第8章环境工程基本理论
环境工程原理课后习题答案2-8章
课
后
答
案
网
ww w
.k
hd
3.4如图所示，有一水平通风管道，某处直径由400mm减缩至200mm。 为了粗略估计管道中的空气流量，在锥形接头两端各装一个U形管 压差计，现测得粗管端的表压为100mm水柱，细管端的表压为40mm 水柱，空气流过锥形管的能量损失可以忽略，管道中空气的密度为 1.2kg/m3，试求管道的空气流量 。
《第二章 质量衡算与能量衡算》
.c om
2.8 某河流的流量为3.0m3/s，有一条流量为0.05m3/s的
课
后
答
质量流量是多少？假设原河水和小溪中不含示踪剂。
案
网
出，溪水中示踪剂的最低浓度是多少？需加入示踪剂的
ww w
1.0mg/L。为了使河水和溪水完全混合后的示踪剂可以检
.k
hd
溪水中加入示踪剂。假设仪器检测示踪剂的浓度下限为
A1 19 19 1.12 19 15 Am 16.9 19 ln 15 A1 19 1.27 A2 15
1 0.002 1 0.00026 0.000176 458 45 3490 2.95 10 3 m 2 K / W
课
后
答
案
网
α1为管外流体 对流传热系数
rm1 3 28.47 mm 30 ln 27 30 43.28mm 60 ln 30 30 73.99mm 90 ln 60
rm 3
课
rm 2
后
答
案
网
解：设铝复合管、石棉、软木的对数平均半径分别为rm1、rm2、rm3
ww w
.k
hd
aw
.c om
环境工程有什么课程设计
环境工程有什么课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解环境工程的基本概念、原理及主要课程内容；2. 掌握环境工程课程设计的基本流程和方法；3. 理解环境问题解决方案的制定过程，包括污染治理、生态保护和资源利用等方面。
技能目标：1. 能够运用环境工程的基本原理解决实际问题；2. 学会运用图表、数据和文献等资源，进行环境工程课程设计；3. 培养学生的团队协作能力、沟通表达能力和创新思维能力。
情感态度价值观目标：1. 增强学生对环境保护的责任感和使命感，培养环保意识；2. 激发学生对环境工程学科的兴趣，提高学习积极性；3. 培养学生严谨的科学态度，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为环境工程专业核心课程，旨在培养学生解决环境问题的能力。
学生特点：学生处于大学本科阶段，具有一定的环境科学基础，对环境工程有一定了解。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力和创新能力。
通过课程设计，使学生能够将所学知识应用于实际环境问题解决中，达到学以致用的目的。
课程目标分解为具体学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 环境工程基本概念与原理：包括环境污染、生态破坏、环境质量评价等基本概念，以及污染防治、废物处理与资源化等原理。
教材章节：第一章 环境工程概述2. 环境工程课程设计方法与流程：介绍课程设计的基本步骤，如问题分析、方案设计、技术经济分析等。
教材章节：第二章 环境工程课程设计方法3. 污染防治技术：重点讲解水污染、大气污染、固废处理等防治技术。
教材章节：第三章 水污染防治技术；第四章 大气污染防治技术；第五章 固体废物处理与资源化4. 生态保护与修复技术：介绍生态保护的基本原理，以及生态修复技术在实际工程中的应用。
教材章节：第六章 生态保护与修复技术5. 环境监测与评价：讲解环境监测方法、手段及环境质量评价技术。
教材章节：第七章 环境监测与评价6. 环境工程案例解析：通过分析典型环境工程案例，使学生更好地理解课程设计在实际工程中的应用。
环境工程原理名词解释
径， deS
A ；等
10.吸收过程类型： ⑴按溶质和吸收剂 之间发生的作用,
表面积当量直径：
dea
6 a
。
可分为 物理吸收 和 化学吸收 ； 物理吸收：在吸收
6.旋风分离器主要 剂中的溶解度大而
用于除去气体中颗 粒在 5m 以上的
被吸收； 化学吸收：溶质与
粉尘。反映旋风分 吸收剂发生化学反
离器的分离性能的 应而被吸收。
使边界层的溶质浓
⑴沉降方向不 有时层流，有时湍 上所受到的剪力称
少。
度大大高于主体溶 是向下，而是向外， 流，处于不稳定状 为剪切应力。
14.萃取剂的选择 液中的浓度，形成 即背离旋转中心； 态，称为过渡区； 流动阻力：流体具
原则应考虑一下几 由膜表面到主体溶
⑵离心力随颗 取决于外界干扰条 有“黏滞性” →流
3000 Kc 50000 ； 学讨论的主要问题
⑶超高速离心机： 是过程发生的 方
Kc 50000 。 Kc 为 分离因数。 8.过滤按过滤机理 可分为 表面过滤 和 深层过滤 ⑴表面过滤：采用
向、极限及推动 力。 12.相际传质的助 力全部集中在 两 层停滞膜中 ，即双 助力模型。（选择）
过滤介质的孔比过 13.传质总阻力包 滤流体中的固体颗 括 气模阻力 和
是 理 想 流 体 的 流 湍流时大，形体阻 1.按过滤机理分：
动。 （5）流动分 力较大。（2）物体 表面过滤和深层过
为两个区域。
表面的粗糙度的影 滤
边界层分离条件 ： 响：粗糙表面摩擦 2.按促使流体流动
黏性作用和存在逆 阻力大。但是，当 的推动力分：
压梯度是流动分离 表面粗糙促使边界 重力过滤：在水位
环境工程原理：第08章吸收.
