环境工程原理(1)

2.《环境工程原理》的研究对象和内容 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。
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
环境工程原理(1)
一、环境问题与环境学科的发展
❖环境学科的诞生
“环境学科”是随着环境问题的日趋突出而产生的一门 新兴的综合性边缘学科。它经历了20世纪60年代的酝酿 阶段，到20世纪70年代初期从零星的环境保护的研究工 作与实践逐渐发展成为一门独立的新兴学科。
❖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。
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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。
有机物（挥发性有环境机工程物原理V(1)OCs）
三、环境净化与污染控制技术概述
2．空气净化与大气污染控制技术
环境工程原理(1)
三、环境净化与污染控制技术概述
（三）土壤净化与污染控制技术
1．土壤污染物及其危害
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,对食物链上的生百度文库产
生毒害作用等。
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三、环境净化与污染控制技术概述
2．污染土壤净化技术 土壤污染净化技术
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三、环境净化与污染控制技术概述
（四）固体废弃物处理处置与管理 1．固体废弃物的种类及其危害
（六）废物资源化技术 废物的资源化途径：物质的再生利用、能源转化
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四、环境净化与污染控制技术原理
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
污染地区 的社会、 经济条件 的多样性
污染控制技术的多样性和复杂性
环境领域专业技术人才的知识结构？ （系统的专业理论基础、良好的素质和环境综工程合原理能(1) 力）
隔离/分 离/转化 方式的优 选与组合
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 如何实现？ 例子：如何实现水中氨氮的高环境效工程、原理快(1) 速去除？
五、《环境工程原理》的主要研究内容和方法
2020/11/23
环境工程原理(1)
环境工程原理(1)
五、《环境工程原理》的主要研究内容和方法
3.《环境工程原理》的目的
为提高环境净化与污染控制工程（污染物净化装 置）的效率提供理论支持。 （从理论上指导环境净化与污染控制技术的选择，阐 述提高污染物去除效率的思路、手段和方法）
环境工程原理(1)
五、《环境工程原理》的主要研究内容和方法
利用的主要原理
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 物理阻截等 水与污染物的蒸发性差异
主要去除对象
比重大于1的颗粒 比重大于1的颗粒 比重小于1的颗粒 悬浮物 粗大颗粒、悬浮物 无机盐等 较大分子污染物 非挥发性污染物
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三、环境净化与污染控制技术概述
❖“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。
环境监测与环境质量评价
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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
环境工程原理(1)
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
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三、环境净化与污染控制技术概述
2．固体废弃物处理处置技术
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三、环境净化与污染控制技术概述
（五）物理性污染控制技术 物理性污染的种类： 噪声、电磁辐射、振动、热污染等
物理性污染控制技术： 隔离、屏蔽、吸收、消减技术等。
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三、环境净化与污染控制技术概述
水的化学处理法
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三、环境净化与污染控制技术概述
水的生物处理法
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三、环境净化与污染控制技术概述
（二）空气净化与大气污染控制技术
1．空气中的污染物及其危害
空气中的 污染物
颗粒/气溶胶状态 污染物
无机物 气态污染物
粉尘 烟 飞灰 黑烟 雾
硫化物(SO2，H2S) 碳的氧化物(CO ，CO2) 氮化物(NO，NH3) 卤素化合物(HCl，HF)
环境学科是本世纪推动科学发展的核 心学科，是改造传统学科的生长点。
环境+X学 绿色+X学
环境X学 绿色X学
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一、环境问题与环境学科的发展
环境学科体系
环境工程原理(1)
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。
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六、 《环境工程原理》课程的主要内容和目的
7. 本课程的主要内容 1.费克定律的解析及其应用 2.物理吸收（亨利定律） 3.吸附平衡（三大基本方程） 4.反应动力学 5.反应器解析的基本方程 6.微生物膜的物料衡算与基本方程
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演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
4.《环境工程原理》的基本研究方法 “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）
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五、《环境工程原理》的主要研究内容和方法 5.《环境工程原理》与其它学科的关系
四、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
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五、《环境工程原理》的主要研究内容和方法
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。
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2020/11/23
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第一章 绪论
环境工程原理(1)
本章主要内容
一、环境问题与环境学科的发展 二、环境污染与环境工程学 三、环境净化与污染控制技术概述 四、环境净化与污染控制技术原理 五、《环境工程原理》的主要研究内容和方法 六、《环境工程原理》课程的主要内容和目的
化化工工原原理理
传传递递过过程程
反应工程
原原理理 环境工
原理
环程境原工理程原理
流流体体力力学学
生物工程
工工程程学学
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六、 《环境工程原理》课程的主要内容和目的
6. 《环境工程原理》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量论及动 力学、各类化学与生物反应器的解析与设计理论等。
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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
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沥，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。