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环境工程原理
水质净化与水污染控制技术、大气（包括室内空气）污染 控制技术、固体废物处理处置与管理和资源化技术、物理 性污染（热污染、辐射污染、噪声、振动）防治技术、自 然资源的合理利用与保护、环境监测与环境质量评价等传 统的内容，还包括生态修复与构建理论与技术、清洁生产 理论与技术以及环境规划、管理与环境系统工程等。
主要去除对象
好氧处 理法
活性污泥法 生物膜法 流化床法
生物吸附、生物降解 生物吸附、生物降解 生物吸附、生物降解
可生物降解性有机污染物、还 原性无机污染物（NH4+等）
生态技 术
氧化塘 土地渗滤 湿地系统
生物吸附、生物降解 生物降解、土壤吸附 生物降解、土壤吸附、植物吸附
有机污染物、氮、磷、磷 有机污染物、氮、磷、重金属
❖环境学科的任务
环境学科是研究人类活动与环境质量关系的科学，其主 要任务是研究人类与环境的对立统一关系，认识两者之 间的作用与反作用，掌握其发展规律，从而保护环境并 使其向于人类有利的方向演变。
一、环境问题与环境学科的发展
❖环境学科的体系
“环境学科”是一门正在蓬勃发展的科学，其研究范围 和内涵不断扩展，所涉及的学科非常广泛，而且各个学 科间又互相交叉和渗透，因此具有丰富的学科内涵。
主要去除对象 酸性、碱性污染物 无机污染物 还原性污染物、有害微生物（消毒） 氧化性污染物 氧化、还原性污染物 几乎所有的有机污染物 有机污染物 有机污染物 有机污染物 可吸附性污染物 离子性污染物 无机盐 胶体性污染物、大分子污染物
三、环境净化与污染控制技术概述
水的生物处理法
处理方法
利用的主要原理
三、环境净化与污染控制技术概述
（一）水质净化与水污染控制技术
环境工程原理
1.2.3.简述土壤污染治理的技术体系。
处理技术利用的主要原理主要去除对象客土法隔离法清洗法（萃取法）吹脱法（通气法）热处理法电化学法焚烧法微生物净化法植物净化法稀释作用物理隔离（防止扩散）溶解作用挥发作用热分解作用、挥发作用电场作用（移动）燃烧反应生物降解作用植物转化、植物挥发、植物吸收/固定所有污染物所有污染物溶解性污染物挥发性有机物有机污染物离子或极性污染物有机污染物可降解性有机污染物重金属、有机污染物4.简述废物资源化的技术体系3.简述沉降分离的原理、类型和各类型的主要特征。
原理：将含有颗粒物的流体（水或气体）置于某种力场（重力场、离心力场、电场或惯性场等）中，使颗粒物与连续相的流体之间发生相对运动，沉降到器壁、器底或其他沉积表面，从而实现颗粒物与流体的分离。
4.比较重力沉降和离心沉降的主要区别。
与重力沉降相比，离心沉降有如下特征：①沉降方向不是向下，而是向外，即背离旋转中心②由于离心力随旋转半径而变化，致使离心沉降速率也随颗粒所处的位置而变，所以颗粒的离心沉降速率不是恒定的，而重力沉降速率则是不变的。
③离心沉降速率在数值上远大于重力沉降速率，对于细小颗粒以及密度与流体相近的颗粒的分离，利用离心沉降要比重力沉降有效得多。
④离心沉降使用的是离心力而重力沉降利用的是重力5.表面过滤与深层过滤的主要区别是什么？各自的定义？表面过滤: ①过滤介质的孔一般要比待过滤流体中的固体颗粒的粒径小②过滤时固体颗粒被过滤介质截留，并在其表面逐渐积累成滤饼③此时沉积的滤饼亦起过滤作用，又称滤饼过滤④通常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢的情况。
深层过滤：①利用过滤介质间空隙进行过滤②通常发生在以固体颗粒为滤料的过滤操作中③滤料内部空隙大于悬浮颗粒粒径④悬浮颗粒随流体进入滤料内部，在拦截、惯性碰撞、扩散沉淀等作用下颗粒附着在滤料表面上而与流体分开区别：表面过滤通常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢的情况，过滤介质的孔一般要比待过滤流体中的固体颗粒的粒径小。
环境工程原理
环境工程原理环境工程原理是环境工程学科的基础和核心，它是指环境工程学科所涉及的环境保护技术、环境治理技术、环境监测技术和环境管理技术等方面的基本原理和理论。
环境工程原理的学习和应用对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
首先，环境工程原理涉及到环境污染的成因和影响。
环境污染是指各种有害物质和能量对自然环境造成的破坏和危害。
环境工程原理通过研究各种污染物的来源、传输、转化和影响，揭示了环境污染的机理和规律，为环境治理和污染防治提供了理论依据。
其次，环境工程原理涉及到环境监测和评价的方法和技术。
环境监测是指对环境中各种污染物和环境要素进行实时、连续、准确地监测和分析，以了解环境质量的状况和变化趋势。