稀溶液下
•溶质在气液两相之间的相平衡
亨利定律
•溶质在液相中的化学反应平衡
液相中物理溶解 态的溶质浓度
溶质气相分压
化学反应的平衡条件
假设溶质A仅与一种活性组分反应（单一组分），
反应关系式为： aA bB mM
（8.3.1）
化学反应平衡常数：
Mm
K Aa Bb
[A]——液相中未反应的，以物理溶解态存在的溶质浓度
采用吸收法处理气态污染物时，通常采用化学吸收。
• 湿式脱硫：石灰/石灰石洗涤烟气脱硫 • 干法脱硫：喷雾干燥烟气脱硫：SO2被雾化的
Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收 • 水、酸、碱吸收净化含NOx废气（硝酸生产过程） • 水、碱液吸收净化含氟废气（磷酸生产中）
一、化学吸收的特点
溶质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。
1.气液平衡
溶质A溶
解速度 气体
平衡分压, pA* 摩尔分数, yA 摩尔比，YA
…….
相际动态平衡
液体
溶质挥 发速度
如果温度和总压一定，溶质在液体 中的溶解度只取决于溶质在气相中 的组成。
气-液相平衡关系又称溶解度曲线
饱和浓度
质量浓度，A
物质的量浓度，cA 摩尔分数，xA 摩尔比，XA
2.亨利（Henry）定律
单组分等温物理吸收是最简单和最基础的。
第二节 物理吸收
一、物理吸收的热力学基础 二、物理吸收的动力学基础
一、物理吸收的热力学基础
热力学讨论的是： 过程发生的方向、所能达到的极限及推动力。物理吸
收仅仅涉及某一组分的简单传质过程。溶质在气液两相间 的平衡关系是研究吸收热力学的基础。
环境工程学第二版_蒋展鹏 参考答案
污染物质：引起环境污染的物质即为污染物质。
公害：由人为原因引起化学污染物滋事而产生的突发事件通常称为公害。
环境科学：研究人类环境质量及其保护的和改善的科学，其主要任务是研究在人类活动的影响下 环境质量的变化规律和环境 变化对人类生存的影响，以及改善环境质量的理论、技术和方法。
0-2 试分析人类与环境的关系。 “环境”一词是相对于人类而言的，即指的是人类的环境。人类与其环境之间是一个有着相互作用、 相互影响、相互依存关 系的对立统一体。人类从周围环境中获得赖以生存、发展的空间和条件，同 时其生产和生活活动作用于环境，又会对环境产生影 响，引起环境质量的变化；反过来，污染了的 或受损害的环境也对人类的身心健康和经济发展等造成不利影响。
水中的硝化细菌可氧化水中原有的氨和含氮有机物氨化分解出来的氨，最终转化成硝酸盐。 由于硝化作用所消耗的氧 量成为硝化生化需氧量，即第二阶段生化需氧量，常以 LN 或 NOD 表示。
通常所说的生化需氧量只是指碳化生化需氧量，即第一阶段生化需氧量 La，不包括硝化过程 所消耗的氧量 LN。这是 因为生化需氧量的定义只规定：有机物被氧化分解为无机物质。在第一阶段生物氧 化中，有机物中的 C 变为 CO2，N 变为 NH3，均 已无机化。因此并不关心继续氧化成 NO2－、NO3－。 同时，对于一般的有机废水，硝化过程大约在 5～7 天甚至 10 天后才能显著 展开，所以 5 天的 BOD 测定通 常是可以避免硝化细菌耗氧的干扰的。
被
氧
化
分
解
无
机
化
所
需
要
的
氧量。
除它们外，还有总需氧量、总有机碳等水质指标可用来判别水中有机物质含量的多寡。
1-11 试讨论有机物好氧生物氧化的两个阶段。什么是第一阶段生化需氧量（La）？什么是完全生化需 氧量（BODu）？为什么 通常所说的生化需氧量不包括硝化阶段对氧的消耗量？
环境工程原理
第三章：流体流动1.边界层理论：（1）普兰德边界层理论要点：①当实际流体沿壁面流动时，紧贴壁面处存在一层非常薄的区域，在此区域内流体的流速很小，但速度分量沿壁面法向的变化非常迅速，即速度梯度很大，依牛顿粘性定律可知，在Re较大的情况下即使对于黏性很小的流体，其黏性力依然可以达到很高的数值，因此它所起的作用与惯性力同等重要。
