环境工程原理第四章_81804248
824环境工程原理
824环境工程原理一、引言824环境工程原理是指在环境工程中应用的一种处理方法。
本文将详细介绍824环境工程原理的基本概念、工作原理、应用领域以及优势和不足之处。
二、概念824环境工程原理是一种多级处理系统，其名称中的824分别代表8个处理单元、2个阶段和4个过程。
这个原理被广泛应用于环境工程中，用于处理废水、废气、固体废物等环境污染物。
三、工作原理824环境工程原理的工作原理包括两个阶段和四个过程。
第一个阶段是物理处理阶段，包括沉淀、过滤和吸附等过程。
第二个阶段是化学处理阶段，包括氧化、还原和中和等过程。
1. 物理处理阶段物理处理阶段主要通过沉淀、过滤和吸附等过程，将废水、废气或固体废物中的悬浮物、颗粒物和有机物等进行分离、去除或捕集。
其中，沉淀过程通过重力作用，使悬浮物沉降到底部，形成沉淀物。
过滤过程通过过滤介质，将悬浮物和颗粒物截留在滤料上。
吸附过程通过吸附剂将废物中的有机物吸附在表面，从而实现固体与废物的分离。
2. 化学处理阶段化学处理阶段主要通过氧化、还原和中和等过程，对废水、废气或固体废物中的有害物质进行化学反应，将其转化为无害物质或减少其毒性。
氧化过程通过加入氧化剂，将有机物氧化为无机物。
还原过程通过加入还原剂，将有害物质还原为无害物质。
中和过程通过加入中和剂，将酸性或碱性废物中的过量酸或碱中和至中性。
四、应用领域824环境工程原理广泛应用于环境工程领域，其主要应用于以下几个方面：1. 废水处理824环境工程原理在废水处理中可以高效地去除废水中的悬浮物、有机物和重金属等污染物，使废水达到排放标准。
2. 废气处理824环境工程原理在废气处理中可以有效地去除废气中的颗粒物、有机物和气态污染物，减少大气污染的影响。
3. 固体废物处理824环境工程原理在固体废物处理中可以将废物中的有害物质转化为无害物质，减少对环境的污染。
五、优势和不足之处824环境工程原理具有以下优势：1. 处理效率高：通过物理处理和化学处理相结合，可以高效地去除多种污染物。
环境工程原理第四章_81804248
第一节 热量传递的方式
思考题
(1)什么是导热？
(2)什么是对流传热？分别举出一个强制对流传热和自 然对流传热的实例。 (3)简述辐射传热的过程及其特点 (4)试分析在居室内人体所发生的传热过程，设室内空
气处于流动状态。
第二节 热传导 本节的主要内容
一、傅立叶定律 二、导热系数 三、通过平壁的稳定热传导
T ？
950
解：（1）导热系数按平壁的平均温度
取为常数
q
？
T1 T2 950 300 Tm 625 ℃ 2 2 K) m 1.0 0.001 625 1.625 W/(m·
300
T1 T2 950 300 q m 1.625 2641 W/m2 b 0.4
水 0.03～0.12 W/(m· K）
水是工程上最常用的导热介质 保温材料受潮后保温性能将 大幅度下降－－露天保温管 道必须注意防潮 利用多孔材料作为保温材料 对导热不利，但利于绝热、保温
GB4272规定的保温材料导热系数界定值
气体
0.007～0.17 W/(m· K)
氢
非金属中，石墨的导热系数最高，可达100～200[W／ （m· K）]，高于一般金属；同时，由于其具有耐腐蚀性能， 因此石墨是制作耐腐蚀换热器的理想材料。
附加热阻——接触热阻
q T1 T3 b1 r0 b2
1
2
接触热阻
与接触面的材料、接触界面的粗糙度、 接触面的压紧力和空隙中的气压等有关
（三）n层平壁的热传导
n Q Ri
T1 Tn1
T1 Tn1 n bi A
(4.2.11)
【例】某平壁炉的炉壁由三种材料组成，分别为耐火砖： 1 ＝ 1.4 W/(m· K)， b1 ＝225mm；保温砖： 2 ＝0.15W/(m· K)， b2 ＝115mm； 建筑砖： 3 ＝0.8W/(m· K)， b3 ＝225mm。测得炉内壁温度为 930℃， 外壁温度为 55℃， 求单位面积炉壁的热损失及各层间界面上的温度。
环境工程原理第四章吸收PPT课件
液膜控制
水或弱碱吸收CO2 水吸收 CL2 水吸收 O2 水吸收 H2
双膜控制
水吸收 SO2 水吸收丙酮 浓硫酸吸收NO2
吸收速率方程式一览表
吸收系数的表达式及吸收系数的换算
提高吸收效果的方法： ①提高气、液两相相对运动速度，降低气膜、液膜的厚度 以减小阻力。 ②选用对吸收剂溶解度大的溶液作吸收剂。 ③适当提高供液量，降低液相主体中溶质浓度以增大吸收 推动力。 ④增大气液相接触面积。