环境工程原理通过研究各种监测技术和方法，提出了一系列环境监测和评价的理论体系和技术标准，为环境管理和决策提供了科学依据。
再次，环境工程原理涉及到环境治理和修复的原理和技术。
环境治理是指对环境污染和破坏进行综合治理和修复，以实现环境质量的改善和恢复。
环境工程原理通过研究各种治理和修复技术，提出了一系列环境保护和生态恢复的理论模型和方法，为环境工程实践和工程设计提供了科学指导。
最后，环境工程原理涉及到环境管理和政策的原则和方法。
环境管理是指对环境保护和资源利用进行规划、组织、指导和控制，以实现可持续发展和生态平衡。
环境工程原理通过研究各种管理和政策手段，提出了一系列环境管理和政策的理论框架和实施路径，为环境保护和可持续发展提供了制度保障。
综上所述，环境工程原理是环境工程学科的理论基础和技术支撑，它对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
只有深入理解和应用环境工程原理，才能更好地解决环境问题，实现人与自然的和谐共生。
希望通过对环境工程原理的学习和研究，能够为改善环境质量、保护生态环境做出更大的贡献。
环境工程原理-质量衡算与能量衡算
qV 2
输出速率
qm2 qV mm (qV1 qV 2 )
降解速率
qmr k V
m
1.0 105 5.5103 23.1103 0
qVm
第二节 质量衡算
【例题2.2.4】在一个大小为500m3的会议室里面有50个吸烟者， 每人每小时吸两支香烟。每支香烟散发1.4mg的甲醛。甲醛转化为 二氧化碳的反应速率常数为k＝0.40 h-1。新鲜空气进入会议室的 流量为1000m3/h，同时室内的原有空气以相同的流量流出。假设 混合完全，估计在25℃、1atm的条件下，甲醛的稳态浓度。并与 造成眼刺激的起始浓度0.05×10-6（体积分数）相比较。
第二节 质量衡算
输入速率
qm1＝50×2×1.4＝140mg/h
1 0
输出速率
qm2＝1000×ρ＝1000ρ mg/h 降解q速m率r k V
2
qm1 qm2 k V 0
第二节 质量衡算
(三)非稳态系统1
2
dm dt
≠0
【例题2.2.5】一圆筒形储罐，直径为0.8m。罐内盛有2m深的水。在无水源
补充的情况下，打开底部阀门放水。已知水流出的质量流量与水深Z的关z 系
为 qm2 0.274 z kg/s，求经过多长时间后，水位下降至1m？
解：根据质量衡算方程 qm11
m z
qm1
qm2
dm dt
qm1 0
(2.2.3)
qm2 0.274 z kg/s
m
Az
0.82
1000 z 502 z
qV 4 qV1 qV 3
qV 4 ＝472.5(m3/d)
qV 2
ρ2
qV 4
(完整word版)环境工程原理第三版课后答案(word文档良心出品)
1.2简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。
解：环境工程学作为环境学科的一个重要分支，主要任务是利用环境学科以及工程学的方法，研究环境污染控制理论、技术、措施和政策，以改善环境质量，保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。
图1-2是环境工程学的学科体系。
1.3去除水中的悬浮物，有哪些可能的方法，它们的技术原理是什么？解：去除水中悬浮物的方法主要有：沉淀、离心分离、气浮、过滤（砂滤等）、过滤（筛网过滤）、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。
上述方法对应的技术原理分别为：重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。
1.4空气中挥发性有机物（VOCs）的去除有哪些可能的技术，它们的技术原理是什么？解：去除空气中挥发性有机物（VOCs）的主要技术有：物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。
上述方法对应的技术原理分别为：物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。
1.5简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。
解：土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面：①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;②污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入;③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。