这一区域称为边界层或流动边界层，也称为速度边界层。
在边界层内不能全部忽略黏性力。
②边界层外的整个流动区域称为外部流动区域。
在该区域内，法向速度梯度很小，因此黏性力很小，在大Re情况下，黏性力比惯性力小得多，因此可将黏性力全部忽略，近似看作理想流体流动。
（2）形成原因（绕平板流动的边界层）：流体沿x轴方向以均匀来留速率u0向平板流动，当其到达平壁前缘时，紧靠避免的流体因黏性作用而停留在壁面上，速率为零。
这一层流体通过“内摩擦”作用，是相邻流体层受阻而减速，该层流体进而影响相邻流体层，使之减速。
随着流体的向前流动，在垂直于避免地发现方向上，流体逐层受到影响而相继减速，流速由壁面处的零而逐层变化，最终达到来留速率u0,。
这样在固体平板上方流动流体分成两个区域，壁面附近速度变化较大的区域即边界层，流动阻力主要集中在这一区域。
通常将流体速率达到来流速率99%时的流体层定义为边界层。
2.流体流动的阻力损失：（1）阻力损失产生的原因：阻力损失起因于黏性流体的内摩擦造成的摩擦阻力和物体前后压强差引起的形体阻力（2）影响因素：流体流动阻力损失的大小取决于流体的物性、流动状态和流体流道的几何尺寸与形状等。
A、雷诺数大小：湍流下摩擦阻力较层流大，层流下摩擦阻力虽小但形体阻力较大。
B、物体的形状：非良绕体形体阻力是主要的，良性绕体摩擦阻力是主要的。
C、物体表面粗糙度：越粗糙摩擦阻力越大。
第四章：热量传递1.导热：导热是指依靠物质的分子原子和电子的振动、位移和相互碰撞而产生热量传递的方式。
（1）气体：气体分子做不规则热运动时相互碰撞的结果。
环境工程原理第8章 吸收
A
A在气相中 摩尔分数 CA 的平衡分 为吸收质A在液相 压 中的体积摩尔浓度 m为相平 yA 为吸收质A在气相中的平 衡摩尔分数
YA 为吸收质AX 为吸收质A A
xA 为吸收质A在液相中的
衡系数
YA＝f ( X A )
mX A 1 (1 m) X A
稀溶液中 YA mX A
气相中吸收质A的物质的量n A(kmol) kmol吸收质A ( ) YA＝ 气相中惰性组分B的物质的量n B(kmol) kmol惰性组分B
对于理想气体 PA
PB
yA P yA y A T yB 1 yA P yB T
以 X A 表示液相中吸收质A的摩尔比，它是指每摩 尔纯溶剂溶解的吸收质A的物质的量
P ExA
nA nA nS
A
P
A
——溶质A在气相中的平衡分压 Pa或kPa
xA
xA —溶质A在平衡溶液中的摩尔分数
E——亨利系数 Pa或kPa
E的物理意义：
难溶气体，由于平衡分压 大，E值较大 易溶气体，由于平衡分 压小，E值较小
E值随温度的升高而增大。
2、亨利定律的浓度表达式
难溶气体 :
PA 很大，故H值很小。 平衡分压
亨利系数E与溶解度系数H的关系：
PA 由
cA ExA 和 PA H
得：
cA ExA H
①
假设在某系统中溶质A在溶液中的浓度为 cA kmol / m3 ， 溶液的密度为 T
kg / m3 ，溶剂的密度为 O kg / m3
,
A（即
PA PA
吸收过程的推动力 :
P PA P
环境工程原理复习资料
第四章、质量传递1、传热过程主要有两种：强化传热、削弱传热2、热传递主要有三种方式：热传导、对流传热、辐射传热3、热传导：通过分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞发生的热量传递过程4、对流传热：流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程（流体与固体壁面之间的热传递过程）5、自然对流传热：流体内部温度的不均匀分布形成密度差，在浮力的作用下流体发生对流而产生的传热过程。
6、强制对流传热：由于水泵、风机或其他外力引起流体流动而产生的传热过程。
7、辐射传热的过程：物体将热能变为辐射能，以电磁波的形式在空中传播，当遇到另一个物体时，又被物体全部或者部分吸收而变成热能。
（不需要任何介质作媒体，可以在真空中传播）8、导热系数：反映温度变化在物体中传播的能力。