扩散物质
O2 CO2 NO2 NH3 Cl2 Br2 H2 N2 HCl H2S H2SO4
HNO3
NaCl
NaOH
一些物质在水中的扩散系数（２０℃稀)
扩散系数D’*109 m2/s
1.80 1.50 1.51 1.76 1.22 1.2 5.13 1.64 2.64 1.41 1.73
2.6
1.35
第四章 吸 收
学习目标 了解吸收的分类、典型的工业吸收过程、各种不同类 型的吸收设备及吸收在环境工程中的应用。 理解吸收操作的基本概念、吸收传质机理。 掌握吸收的相关计算，能运用工程观念分析解决吸收 操作中的实际问题。
第一节 概 述
利用气体混合物中各种组分在同一液体（溶剂）中溶 解度差异、分离混合物的操作称为气体吸收。
传质单元高度与传质单元数
3.传质单元数的求法
⑴脱吸因子法
ＮＯＧ＝
1 1 S
ln(1
S) Y1 Y2
Ye2 Ye2
S
关联图 NoG
~
Y1 Y2
Ye2 Ye2
⑵对数平均推动力法
NOG
Y1 dY Y2 Y Ye
Y1 Y2 Ym
环境工程原理课件(陈孟林)(2024)
噪声控制技术原理
声学原理
掌握声音的产生、传播和 接收的基本原理，以及声 波的反射、折射、衍射等 现象。
噪声测量
了解噪声测量仪器和测量 方法，包括声级计、频谱 分析仪等的使用。
噪声控制方法
通过源头控制、传播途径 控制和接收者保护等措施 ，实现噪声的有效控制。
噪声控制案例分析
城市交通噪声控制
工业噪声控制
脱硝技术
通过选择性催化还原（SCR）或选择性非催化还原（SNCR）等方法，将烟气中的氮氧化物转化为氮气和水。 SCR技术利用催化剂降低反应活化能，使反应在较低温度下进行；SNCR技术则通过向高温烟气中喷入还原剂， 使氮氧化物被还原为氮气。
04
固体废弃物处理与处置工程原理
固体废弃物分类与特点
固体废弃物的分类
环境影响评价法规及标准
03
介绍与环境影响评价相关的法律法规、政策文件及评价标准。
规划环境影响评价内容及方法
规划环境影响评价内容
阐述规划环境影响评价的主要任务和内容，包括规划分析、环境现状调查、环境影响识 别与预测、环境承载力分析等。
规划环境影响评价方法
介绍规划环境影响评价中常用的方法和技术，如清单分析法、矩阵法、网络法、情景分 析法等。
厌氧生物处理
在无氧条件下，利用厌氧微生物的代谢作用，将有机物分解为甲烷、二氧化碳等 气体，同时产生污泥状残渣。该方法适用于处理高浓度有机废水。
03
大气污染控制工程原理
大气污染物来源及危害
污染源
工业排放、交通尾气、农业活动、生 活垃圾等。
危害
对人体健康、生态环境和气候变化造 成严重影响。
污染物种类
规划环境影响评价与项目环境影响评价的关系
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》课件
物质平衡原理还可以用于预测和评估环境中的物质迁移、转化和归趋，为环境管理和保护提供科学依据 。
能量守恒原理
能量守恒原理是指能量在转换和传递过程中保持守恒 ，即能量不能凭空产生或消失，只能从一种形式转化
新兴环境工程技术的发展
总结词
新兴环境工程技术是应对当前复杂环境问题的关键， 包括新型水处理技术、空气污染控制技术、土壤修复 技术等。
详细描述
随着环境问题的多样化和复杂化，传统的环境工程技术 已经难以满足需求。因此，新兴环境工程技术的发展至 关重要。例如，新型水处理技术包括高级氧化技术、膜 分离技术等，能够更高效地处理污水和废水；空气污染 控制技术则包括挥发性有机化合物处理技术、细颗粒物 去除技术等，能够有效降低空气中的污染物浓度；土壤 修复技术则针对土壤污染问题，通过物理、化学和生物 方法修复污染的土壤，使其恢复原有功能。
定义与特点
定义
环境工程是一门应用自然科学和社会 科学原理来研究人类活动对环境的影 响，以及如何运用技术和法律手段保 护和改善环境的工程学科。
特点
环境工程具有跨学科性、实践性和综 合性，旨在解决实际环境问题，实现 环境保护和可持续发展。
环境工程的重要性
环境保护
环境工程是环境保护的重要手段 ，通过减少污染、改善环境质量 ，保障人类健康。
自然净化技术
利用自然界的净化能力，如森林、草 地等植物的净化作用，对空气进行净 化。
固体废物处理与资源化
填埋法
将固体废物填入洼地或地下，进行物理或化 学稳定化处理。
焚烧法