1.6环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类？它们的主要作用原理是什么？解：从技术原理上看，环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。
隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散，防止污染近一步扩大。
分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离，从而达到污染物去除或回收利用的目的。
转化技术是利用化学或生物反应，使污染物转化成无害物质或易于分离的物质，从而使污染介质得到净化与处理。
环境工程原理
－对流传热
A1
Am b
A2
29
第四节 换热器及间壁传热过程计算
（一）总传热速率方程
外侧
Th
内侧
热侧流体对壁面的传热速率为
Q1 1A1(Th ThW )
ThW
热 流
体 Q1
1
A1
TcW
冷
流 体
Q Q2
2 Tc
Am b
A2
冷侧流体对壁面的传热速率为
Q2 2 A2 (TcW Tc )
通过间壁的传热速率为
一、换热器的分类与间壁式换热器
夹套式换热器
平板式换热 器
28
第四节 换热器及间壁传热过程计算
二、间壁传热过程计算
外侧
Th
内侧
Q
热流体通过间壁将热量传给冷 流体的过程分为三步 ：
（1）热流体将热量传给固体壁面
－对流传热
热
流 体
冷
流 （2）热量从壁的热侧面传到冷侧面
体
－导热
（3）热量从壁面传给冷流体
1 2 Tc
间壁式换热器
错流
并流
逆流
变温传热
折流
35
第四节 换热器及间壁传热过程计算
（1）逆流和并流时的传热温差
Tc2
Th1
Tc1 Tc1
Th1
Th1
T1
Tc2
逆流
Th2
Th1
Th2
T1
T2
Tc1
Tc1
Tc2 Th2 Th2
T2
Tc2
并流 36
第三节 对流传热
在换热器的传热量及总传热系数相同的条件下，采用逆流 操作，其优点是： （1）可以节省传热面积，减少设备费； （2）或可以减少换热介质的流量，降低运行费。
环境工程原理
水的化学处理方法：中和法，电解法，吸附法，混凝法，化学沉淀法，超临界分解法，离子交换法等（氧化法，还原法，气提法，萃取法，电渗析法）废物资源化技术：焚烧，堆肥，离子交换，溶剂萃取，电解，沉淀，蒸发浓缩，沼气发酵环境净化与污染控制技术原理稀释：降低污染物浓度的一种方法，以减轻污染物对生物和人体的短期毒害作用。
隔离：将污染物或者污染介质隔离，从而切断污染物向周围环境扩散，防止污染进一步扩大。
分离：利用污染物与污染物质或其他污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离。
转化：利用化学或生物反应，使污染物转化成无害物质获易于分离的物质，从而使污染介质得到净化与处理。
如何实现水中氨氮的快速去除？根据处理规模，处理对象污染物的浓度和处理特性，共存污染物的种类和浓度以及处理目标确定采取哪一类技术原理以及技术原理组合。
经济因素，即设备投资和运行费用也是确定使用哪些技术原理的关键因素，并且往往是决定性因素。
从而确定合理的技术原理及其组合是实现高效快速去除污染物的基础。
边界分离的特征边界层分离：物体表面曲率过大时，则往往会出现边界层与固体壁面相脱离的现象，此时，避免附近的流体将发生倒流并产生漩涡，导致流体能量大量损失。
1，速度为零，压力最大2，顺压区，边界层流体处于加速减压状态。
3，速度最大，压力最小4，逆压区，流体惯性力克服黏性力和逆压梯度产生的逆压强，减速增压5，流速最小时，因压力较大无法靠近壁面，发生边界层分离。
边界层的传热机理边界层的流动情况，决定了流体与壁面间的对流转热机理。
1，层流时，流体层与层之间无流体质点的宏观运动，在垂直与流动方向上，热量的传递通过导热进行。
2，湍流时，存在层流底层，缓冲层，湍流中心三个区域。
在层流底层中，只有平行于壁面的流动，热量的传递主要依靠导热进行。
在湍流中心，在流动垂直方向上存在质点的强烈运动，热量传递主要依靠热对流。
在缓冲层，垂直于流动方向上的质点的运动较弱，对流与导热的作用大致处于同等地位。
环境工程原理
环境工程原理环境工程原理是环境工程学科的基础和核心，它主要涉及环境工程学的基本概念、原理和方法。
环境工程原理包括环境工程学的基本原理、环境工程学的基本概念、环境工程学的基本方法等内容。
环境工程原理是环境工程学科的基础和核心，它主要涉及环境工程学的基本概念、原理和方法。
环境工程原理包括环境工程学的基本原理、环境工程学的基本概念、环境工程学的基本方法等内容。
首先，环境工程原理涉及环境工程学的基本原理。