9、气体的导热系数随温度的升高而增高，在气体中氢气的导热系数最高。
10、液体的导热系数随温度的升高而减小（水和甘油除外）11、晶体的导热系数随温度的升高而减小（非晶体相反）12、多孔性固体的导热系数与孔隙率、孔隙微观尺寸以及其中所含流体的性质有关，干燥的多孔性固体导热性很差，通常作为隔热材料，但材料受潮后，由于水比空气的导热系数大得多，其隔热性能将大幅度下降，因此，露天保温管道必须注意防潮。
14、对流传热与热传导的区别：对流传热存在流体质点的相对位移，而质点的位移将是对流传热速率加快。
15、影响对流传热的因素：物理特征、几何特征、流动特征16、湍流边界层内，存在层流底层、缓冲层和湍流中心三个区域，流体处于不同的流动状态。
17、传热边界层：壁面附近因传热而使流体温度发生变化的区域（存在温度梯度的区域）18、传热过程的阻力主要取决于传热边界层的厚度19、普兰德数：分子动量传递能力和分子热量传递能力的比值20、对流传热系数大小取决于流体物性、壁面情况、流动原因、流动状况、流体是否相变等21、对流传热微分方程式可以看出，温度梯度越大，对流传热系数越大22、求解湍流传热的对流传热系数有两个途径：量纲分析法并结合实验、应用动量传递与热量传递的类似性建立对流传热系数与范宁摩擦因子之间的定量关系23、自然对流：在固体壁面与静止流体之间，由于流体内部存在温差而造成密度差，是流体在升浮力作用下流动。
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件下，溶质在气液两相中的组成存在某种特定的对应关系，称为相平衡关系。
②亨利定律（见表 8-3）
表 8-3 亨利定律介绍
要点
具体内容
在特定的条件下，溶质在气、液两相中的相平衡关系函数可以表达成比较简单
的形式。比如，在稀溶液条件下，温度一定，总压不大时，气体溶质的平衡分
定义 压和溶解度成正比，其相平衡曲线是一条通过原点的直线，这一关系称为亨利
（2）双膜理论（见表 8-5）
表 8-5 双膜理论
要点
具体内容
①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。溶质分子以稳态的分子扩散连续通过这两层膜。
基本 ②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，溶质在界
论点 面上两相的组成存在平衡关系。
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第八章 吸收
8.1 复习笔记
【知识框架】
吸收的定义和应用
吸收的基本概念
吸收的类型
气—液平衡和亨利定律
物理吸收的热力学基础
相平衡关系在吸收过程中的应用
物理吸收
吸收过程机理
双膜理论
物理吸收的动力学基础 总传质速率方程
传质阻力分析
在一定条件下，一相的实际组成如果等于平衡组成，传质过程就不
定义
会发生，而如果与平衡组成有差距，就会产生传质过程。实际组成 与平衡组成之间的差距越大，传质过程的速率就会越快，通常把这
计算相际传 质过程的推
动力
个差距称为过程推动力
①如用气相和液相的浓度差表示，推动力可以写为 推动
力的
（8-6）
不同 表示 方法
蒋展鹏-环境工程学：第八章污染物的稀释法控制PPT课件
一、高斯模式的有关假定
坐 标 系
原点：污染物排放点或排放点在地面的投影点。
x轴：平均风向方向。 y轴：在水平方向上垂直于x轴，正向在x轴的左向。 z轴：垂直于水平面xoy，向上为正向。
.
41
第八章 污染物的稀释法扩散
一、高斯模式的有关假定
1、污染物浓度在y、z轴上的分布是正态分布； 2、在全部空间中风速是均匀的、稳定的； 3、源强是连续、均匀的； 4、在扩散过程中污染物质的质量是守恒的； 5、在x方向平流作用远大于扩散作用； 6、地面足够平坦（镜面）。
（一）大气温度层结
气温随高度的分布
1、干绝热递减率
大气绝热过程：大气中的某一空气块作垂直升 降运动时与周围空气不发生热量交换。
.