将固体废物在高温下燃烧，使有机物转化为 灰烬和气体。
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。
《环境工程学原理》课件
02
该原理是环境工程学的基础，用于指导如何减少污染物的排放和合理利用资源。
03
物质平衡原理的应用包括物料平衡计算、污染物排放控制和废物资源化等方面。
04
在实际应用中，需要考虑不同物质特性和系统边界条件，以确，指导如何合理利用环境的自净能力，降低污染物对环境的影响。
挥发性有机物控制
通过吸附、冷凝、燃烧等技术处理挥发性有机物，以减少其对空气的污染。
颗粒物控制
通过过滤、吸附、静电除尘等技术去除空气中的颗粒物，如PM2.5和PM10。
填埋法
将固体废物填入地下进行处置，需选择合适的场地和防渗措施。
焚烧法
通过高温焚烧将固体废物转化为灰烬和气体，可回收热能和减少体积。
堆肥法
《环境工程学原理》ppt课件
目录
环境工程学概述环境工程学原理环境工程学技术与方法环境工程学实践与应用环境工程学未来发展与挑战
01
CHAPTER
环境工程学概述
总结词
基本定义与特性
详细描述
环境工程学是一门研究如何保护和改善环境的学科，它涉及到自然环境与人类活动之间的相互作用，以及如何利用工程技术手段解决环境问题。环境工程学具有综合性、系统性、实践性和跨学科性的特点。
03
工业固体废物处理
采用资源化利用、压缩减量、填埋等方式，对工业固体废物进行合理处置。
01
工业废水处理
针对不同工业废水的特点，采用物理、化学、生物等方法进行处理，减少废水对环境的污染。
02
工业废气处理
通过除尘、脱硫、脱硝等技术，对工业废气进行治理，减少废气对大气环境的污染。
通过水体保护、水域生态修复等措施，保护流域水资源的安全与可持续利用。
资源化原则的应用包括废物回收、废物再利用和废物转化为能源等方面。
环境工程原理
＊UASB：Upflow Anaerobic Sludge Blanket（升流式厌氧污泥床反应器）
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
颗粒/气溶胶状态 污染物
空气中的 污染物 气态污染物 粉尘 烟 飞灰 黑烟 雾
硫化物(SO2，H2S)
无机物 碳的氧化物(CO ，CO2)
利用的 主要原理
生物吸附、生物降解 生物吸附、生物降解 生物吸附、生物降解 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 生物吸附、生物降解
主要去除对象 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
有机污染物、氮、磷、重金属
可生物降解性有机污染物、 氧化态无机污染物（NO3-，SO42-）
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
处理技术 客土法 隔离法 稀释作用 物理隔离（防止扩散） 利用的主要原理 主要去除对象 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
清洗法（萃取法） 溶解作用 吹脱法（通气法） 挥发作用 热处理法 电化学法 焚烧法 微生物净化法 植物净化法 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
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。 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。
环境工程学原理课件第四章
一、傅立叶定律
第二节 热传导
Q T
(4.2.1)
A Y y方向上的温
度梯度, K/m
y方向上的热量流量，也 垂直于热流方向的 导热(dǎorè)
称为传热(chuán rè)速 面积，m2
系数，
率，W
W/(m·K)
qQdT
A dy
傅立叶定律
y方向上热量通量，即单位时间内通过单位面积 传递的热量，又称为热流密度，W/m2
2π L
圆管壁(ɡuǎn bì)的导热热阻，K/W
对数平均半径
R b
A
br2 r1
rm
r2 r1 ln r2
r1
平壁的导热(dǎorè)热阻
ln r2 R r1
2π L
R b
Am
对数平均面积
Am
A2 A1 ln A2
A1
Q T1 T2 b
Am2πrmL