环境工程学是一门以保护和改善环境质量为目的的交叉学科，它主要研究环境问题的产生机理、影响因素和解决方法。
环境工程学的基本原理包括环境质量评价原理、环境污染控制原理、环境修复原理等内容。
环境质量评价原理主要涉及环境质量评价的方法和标准，包括环境监测、环境影响评价、环境风险评估等内容。
环境污染控制原理主要涉及环境污染的产生机理和控制方法，包括大气污染控制、水污染控制、固体废物处理等内容。
环境修复原理主要涉及环境修复的原理和方法，包括土壤修复、地下水修复、生态修复等内容。
其次，环境工程原理涉及环境工程学的基本概念。
环境工程学的基本概念包括环境、环境质量、环境污染、环境保护、可持续发展等内容。
环境是指生物和非生物要素的总和，包括大气、水、土壤、生物等要素。
环境质量是指环境的优劣程度，包括空气质量、水质量、土壤质量等内容。
环境污染是指环境质量下降的现象，包括大气污染、水污染、土壤污染等内容。
环境保护是指采取各种措施保护环境，包括环境管理、环境规划、环境监测等内容。
可持续发展是指满足当前世代需求的同时，不影响子孙后代满足其需求的发展模式。
最后，环境工程原理涉及环境工程学的基本方法。
环境工程学的基本方法包括环境监测、环境影响评价、环境工程设计、环境管理等内容。
环境监测是指对环境要素进行实时或定期观测和测量，包括大气监测、水质监测、土壤监测等内容。
环境影响评价是指对工程项目、规划方案或政策措施可能产生的环境影响进行预测和评价，包括环境影响评价报告、环境影响评价公众参与等内容。
环境工程原理
1.增大传热的措施：1.增大传热面积2.增大平均温差3.提高传热系数2.热量传递方式主要有：导热，热对流和热辐射3.萃取剂的选择：a的大小反映了萃取剂对溶质A的萃取容易程度。
若a>1，表示溶质A在萃取相中的相对含量比萃余相中高，萃取时组分A可以在萃取相中富集，a越大，组分A与B的分离越容易。
若a=1，则组分A与B 在两相中的组成比例相同，不能用萃取的方法分离。
4.膜分离是以具有选择透过功能的薄膜为分离介质，通过在膜两侧施加一种或多种推动力，使原料中的某组分选择性地优先透过膜，从而达到混合物分离和产物的提取，浓缩，纯化等目的。
条件：在选择分离因子时，应使其值大于1。
如果组分A通过膜的速度大于组分B，膜分离因子表示为aA/B；反之。
则为aB/A；如果aA/B=aB/A=1,则不能实现组分A与组分B的分离。
5. 离子交换速率的影响因素：1.离子的性质 2.树脂的交联度 3.树脂的粒径 4.水中离子浓度 5.溶液温度6.流速或搅拌速率6. 本征动力学方程实验测量中怎样消除对外扩散的影响：加大流体流动速度，提高流体湍流程度，可以减小边界层厚度，使边界的扩散阻力小到足以忽略的程度。
7. 吸附剂的主要特性：1.吸附容量大。
2.选择性强。
3.温定性好。
4.适当的物理特性。
5.价廉易得。
常见的吸附剂;活性炭,活性炭纤维,炭分子筛,硅胶,活性氧化铝,沸石分子筛8. 固相催化反应过程：反应物的外扩散—反应物的内扩散—反应物的吸附—表面反应—产物的脱附—产物的内扩散—产物的外扩散9. 测速管特点：测得的是点流速，特点：结构简单，使用方便，流体的能量损失小，因此较多地用于测量气体的流速，特别适用于测量大直径管路中的气体流速。
当流体中含有固体杂质时，易堵塞测压孔。
孔板流量计特点：结构简单，固定安装，安装方便，但流体通过孔板流量计时阻力损失较大。
文丘里流量计特点：阻力损失小，尤其适用于低压气体输送中流量的测量；但加工复杂，造价高，且安装时流量计本身在管道中占据较长的位置。
环境工程原理总结
第二节 物理吸收
（二）双膜理论 双膜相理界论面模型示意图
pA
气相主体
pAi
溶质A
cAi
在膜层以外，气液两 相流体都充分湍动，
不存在浓度梯度，组 成均一，没有传质阻
G
L
力。
相互接触的气液两相流体 间存在着稳定的相界面， 界面两侧分别有一层虚拟 的气膜和液膜。
在相界面处，气液两 相在瞬间即可达到平 衡，界面上没有传质 阻力。
对流传质速率方程 N A kc (cA,i cA,0 )
(5.4.4)
组分A的对流传质速 率，kmol/（m2·s）
界面上组分A的浓 流体主体中组分A的
度，kmol/m3
浓度，kmol/m3
对流传质系数，也称传质分系数， 下标“c”表示组分浓度以物质的 量浓度表示，m/s
传质系数体现了传质能力的大小，与流体的物理性质、界面的 几何形状以及流体流动状况等因素有关。
由上式可以计算出口处尾气中的溶质组成Y2。
低浓度气体吸收，流经全塔的混合气体流率和液体流率变 化不大，因此可以混合气体/液体流率代替惰性气体/液体 溶剂流率, 并用摩尔分数y、x代替摩尔比Y、X。
第四节 吸收设备的主要工艺计算
（二）操作线方程式与操作线
稳态逆流操作中，在吸收塔的任一个横截面，都可以跟塔底 截面或塔顶截面作溶质的物料衡算：