10
第八章 污染物的稀释法扩散
1、干绝热递减率
干绝热递减率：干空气团或未饱和湿空气团绝热上升 或下降单位高度（100m）时，温度降低或升高的数值。 单位：K/100m
d
(dTi dz
2(x,y,z,H )2uy
zex . (2 py 2 [
2 第八z 2 章
)] 44
污染物的稀释法扩散
三、一般气象条件下的高斯模式
有界、一般气象条件下，地面连续点源：
地面浓度
(x,y,0)uQyzexp2y(2y2)
地面轴线浓度
A、递减层结（正常分布层结）
气温随高度的增加而递减，γ> γd
B、中性层结 气温随高度的变化等于或近似等于干绝热递减率，
γ= γd
C、等温层结
气温随铅直高度增加是不变的，γ= 0
D、气温逆转（逆温）
气温随高度的增加而增加，γ < 0
环工第八章设计年径流
下垫面因素
植被覆盖
植被覆盖率越高，地表径流量越小，下渗量 越大。
地形地貌
地形地貌对径流量的影响主要体现在坡度、 坡向和海拔等方面。
土壤类型
不同土壤类型的下渗能力不同，影响着地表 径流量和地下水补给量。
湖泊、水库等水体分布
水体的分布和容量对周边区域的径流量有较 大影响。
流域特征
到数据限制和模型适用性的影响，对于不同流域可能需要调整模型参数。
04 设计年径流量的变化规律
年内分配规律
季节性分配规律
年径流量在不同季节的分配存在差异，通常雨季或湿润季节的径流量较大，而 旱季或干燥季节的径流量较小。
月度分配规律
年径流量在每个月的分配也存在差异，通常在雨季或湿润月份的径流量较大， 而在旱季或干燥月份的径流量较小。
感谢您的观看
土地利用方式的变化会影响下垫面的性质，从而影响径流量。例如， 土地开发、城市化等过程会导致下垫面硬化，增加地表径流量。
污染排放
污染排放会影响水质，进而影响水体的渗透性和地表径流量。
水土保持措施
水土保持措施的实施可以减少水土流失，增加下垫面的植被覆盖，从 而影响径流量。
03 设计年径流量的推求方法
水文比拟法
年际变化规律
年际变化规律
年际间年径流量的变化规律是指不同年份间年径流量的变化 情况。通常，气候变化、降水量的年际变化等因素会影响年 径流量的年际变化。
丰枯周期
年径流量存在丰枯周期的变化规律，即在一个较长时间范围 内，年径流量呈现出一个相对的丰水期和枯水期，这种周期 性的变化规律与气候变化、降水量的长期变化等因素有关。
05 设计年径流量在工程设计 中的应用
水资源评价
环境工程原理第八章吸附演示文稿
附剂也得到再生。
变压吸附 ——根据系统操作压力变化不同，变压吸附循环可以是常压吸附、
真空解吸，加压吸附、常压解吸，加压吸附、真空解吸等几种方法。
第29页，共82页。
第二节 吸附剂
(3) 通气吹扫
附剂床层，进行吹扫，以降低吸附剂上的吸附质分压，从而达到脱 附。当吹扫气的量一定时，脱附物质的量取决于该操作温度和总压 下的平衡关系。
（四ห้องสมุดไป่ตู้沸石分子筛
每一种分子筛都有相对均一的孔径，其大小随分子筛种类的不同 而异。 强极性吸附剂，对极性分子如H2O、CO2、H2S等有很强的亲和 力，对氨氮的吸附效果好，而对有机物的亲和力较弱。
第23页，共82页。
第二节 吸附剂
具有特定的均匀一致的孔穴尺寸，多孔性的硅酸铝骨架 结构。比表面约为800～1000m2/g。
第一节 吸附分离操作的基本概念
⑴、化学吸附热与化学反应热相近，比物理吸附热大得多。如二氧化碳和氢在 各种吸附剂上的化学吸附热为83740J／mol和62800J／mol，而这两种气体的物 理吸附热约为25120J／mol和8374J／mol。
⑵、化学吸附有较高的选择性。如氯可以被钨或镍化学吸附。物理吸附则没有很高的选择性 ，它主要取决于气体或液体的物理性质及吸附剂的特性。
这些骨架结构里面有空洞，即所谓“窗口”，窗口的尺寸 就限制了可以进入的分子大小。比它小的分子可以进入，比它 大的分子就被拒于“窗外”。这样，它只能允许比其微孔孔径 小的分子吸附上去，比其大的分子则不能进入，有分子筛的作 用，故称为分子筛。
第24页，共82页。
第二节 吸附剂
分子筛(合成沸石)一般可用
• 大孔：100-10000 nm，不足1％：主要起通道作用，影 响吸附 速度。
环境工程原理知识点总结
第I I篇思考题第一章绪论1.“环境工程学”的主要研究对象是什么？2.去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法？它们的技术原理是什么？3.简述土壤污染治理的技术体系。
4.简述废物资源化的技术体系。
5.阐述环境净化与污染控制技术原理体系。
6.一般情况下，污染物处理工程的核心任务是：利用隔离、分离和（或）转化技术原理，通过工程手段（利用各类装置），实现污染物的高效、快速去除。
试根据环境净化与污染防治技术的基本原理，阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。
