环境工程学绪论

装置的优 化设计
操作方式和操 作条件的优化
介质的混合状态和流体流态的优化 迁移（物质、能量）和反应速率的强化
污染物的高效（去除效率、能耗）、快速去除
三、环境工程基本原理研究内容和方法
1、研究对象和内容 环境净化与污染控制工程的基本理论和技术原
理（主要包括污染物分离与转化的宏观机理、微观 过程）及其工程设计计算的基本理论。
二、环境污染与环境工程学
环境工程学的学科体系
环境净化与污染防治技术及原理
生态修复与构建技术及原理
环境工 清洁生产理论及技术原理 程学
环境规划管理与环境系统工程
水质净化与水污染控制工程 空气净化与大气污染控制工程 固体废弃物处理处置与管理 物理性污染防治工程 土壤净化与污染防治技术 废物资源化技术
环境监测与环境质量评价
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（2）分析问题的基本思路
宏观机理 简单现象
微观过程分析 （看本质）
简单过程的 复杂化
数学表达 （定量解析）
复杂化过程 的简单化
污染净化装置的 设计计算和操作优化
微观过程分析（简单过程的复杂化） • 剖析组成宏观过程的基本要素（过程）
• 一个宏观过程往往是一系列微观过程的串联 • 宏观过程的速率往往由某个关键的微观过程速率
二、环境净化与污染控制技术原理
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）
稀释
污染物处理工程的核心：利用隔离、分离、转化等技术 原理，通过工程手段，实现污染物的高效、快速去除。
隔离/分 离/转化 方式的优 选与组合
程的基本技术及原理、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论 ，为解决实际工程问题打下良好的基础。
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谢谢大家！
❖“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。
分离（沉降、过滤，吸附、吸收、膜分离） 宏观机理
转化（化学转化、生物转化） 微观过程：宏观现象（机理）的产生机制与微观步骤 设计计算基本理论：污染物净化装置的设计计算理论
2、基本研究方法 （1）“量”与“变化速率”的数学计算
• 物料与能量衡算（质量与能量守恒原理） • 微观过程解析（物质与能量的迁移过程、转化过程） • 变化速率的数学表达（为工程设计计算提供依据）
所决定。该过程称为“控制步骤”或“控速过程”
微观过程分析的意义？ 有针对性地采取科学、合理的 手段，提高污染物的去除效率
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固相催化反应过程分析
设某气固相催化反应（AP）主要发生在多孔催化剂的内表面
气体主体 边界层
A
1A
P
7P
固体催化剂 内表面
2
A3
A
4
P
6
P
5
微孔
扩散过程 动力学过程 (表面过程)
①反应物的外扩散、②反应物的内扩散、③反应物的吸附、 ④表面反应、⑤产物的脱附、⑥产物的内扩散、⑦产物的外扩散
数学表达（复杂过程的简单化）
• 数学表达的目的： 过程的定量计算(工程设计计算的基础)
• 简单化的目的： 科学、合理的简化可大大简化计算过程，
提高设计计算效率
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3. 课程学习的目的 系统、深入学习环境净化与污染控制工
主要内容
绪论 环境工程学基础原理
质量衡算与能量衡算、流体流动、质量传递、沉降、 过滤、吸收、吸附
水污染防治技术
主要水污染物、物理处理、生物处理、化学处理
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第一章 绪论
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主要内容
一、环境污染与环境工程学 二、环境净化与污染控制技术原理 三、环境工程基本原理主要内容和方法
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一、环境污染与环境工程学