当溶质在气、液相中的浓度以摩尔比来表示时，则总传 质速率方程为：
NA
KY (YA
YA*)（8.2.27）
NA
K
X
(
X
* A
X A)
（8.2.28）
第二节 物理吸收
（四）传质阻力分析
环境工程原理
1、表面过滤：采用的过滤介质的孔一般要比待过滤的固体颗粒的粒径小，过滤时这些固体颗粒被过滤介质截留，并在其表面逐渐积累成滤饼，此时沉积的滤饼亦起过滤作用，因此表面过滤又称滤饼过滤。
2、深层过滤：在过滤时，颗粒物随流体进入过滤介质层，在拦截、惯性碰撞、扩散沉淀等作用下附着在介质表面上而与流体分开。
3、吸收：依据混合气体各组分在同一种液体溶剂中的物理溶解度的不同，而将气体混合物分离的过程。
4、吸收剂：混合气体组分从气相到液相的相同传质过程，所用的液体溶剂称为吸收剂。
5、吸附：通过多孔固体物料与某一混合组分体系接触，有选择地使体系中的一种或多种组分附着于固体表面，从而实现特定组分分离的操作过程。
6、吸附剂：能有效的从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。
7、停留时间：假设某一直径为d的颗粒处于入流断面的顶部，随流体的水平运动，从入口到出口所需的时间，即为颗粒在沉淀池或降尘室中的停留时间t停。
8、溶差极化：当含有不同大小分子的混合液流动通过膜面时，形成由膜表面到主体溶液之间的浓度差，浓度差的存在导致紧靠膜面的溶质反向扩散到主体溶液中，这就是超滤过程中的浓差极化现象。
9、渗透汽化：利用被分离混合物中某组分有优先选择性通过膜的特点，使进料侧的优先组分透过膜并在膜下游侧气体去除。
液态进料。
10、电渗析：在电场力作用下，溶液中的反离子发生定向迁移并通过膜，以达到去除溶液中离子的一种膜分离过程。
11、反渗透：借助于半透膜对溶液中低相对分子质量溶质的截留作用，以高于溶液渗透压的压差为推动力。
12、重力沉降：利用非均匀混合物中待分离颗粒与流体之间的密度差，在重力场中根据所受的重力的不同，将颗粒物从流体中分离的方法。
简答题1、简述土壤污染治理的技术？答:2、简述固体废物资源化的技术/废弃物资源化的技术有哪些？3、简述沉降分离的原理、类型和各类型的主要特征？答：基本原理：将含有颗粒物的流体（水或气体）置于某种力场（重力场、电场或惯性场等）中，使颗粒物与连续相的流体之间发生相对运动，沉降到器壁、器底或其他沉积表面，从而实现颗粒物与流体的分离。
环境工程原理
•1.环境净化与污染控制技术原理
•环境净化 与污染控制 技术原理
•隔离（扩散控制） •分离（不同介质间的迁移） •转化（化学、生物反应）
•环境污染问题的特点及其对环境工程专业人才的要求
•环境污染的复杂性
•综合性、复杂性
•污染物的种类、浓度与组合
•地域特征 •时间特征
•污染控制技术的多样性和复杂性
•污染地 区的社会 、经济条 件的多样 性
•环境领域专业技术人才的知识结构？ •（系统的专业理论基础、良好的素质和综合能力）
•四、环境净化与污染控制技术原理
•一、环境问题与环境学科的发展
•环境学科体系
•二、环境污染与环境工程学
❖“环境工程学”的任务
•利用环境学科与工程学的方法，研究环境污染控制理论 、技术、措施和政策，以改善环境质量，保证人类的身体 健康、舒适的生存和社会的可持续发展。
❖“环境工程学”的研究对象
•水质净化与水污染控制技术、大气（包括室内空气）污 染控制技术、固体废物处理处置与管理和资源化技术、物 理性污染（热污染、辐射污染、噪声、振动）防治技术、 自然资源的合理利用与保护、环境监测与环境质量评价等 传统的内容，还包括生态修复与构建理论与技术、清洁生 产理论与技术以及环境规划、管理与环境系统工程等。
•三、环境净化与污染控制技术概述
•（一）水质净化与水污染控制技术 •1．水中的主要污染物及其危害
•三、环境净化与污染控制技术概述
•2．水质净化与水污染控制技术
•水的物理处理法
•处理方法
•沉淀 •离心分离 •气浮 •过滤(砂滤等) •过滤(筛网过滤 ) •反渗透 •膜分离 •蒸发浓缩
•利用的主要原理
•一、环境问题与环境学科的发展
环境工程原理复习总要.docx
土壤中的污染物：重金属、挥发性有机物、原油等。
土壤污染的危害：（1）通过雨水淋溶作用，可能导致地下水和周围地表水体的污染;（2）污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入；（3）通过植物吸收而进入食物链，对食物链上的生物产生毒害作用等。
固体废弃物的定义：人类活动过程中产生的、且对所有者已经不再具有使用价值而被废弃的固态或半固态物质。
“工业固体废物（废渣）”、“城市垃圾”固体废弃物对环境的危害：（1）通过雨水的淋溶和地表径流的渗滤，污染土壤、地下水和地表水，从而危害人体健康；（2）通过飞尘、微生物作用产生的恶臭以及化学反应产生的有害气体等污染空气；（3）固体废弃物的存放和最终填埋处理占据大面积的土地等。