第二章质量衡算与能量衡算第一节常用物理量1．什么是换算因数？英尺和米的换算因素是多少？2．什么是量纲和无量纲准数？单位和量纲的区别是什么？3．质量分数和质量比的区别和关系如何？试举出质量比的应用实例。
4．大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度，试说明该单位的优点，并阐述与质量浓度的关系。
5．平均速度的涵义是什么？用管道输送水和空气时，较为经济的流速范围为多少？第二节质量衡算1.进行质量衡算的三个要素是什么？2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。
3.质量衡算的基本关系是什么？4.以全部组分为对象进行质量衡算时，衡算方程具有什么特征？5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时，物质的转化速率如何表示？第三节能量衡算1．物质的总能量由哪几部分组成？系统内部能量的变化与环境的关系如何？2．什么是封闭系统和开放系统？3．简述热量衡算方程的涵义。
4．对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现？5．对于不对外做功的开放系统，系统能量能量变化率可如何表示？第三章流体流动第一节管流系统的衡算方程1．用圆管道输送水，流量增加1倍，若流速不变或管径不变，则管径或流速如何变化？2．当布水孔板的开孔率为30％时，流过布水孔的流速增加多少？3．拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系，试简述这种关系，并说明该方程的适用条件。
4．在管流系统中，机械能的损耗转变为什么形式的能量？其宏观的表现形式是什么？5．对于实际流体，流动过程中若无外功加入，则流体将向哪个方向流动？6．如何确定流体输送管路系统所需要的输送机械的功率？第二节流体流动的内摩擦力1.简述层流和湍流的流态特征。
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
环境工程第八章沉降(极力推荐)
2700 9.81 40 10 18 1.81 10
5
6 2
0.13 m/s
（3）判据法 计算 K 判据得
3
d P g P 40 10 9.811.205 2700 K 6.24 36 2 2 5 1.81 10
第八章 沉 降
第一节 概 述
一、沉降分离的一般原理和类型 重力场 离心力场 电场 惯性力场 重力沉降 离心沉降 电沉降 惯性沉降 扩散沉降
流体： 液体 气体
相对运动
固体颗粒物 液珠
沉降表面：器底、 器壁或其他表面
沉降过程
作用力
特
征
重力沉降
重力
沉降速度小，适用于较大颗粒分离
离心沉降
电沉降
离心力
电场力
1. 基本操作原理
旋风分离器中的惯性离心力是由 气体进入口的切向速度ui产生的。
ui
1 3 2 Fc mrm d P P ui / rm 6
2
离心加速度为rm2＝ui2/rm，
其中rm为平均旋转半径。
2 r ui 分离因数为： m Kc g rm g 2
其大小为5～2500，一般可分离
二、旋流器工作原理 •旋风分离器：用于气体非均相混合物分离 •旋流分离器：用于液体非均相混合物分离 （一）旋风分离器 •旋风分离器在工业上的应用已有近百年的历史。 •旋风分离器结构简单、操作方便，在环境工程领域也 应用广泛。
•在大气污染控制工程中，作为一种常用的除尘装置， 主要用于去除大气中的粉尘，常称为旋风除尘器。
重力沉降
一、重力场中颗粒的沉降过程 假设球形颗粒粒径为dP、质量为m。沉速如何计算？
环境工程原理课后习题答案2-8章
课
后
答
案
网
ww w
.k
hd
3.4如图所示，有一水平通风管道，某处直径由400mm减缩至200mm。 为了粗略估计管道中的空气流量，在锥形接头两端各装一个U形管 压差计，现测得粗管端的表压为100mm水柱，细管端的表压为40mm 水柱，空气流过锥形管的能量损失可以忽略，管道中空气的密度为 1.2kg/m3，试求管道的空气流量 。
R 21rm1 b1 22 rm 2 b2 23rm3 b3
网
每米管段的冷损失量： Q T 5 105 46.85W / m
21rm1
答
（2）
案
R
3 30 30 2 45 28.47 2 0.04 43.28 2 0.15 73.99 3.189 K / W
aw
.c om
课
（2）管径增加一倍： um变为原来的1/4，μ和l不变，阻力损失变为原来的1/16
后
答
案
（1）管长增加一倍：阻力损失增加一倍
网
ww w
2 8uml 32uml l um p f 2 2 r0 d d 2
.k
hd
aw
3.6水在圆形直管中呈层流流动，若流量不变，说明在下列情况 下，因流动阻力而产生的能量损失的变化情况： （1）管长增加一倍 （2）管径增加一倍。
