水工艺设备作业
随着水处理技术工艺的不断改进和提高，以及水工业设施建设中成套专用设备和检测、控制仪器仪表头子比例的逐渐提高，水工艺工程不断向设备化、产业化和市场化方向发展。因此，迫切需要开设一门适应改趋势的高等教育课程。水工艺设备基础主要介绍与水工艺设备的制造、设计、工艺特点、适用条件等有关基础知识。通过该课程教学，引导学生系统了解和掌握常用水工艺设备的基本原理、典型构造、工艺特点和分类及其适用条件，具备基本水工艺设备的开发、研制能力，并提出工艺、材料、结构等方面的改进意见，同时能够根据工程及工艺要求选择适宜的设备器材。
其主要包括基础知识和水工艺设备两部分内容。基础知识部分有常用材料及性能、材料设备的防护与保温、水工艺设备理论基础；水工艺设备部分有：设备分类、容器设备、搅拌设备、换热设备、分离设备、污泥处置设备和投药设备。通过上述内容教学，使学生重点掌握与水工艺设备设计、制造有关的材料学、机械制造与传动、结构力学、传热学等方面的基本知识，系统把握水工艺设备的基本原理、典型构造、工艺特点与分类及其适用条件，具备按工艺条件选取水工艺设备的基本能力，并能够为新型水工艺设备的开发、研制或改进提出合理建议，培养良好的理论基础和实践能力，为将来就业作足准备
实例一：电吸附水处理技术电吸附水处理技术的特性
1、运行能耗低，水利用率高
EST技术的能耗很低，其主要的能量消耗在于使离子发生迁移，而在电极上并没有明显的化学反应发生，如有必要还可以将所用的能量回收一部分过来，即将吸附饱和的模块上储存的电能再加到另一再生好的模块上，也即所谓的“秋千式”供电方式。这与其它除盐技术相比可以大大地节约能源。一个实验模块以50t/h流量、85％除盐率处理TDS为1000mg/L的原水时，能耗仅约为60W。其根本原因在于EST技术净化/淡化水的原理是有区别性地将水中离子提取分离出来，而不是把水分子从待处理的原水中分离出来。 2 水利用率高
EST技术可以大大提高水的利用率，一般情况下水的利用率可以达到75％以上；如采用适当的工艺组合，甚至可达90％以上。 3 无二次污染
EST技术不需任何化学药剂来进行水的处理，从而避免了二次污染问题。EST系统所排放的浓水系来自于原水，系统本身不产生新的排放物。与离子交换技术相比，省去了浓酸、浓碱的运输、贮存、操作上的麻烦，而且不向外界排放酸碱中和液。 4 操作及维护简便
由于EST系统不采用膜类元件，因此对原水预处理的要求不高，而且即使在预处理上出一些问题也不会对系统造成不可修复的损坏。铁、锰、余氯、有机物、钙、镁、pH值等对系统几乎没有什么影响。在停机期间也无需对核心部件作特别保养。系统采用计算机控制，自动化程度高，对操作者的技术要求较低。从理论上讲，EST模块可以长期服役，预期寿命至少在20a以上。
EST技术及系统不仅可以被应用在饮用水的处理上，还可以在电子电力、化工制药、轻纺造纸等工业的工艺用水及锅炉补给水处理以及环保废水、污水处理等领域得到应用。苦咸水淡化乃至海水淡化将是EST技术的一个更加诱人的应用领域。
实例二：复合厌氧生物反应器HAF
厌氧生物滤池是一个内部填充有供微生物附着的填料的厌氧反应器。填料浸没在水中，微生物附着在填料上。废水从下部进入反应器，通过固定填料床，在厌氧微生物的作用下，废水中的有机物被厌氧分解。
厌氧生物滤池具有较大的抗冲击负荷能力，一般以为在相同的温度条件下，厌氧生物滤池的负荷可高出厌氧接触等其他工艺2-3倍，同时会有较高的COD去除率。
HAF复合厌氧反应器，在反应器内部填充新型生物填料，依靠填料使反应器内保有大量附着的生物膜以及截留大量的活性污泥，污泥浓度可到10~20gVSS/L，SRT可达100天以上，同时反应器内的各种不同的微生物自然分层固定，有利于各类微生物得到最佳的生态环境和平衡，实现更高的生物活性。该装置简单，不需要搅拌和回流污泥（必要时可出水回流）,因而管理方便，能耗小；对废水浓度、温度及水量变化适应性强，尤其适于处理各种浓度的废水。
由于采用了新型的生物填料，填料之间的空隙率比较大，在根本上解决了传统AF反应器堵塞的问题，且供微生物栖息的空间大，处理效果好，COD的去除率可达到80%以上。。
HAF高效厌氧反应器具有如下特点：
（1）COD去除率达80%以上；
（2）快速启动，2周后COD去除率可达到60%以上，且无需接种厌氧污泥；
（3）常温下运行，抗冲击负荷能力强；
（4）不用调整PH值，节省药剂费；
（5）可间歇运行；
（6）抗堵塞能力强；
（7）无需专人管理。
实例三：超滤+反渗透+CEDI处理系统
超滤作为预处理装置，超滤是一种先进的膜分离技术。利用超滤膜能有效地去除水中的微粒、胶体、细菌、热源和有机物，适用于以分离、浓缩、净化为目的的各种生产工艺中。广泛地用于轻纺、化工、医药、食品、环保电子等行业。
超滤成为一种可靠的反渗透预处理方法。反渗透+CEDI出水水质可到18M，满足各行业用水。
反渗透：运用特制的高压水泵，将原水加至6—20公斤压力，使原水在压力的作用下渗透过孔径只有0.0001微米的反渗透膜。化学离子和细菌、真菌、病毒体不能通过，随废水排出，只允许体积小于0.0001微米的水分子和通过。
CEDI系统：（Electrodeionization）又称连续电除盐技术，它科学地将电渗析技术和离子交换技术融为一体，通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐，并通过水电解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生，因此EDI制水过程不需酸、碱化学药品再生即可连续制取高品质超纯水。