本课程的主要内容:（1）环境工程原理基础：重点阐述工程学的基本概念和基本理论，主要内容有物料与能量守恒原理以及热量与质量传递过程的基本理论等。
(2)分离过程原理：主要阐述沉淀、过滤、吸收、吸附、离子交换、膜分离等基本分离过程的机理和基本设计计算理论。
(3)反应工程原理：主要阐述化学与生物反应计量学及动力学、各类化学与生物反应器的解析与设计理论等。
课程学习的目的：(1)系统、深入学习环境净化与污染控制工程的基本技术原理(2)工程设计计算的基本理论以及分析问题和解决问题的方法(3)为后续的专业课程学习和解决实际工程问题打下良好的基础。
第二章质量衡算与能量衡算通量：单位时间内通过单位面积的物理量称为该物理量的通量。
通量是表示传递速率的重要物理量。
单位时间内通过单位面积的热单位时间内通过单位面积的某组分的质量, 成为该组分的质量通量，单位为kmol/量, 称为热量通量, 单位为J/ (m2 • s)；(m2 • s)；单位时间内通过单位面积的动量，称为动量通量，单位为N/m2o总衡算：研究一个过程的总体规律而不涉及内部的详细情况；可以解决环境工程中的物料平衡、能量转化与消耗、设备受力，以及管道内的平均流速、阻力损失等。
环境工程原理(精华)
1.对流传质系数为κc,整个有效膜层的传质推动力为C A，i-C A,0,对流传质速率方程为：NA = κc (C A，i-C A,0) 。
2.按溶质与吸收剂之间发生的作用吸收过程可分为：物理吸收和化学吸收.3.双组分体系y A(（溶质的摩尔分数）与Y A(摩尔比)之间的关系式为：Y=y∕(1-y)。
4.双组分体系x A(（溶质的摩尔分数）与X A(摩尔比)之间的关系式为：X=x∕(1-x)。
5.双膜理论假设在两界面处气、液两相在瞬间：达到平衡。
6.在稳态恒摩尔逆流吸收塔中，废气初始浓度Y1为0.05,吸收率为98%,Y2=0.001 。
7.在稳态恒摩尔逆流吸收塔中，全塔物料衡算方程为：qnG(Y1-Y2)=qnL(X1-X2) 。
8.最小吸收剂条件下，塔底截面气、液两相平衡9.Freundlich方程为：q=kp（1∕n）。
10.单分子吸附的Langmuir等温方程为：q=k1pq m∕(1+k1p)。
11.亨利定律的表达式为P*=E x或P*=C/H或y*=mx;它适用于稀溶液。
12.气体的溶解度一般随温度的升高而降低（或减小）。
13.吸收操作中，压力升高和温度下降都可提高气体在液体中的溶解度，而有利于吸收操作。
14.对于脱吸过程而言，压力降低和温度升高都有利于过程的进行。
15.以分压差为推动力的总传质速率方程可表示为N A=K G(P–P*)，N A的单位为kmol/(m2·s)，由此式可推知气相体积总传质系数K G a的单位是kmol/(m3·s·ΔP) ，其中α代表单位体积填料层中传质面积。
16.吸收操作中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数减小，传质推动力增大。
17.假设气液界面没有传质阻力，故Pi与Ci的关系为平衡。
如果液膜传质阻力远小于气膜的，则K G与k G的关系为相等。
在填料塔中，气速越大，K G越大;扩散系数D越大，K G越大。
18.(l)d 在实验室用水吸收空气中的CO2基本属于液膜控制，其气膜中的浓度梯度大于(大于，等于，小于)液膜中的浓度梯度。
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1. 增大传热的措施： 1. 增大传热面积2.增大平均温差3.提高传热系数2.热量传递方式主要有：导热，热对流和热辐射3. 萃取剂的选择： a 的大小反映了萃取剂对溶质 A 的萃取容易程度。
若a>1，表示溶质 A 在萃取相中的相对含量比萃余相中高，萃取时组分 A 可以在萃取相中富集， a 越大，组分 A 与 B 的分离越容易。
若a=1，则组分 A 与 B 在两相中的组成比例相同，不能用萃取的方法分离。
4.膜分离是以具有选择透过功能的薄膜为分离介质，通过在膜两侧施加一种或多种推动力，使原料中的某组分选择性地优先透过膜，从而达到混合物分离和产物的提取，浓缩，纯化等目的。
条件：在选择分离因子时，应使其值大于 1。
如果组分 A 通过膜的速度大于组分B，膜分离因子表示为aA/B；反之。
则为aB/A；如果 aA/B=aB/A=1, 则不能实现组分 A 与组分 B 的分离。
5.离子交换速率的影响因素： 1. 离子的性质 2.树脂的交联度 3.树脂的粒径 4.水中离子浓度 5. 溶液温度6. 流速或搅拌速率6.本征动力学方程实验测量中怎样消除对外扩散的影响：加大流体流动速度，提高流体湍流程度，可以减小边界层厚度，使边界的扩散阻力小到足以忽略的程度。