A1 19 19 1.12 19 15 Am 16.9 19 ln 15 A1 19 1.27 A2 15
1 0.002 1 0.00026 0.000176 458 45 3490 2.95 10 3 m 2 K / W
课
后
答
案
环境工程原理课件
第七章 过滤
1、写出过滤操作的基本原理。
2、简述表面过滤的过滤速度与推动力和阻力的关系。
3、简述深层过滤过程中悬浮颗粒在床层中的主要运
动行为。
第八章 吸收
1、写出吸收的机理。 2、简述化学吸收与物理吸收的主要区别。 3、如何解释化学吸收中传质速率的增加？
第九章 吸附
1、写出吸附分离操作的基本概念。 2、什么是平衡吸附量？写出其计算表达式。 3、如何评价不同吸附剂对污染物的吸附性能？ 4、简述吸附过程的机理？ 5、简述内、外扩散控制的影响因素及其消除方法。
第十章 其他分离过程
1、写出离子交换的基本原理。 2、简述影响离子交换速度的主要因素。 3、写出萃取分离的原理。 4、简述萃取剂选择的原则。
计算题（课件）
第二章 第三章 第四章 第六章 第七章 第八章
第三章流体流动
1、什么是“内摩擦力”？ 2、简述流态对剪应力的影响。 3、什么是边界层分离？ 4、简述边界层分离的条件。流体沿平壁面的流动和理 想流体绕过圆柱体流动时是否会发生边界层分离？
第四章 热量传递
1、什么是热传导？ 2、什么是对流传热？ 3、写出傅立叶定律及其表达式。 4、简述强化换热器传递过程的途径。
第五章 质量传递
1、质量传递的含义是什么？
2、什么是分子扩散和涡流扩散？ 3、写出费克定律及其表达式。 4、什么是等分子反向扩散？ 5、什么是单向扩散？ 6、什么是主体流动？ 7、简述主体流动和分子扩散的关系。
8、简述对流传质过程的机理。
第六章 沉降
1、写出沉降分离的一般原理 2、写出离心沉降和重力沉降的主要区别。
第一章 绪论
1、试根据环境净化与污染防治技术的基本原理，阐 述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。 2、论述去除水中溶解性有机污染物的可能方法及各 方法的技术原理。 3、论述废物资源化的么是量纲和无量纲准数？写出量纲与单位区别。 2、什么是稳态系统和非稳态系统？其特征是什么？ 3、什么是封闭系统和开放系统？ 4、简述质量衡算的分析步骤。 5、简述能量衡算的分析步骤。
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1.环境管理的手段
（1）行政手段 （2）法律手段 （3）经济手段 （4）技术手段 （5）宣传教育手段 （6）非管制手段
8
3.环境管理的制度
（1）环境影响评价制度 （2）“三同时”制度 （3）排污收费制度 （4）环境保护目标责任制 （5）排污申报登记和排污许可证制度 （6）城市环境综合整治定量考核制度 （7）污染集中控制制度 （8）污染限期治理制度
8环境工程基本理论
• 【学习指南】 • 了解：环境管理的概念、环境标准的概念、
环境监测的概念、环境影响评价的概念。 • 熟悉：环境管理的手段、环境管理的职能、
环境标准的制定原则、环境监测的目的、 环境质量现状评价的程序。 • 掌握：环境管理的内容、环境标准的分类、 环境监测方法、环境影响评价的内容。
• 环境标准分为两级：国家标准和地方标准。
• 国家标准是国家对环境中的各类污染物，在一 定条件下的允许浓度所做的规定适用于全国范 围。地方标准是地方政府参照国家标准而制定 的，地方标准是国家标准的补充、完善和具体
13
化。
适用范围分为 环境要素分为
国家标准
地方标准 饮用水水质标准
大气控制标准 渔业用水 水质控制标准 农田灌溉水 噪声控制标准 海水 土壤控制标准 地面水 固体废物控制标准 环境质量标准
管理标准： 环境保护名词术语标准： 环境保护图形符号标准： 环境信息分类和编码标准：
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（4）环境方法标准
环境方法标准是指在环境保护工作范 围内以抽样、分析、试验、统计、计算、 测定等方法为对象制定的标准。污染环 境的因素繁杂，污染物的时、空变异性 较大，对其测定的方法可能有许多种， 但从监测结果的准确性、可比性考虑， 环境监测必须制定和执行国家或部门统 一的环境方法标准。
• 狭义的环境管理主要是指控制环境污染的各种措施。 各种措施包括制定法律、法规和标准，实施各种有利 于环境保护的方针、政策，控制各种污染物的排放等。
• 广义的环境管理是指按照经济规律和生态规律，运用 经济、法律、技术、行政、教育和新闻媒介等手段， 限制人类损害环境质量的行为，通过全面规划、合理 布局，使经济发展与环境相协调，达到既要发展经济 满足人类的基本需求又不超出环境的允许极限。
1
8环境工程基本理论
• 8.1环境管理 • 8.2环境标准 • 8.3环境监测 • 8.4环境评价
2
8.1环境管理
• 8.1.1环境管理的基本知识 • 8.1.2环境管理的职能
3
• 8.1.1环境管理的基本知识
• 1.环境管理的概念
• 环境管理是指为了保证人类生存与发展而对自然环境 和社会环境质量所进行的各项管理工作。
（2）根据环境管理的性质来划分 1）环境计划管理 2）环境质量管理 3）环境技术管理
6
8.1.2环境管理的职能
环境问题要想得到控制和解决，必须对 环境问题的特点、环境与发展的关系等 进行分析研究，从实际出发，制定出符 合中国国情的环境管理方针政策。 （1）为促进经济持续发展服务 （2）研究解决环境问题 （3）环境与发展的环境管理战略
国家污染物排放标准按其性质和内容 分为部门行业污染物、通用专业污染物、 一般行业污染物、地方污染物四种排放 标准。
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（3）环境基础标准 环境基础标准是指在环境保护标准化
工作范围内，对有指导意义的符号、代号、 图式、量纲、指南、导则、规范等所做的 国家统一规定，是制定其它环境标准的基 础，处于指导地位。主要有以下几种：
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5.环境管理的职能
（1）宏观指导 （2）统筹规划 （3）组织协调 （4）监督检查 （5）提供服务
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8.2环境标准
• 8.2.1环境标准的基本知识 • 8.2.2环境标准的实施
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8.2.1环境标准的基本知识
1.环境标准的概念 • 环境标准是有关控制污染、保护环境的各种标准的总
称。是国家为了保护人民群众健康、社会财产安全和 促进经济社会发展，防治环境污染，促进生态良性循 环，同时又合理利用资源，促进经济发展，根据环境 政策和有关法规，在综合分析自然环境特征，考虑生 物和人体的承受能力，以及控制污染的经济可能性和 技术可行性的基础上，对环境中污染物的允许含量和 污染源排放污染物的数量、浓度、时间、速率（限量 阈值）和技术规范所做的规定。 • 环境标准是环境保护法规体系的组成部分，是环境管 理特别是监督管理的基本手段和依据。
统一的方法标准,才能得出统一、正 确的标准数据和测量数值,在进行环境质 量评价时才有可比性和实用价值.
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（5）环境标准样品标准
环境标准样品标准是对环境标准样品 必须达到的要求所做的规定。它是为了在 环境保护工作中和环境标准实施过程中校 准仪器、检验监测方法，进行量值传递由 国家法定机关制作的能够确定一个或多个 特性值的材料和物质。
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2.环境标准的分类
• 环境标准体系的各种标准互相联系、相互依存、 互相补充，具有良好的配套性和协调性。
• 我国环境标准依据其性质和功能分为六类：环 境质量标准、污染物排放标准、环境基础标准、 环境方法标准、环境标准样品标准和环境保护 其它标准。它由政府部门制定，属于强制性标 准，具有法律效力。
• 环境管理是协调社会经济与环境的关系，最终实现可 持续发展。
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2.环境管理的内容
（1）制订环境质量标准，确定环境质量的 指标体系
（2）对环境质量进行监控、测试和评价 （3）编写环境质量报告书
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3.环境管理的类型
（1）根据环境管理的范围来划分 1）资源环境管理 2）区域环境管理 3）部门环境管理
按照环境要素和污染要素分为大气、
水质、士壤、噪声、放射性和生态环境
质量标准等。环境质量污染物排放标准是为了实现环境质量 标准目标，结合技术经济条件和环境特 点，对排入环境的污染物或有害因素的 控制所做的规定。它是实现环境质量标 准的主要保证，也是对污染进行强制性 控制的主要手段。
污染物排放标准 按照用途分为 污染物控制技术标准
污染警报标准
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基础方法标准
（1）环境质量标准
环境质量标准是指在一定时间和空间 范围内，对环境质量的要求所做的规定。 它是在保护人体健康、维持生态良性循 环的基础上，对环境中污染物的允许含 量所做的限制性规定。它是国家环境政 策目标的体现，是制定污染物排放标准 的依据，也是环境保护部门和有关部门 对环境进行科学管理的重要手段。