7.吸附剂的主要特性： 1. 吸附容量大。
2. 选择性强。
3. 温定性好。
4. 适当的物理特性。
5. 价廉易得。
常见的吸附剂 ; 活性炭 , 活性炭纤维 , 炭分子筛 , 硅胶 , 活性氧化铝 , 沸石分子筛8.固相催化反应过程：反应物的外扩散—反应物的内扩散—反应物的吸附—表面反应—产物的脱附—产物的内扩散—产物的外扩散9.测速管特点：测得的是点流速，特点：结构简单，使用方便，流体的能量损失小，因此较多地用于测量气体的流速，特别适用于测量大直径管路中的气体流速。
当流体中含有固体杂质时，易堵塞测压孔。
孔板流量计特点：结构简单，固定安装，安装方便，但流体通过孔板流量计时阻力损失较大。
文丘里流量计特点：阻力损失小，尤其适用于低压气体输送中流量的测量；但加工复杂，造价高，且安装时流量计本身在管道中占据较长的位置。
转子流量计特点：必须垂直安装，流体自下而上流动，能量损失小，测量范围宽，但耐温，耐压性差。
10．物理吸收和化学吸收的区别物理吸收仅仅涉及混合物分中某一祖分的简单传质过程，溶质在气液两相间的平衡关系决定了溶剂在相同传递过程的方向，极限以及传质推动力化学吸收指溶剂 A 被吸收剂吸收后，继续与吸收剂或者其中的活性组分 B 发生化学反应，气液相际传质和液相内的化学反应同时进行11. 简述温室效应产生的机理（资料：地球和太阳表面温度的平均温度分别为288K和5800K）地球吸收太阳的辐射能量才能如此巨大的辐射能量，但是，太阳辐射在地球上的波长要远短于地球向空间辐射的波长，这种波长的变化扮演了温室效应中至关重要的角色。
二氧化碳及其他温室气体对于来自太阳的短波相对透明，但是它们往往吸收那些由地球辐射出去的长波。
所以在大气中积累的温室气体，就像一床包裹在地球表面的毯子，搅乱了地球的辐射平衡，导致地球温度升高。
12.为什么多孔材料具有保温性能？保温材料为什么需要防潮多孔材料的孔隙中保留大量气体，气体的导热系数小，从而起到保温效果。
水的导热系数较大，如果保温材料受潮，将会增大整体的导热系数，从而使得保温性能降低，所以要防潮.13.球体在空气中运动，试分析在相同的逆压梯度下，不同流态的边界层对运动阻力的影响。
若球体体积较小，运动速度较快，球体主要受到阻力有摩擦阻力和形体阻力，且形体阻力占主导。
在相同的逆压梯度下，层流边界层靠近壁面侧速度梯度小，边界层分离点靠前，尾流区较大，形体阻力大。
而湍流边界层速度梯度大，边界层分离点后移，尾流区较小，形体阻力减小，运动阻力也相应减小。
14.．某工业废气中含有氨，拟采用吸收法进行预处理。
根据你所学的知识，分析提高氨去除效率的方法和具体措施一、采用吸收能力较强的洗液，如酸性溶液；二、可采用喷雾等方法增大接触面积；三、适当增加压强；四、加快废气流速，加强扰动；五、逆向流动等等。
15.边界层厚度 : 通常将流体速率达到来流速率 99%时的流体层厚度定义为边界层厚度。
边界层分离的必要条件：黏性作用和逆压梯度。
层流边界层比湍流层更容易分离。
16.圆管层流流动的平均速率为最大速率的一半。
17. 对于圆管层流流动的摩擦阻力，流量不变时，产生的能量损失:(1)当管长增加一倍时，阻力损失引起的压降增加一倍 . （ 2）当管径增加一倍时，压降变为原来的1/16.18. 强化换热器传热过程的途径：增大传热面积、增大平均温差、提高传热系数减少热阻的主要方法：提高流体的速度、增强流体的扰动、在流体中加固体颗粒、在气流中喷入液滴、采用短管换热器、防止结垢和及时清除污垢19.分子扩散 : 由分子的微观运动（无规则运动）引起的物质扩散称为分子扩散。
涡流扩散：由流体涡团的宏观运动引起的扩散称为涡流扩散。
20.离子交换速率的控制步骤： A. 边界水膜内的迁移 B. 交联网孔内的扩散 C. 离子交换 D. 交联网内的扩散 E. 边界水膜内的迁移21.表面过滤与深层过滤的区别表面过滤深层过滤发生条件颗粒物浓度高，滤速慢，滤饼易形成颗粒物浓度低，滤速快过滤介质织布或多孔固体，过滤介质的固体颗粒，过滤介质层的空隙大于颗粒孔一般比颗粒物的粒径小物的粒径有效过滤介质主要是滤饼固体颗粒实际应用真空过滤机，板框式压滤机，慢滤池，快滤池袋滤器表面过滤中滤饼的比阻和深层过滤中过滤介质的比阻均可用公式两者联系（K1(1 2 ) a 2）求得r 322.传质单元是指通过一定高度的填料层传质，使一相组成的变化恰好等于该段填料中的平均推动力，这样一段填料层的传质称为一个传质单元传质单元数即为这些传质单元的数目，只取决于传质前后气，液相的组成和相平衡关系，与设备的情况无关，其值的大小反映了吸收过程的难易程度传质单元高度是完成一个传质单元分离任务所需要的填料层高度，主要取决于设备情况、物理特性及操作条件等，其值大小反映了填料层传质动力学性能的优劣23.离子交换速率的影响因素A.离子性质：离子的化合价越高，其孔道扩散速率越慢B.树脂的交联度：树脂的交联度大，离子在树脂网孔内的扩散就慢C.树脂的粒径：树脂粒径越小，离子在孔道扩散的距离越短，同时液膜扩散的表面积增加，因此树脂整体的交换速率越快。
对于液膜扩散，离子交换速率与树脂粒径成反比；对于孔道扩散，离子交换速率与树脂粒径的二次方程反比D.水中离子浓度：离子浓度越大时，其在水膜中的扩散很快，离子交换速率为孔道扩散控制，反之，为液膜扩散控制E.溶液温度：升高溶液温度，有利于提高栗子交换速率F.流速或搅拌速率：增加树脂表面水流流速或提高搅拌速率，可以增加树脂表面附近的水流紊动程度，在一定程度上可提高液膜扩散速率。
24.膜传递的过程模型A.通过微孔的传递：在最简单的情况下是单纯的对流传递B.基于扩散的传递：要传递的组分首先必须被溶解在膜相内25. 空时：反应器有效体积与物料体积流量之比值。
t=V/qv空速：指单位反应器有效体积所能处理的物料的体积流量。
表示单位时间能处理几倍于反应器体积的物料，反映了一个反应器的强度。
SV= qv/V26.间歇操作是将反应原料原料一次加入反应器，反应一段时间或达到一定的反应程度后一次取出全部的反应物料，然后进入下一批原料的投入、反应和物料的取出，因此有时也称为分批操作连续地将原料输入反应器，反应物料也连续地流出反应器，这样的操作称为连续操作27.全混流：指反应物进入反应器后，能瞬间达到完全混合，反应器内的浓度、温度等处处相同。
全混流认为返混为无限大。
推流：指物料以相同的流速和一致的方向移动，即物料在反应器内齐头并进，在径向充分混合，但不存在轴向混合，即返混为0.28. 平推流反应器的特点：A.在连续稳态操作条件下，反应器各断面上的参数不随时间变化而变化 B. 反应器内各组分浓度等参数随轴向位置变化而变化，故反应速率随之变化 C. 在反应器的径向断面上各处浓度均一，不存在浓度分布。
平推流反应器满足条件：A. 管式反应器的管长是管径的10 倍以上，各断面上的参数不随时间变化而变化 B. 固相催化反应器的填充层直径是催化剂粒径的10 倍以上。
29.基质抑制：对于苯酚、氨、醇类等对微生物生长有毒害作用的基质，在低浓度范围内，生长速率随基质浓度的增加而增加，但当其浓度增加到某一数值时，生长速率反而随基质浓度的增加而降低，这种现象称基质抑制作用代谢产物抑制：在某些情况下，代谢产物会影响微生物的生长，这种现象称代谢产物抑制现象。
30.本征动力学反应物吸附过程控制：p AK Pp P K S K Ar A ka (1/ K S ) K P p P 1表面反应过程控制：r k K A p A (K P / K S ) p PA S 1 K A p A K P p P 产物脱附：r AK S K A p A p P / K P k PK A p A (1 K S ) 131. 费克定律：N Az -D AB dcA （用物质的量浓度表示）dzAz A 的量，即扩散通量，也称扩散速率， 2式中： N ——单位时间在 z 方向上经单位面积扩散的组分kmol/ （ m· s）；c 3——组分 A 的物质的量浓度， kmol/m ；AD AB——组分A在组分B中进行扩散的分子扩散系数，2；m/sdcA——组分 A 在 z 方向上的浓度梯度，kmol/(m 3· m)。
dz费克定律表明扩散通量与浓度梯度成正比，负号表示组分 A 向浓度减小的方向传递。
对于液体混合物，常用质量分数表示浓度，于是又可写成N Az -dx mA；D ABdz当混合物的浓度用质量浓度表示时，又可写为NAz-DdA ABdz32.准数Helfferich数（ He）：根据液膜扩散控制与颗粒内扩散控制两种模型得到的半交换周期，即交换率达到一半时所需要的时间之比，得到：He qDr b 1 (5 2 A / B ) c 0 r0 D 1He=1，表示液膜扩散与颗粒内扩散两种控制因素同时存在，且作用相等；He ＞＞ 1，表示液膜扩散所需要之半交换周期远远大于颗粒内扩散时之半交换周期，故为液膜扩散控制； He ＜＜ 1，表示为颗粒内扩散控制。
Vermeulen 数（ Ve ）4.8 q 0DrD1 p b 1) Pe 1/ 2Ve(D 1c 0 b 2Ve ＜，为颗粒内扩散控制；Ve ＞，为液膜扩散控制；＜ Ve ＜，为两种因素皆起作用的中间状态。
33. 细胞产率系数细胞的生长量 X 细胞生长量 细胞的含碳率 X X XY X /SSY X/C 碳源的含碳率S SY X /S反应消耗的某一基质量碳源消耗量 X34. 代谢产物的产率系数代谢产物生成量 P r p 代谢产物生成量产物含碳率 PY P/SSr sY P /C基质含碳率Y P/S基质消耗量基质消耗量S35. 固体催化剂的物理性状（ 1）比表面积：单位质量催化剂具有的表面积称为比表面积。