Am
当(r2/r1)2时，可以用算术平均值精品代资料 替对数平均值，简化计算
第二节 热传导
n层圆管壁(ɡuǎn bì)的热传导
假设层与层之间接触(jiēchù)良好，根据串联热阻叠加原则，
QT1nTn1
Ri
i1
T1Tn1 n bi
A i1 i mi
(4.2.13)
精品资料
第二节 热传导
【例题4.2.3】外径为426mm的蒸汽管道外包装厚度(hòudù)为426mm 的保温材料，保温材料的导热系数为0.615W/(m·K)。若蒸汽管道外 表面温度为177℃，保温层的外表面温度为38℃，试求每米管长的热 损失和保温层中的温度分布。
条件：物体各部分之间无宏观运动。
机理：通过物质的分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞发生的热量
环境工程原理(2017-03-15)
Q AT
对流传热速率也可以用对流传热热阻表示，即
Q T 1 A
导热热阻
1 为对流传热热阻 A
b R A
21
第三节 对流传热
（二）对流传热系数
不是物性参数，与很多因素有关，其大小取决于流体物性、 壁面情况、流动原因、流动状况、流体是否有相变等 换热方式 空气自然对流 气体强制对流 水自然对流 水强制对流 水蒸气冷凝 有机蒸气冷凝 水沸腾
Q1 Q Q2
Q2 2 A2 (TcW Tc )
1
2
A2
Tc
通过间壁的传热速率为
Am A1 b 在稳态情况下
Q
b
Am (ThW TcW )
30
Q1 Q2 Q
第四节 换热器及间壁传热过程计算
（一）总传热速率方程
Th Tc Q 1 b 1 1 A1 Am 2 A2
（ 1）物性特征
v 流体的密度 或比热容 越大，流体与壁面间的传热速率越大 v 导热系数 越大，热量传递越迅速；
v 流体的黏度 越大，越不利于流动，会削弱与壁面的传热。
（ 2）几何特征 固体壁面的形状、尺度、方位、粗糙度、是否处于管 道进口段以及是弯管还是直管等。
11
第三节 对流传热
一、影响对流传热的因素
37
第四节 换热器及间壁传热过程计算
三、强化换热器传热过程的途径
（ 1）增大传热面积 采用小直径管、异形表面、加装翅片等 （ 2）增大平均温度差 改变两侧流体相互流向 提高蒸汽的压强可以提高蒸汽的温度 增加管壳式换热器的壳程数 （ 3）提高传热系数 设法减少对传热系数影响最大的热阻 ①提高流体的速度 ④在气流中喷入液滴 ②增强流体的扰动 ⑤采用短管换热器 ③在流体中加固体颗粒 ⑥防止结垢和及时清除污垢
环境工程原理第四章4-5节
收能力大的气体，其穿透能力就差。
（2）表面状况
一般来说，表面粗糙的物体吸收率大。
（3）投射辐射的波长
实际物体对辐射的吸收率不仅和物体本身的情况有关，而且 还与辐射波长有关
第四节 辐射传热
二、物体的辐射能力 物体辐射能力：物体在一定温度下，单位表面积、单位时间 内所发出的全部波长的总能量，用E表示， 单位：W/m2。 单色辐射能力：单位表面积、单位时间内的发射某一特定 波长的能力，用Eλ表示。 辐射能力:
第五节 换热器
2、喷淋式蛇管换热器
通常用作冷却器。被冷却流体在管内流动，冷却水由 管上方的喷淋装臵通过齿型堰板均匀喷洒在蛇管表面而流 下，最后收集于排管的底盘内。 喷淋式换热器的最大优点是便于检修和清洗，对冷却 水水质可以适当降低。
第五节 换热器
（二）套管式换热器
由直径不同的金属管装配成的同心套管，每一段套管称为一程。在 套管中冷、热流体一般呈逆流流动，平均传热温差大，并可达到较 高的流速，形成湍流，具有较高的传热系数。
（3）气体发射和吸收辐射能发生在整体气体体积内部，即 吸收和辐射与热射线所经历的路程有关 吸收：辐射能被沿途的气体分子吸
收而逐渐减少。
辐射：气体表面上的辐射应为达到 表面的整个容积气体辐射的 总和。
光谱辐射穿过气 体层时的减弱
第四节 辐射传热
2、气体辐射的辐射能力和黑度
Tg Eg g C0 100
E E d
0
W/m2
1、黑体的辐射能力
Eb Eb d
0
黑体辐射能力
黑体单色辐射能力
第四节 辐射传热
黑体单色辐射能力按波长的分布规律
当λ=0时，单色发射能力Eλ均等于零；
环境工程原理课后答案
现象以及污染控制装置的基本原理，为相关的专业课程打下良好的理论基础。
第二章质量衡算与能量衡算2.1 某室内空气中O3的浓度是0.08×10-6（体积分数），求：（1）在1.013×105Pa、25℃下，用μg/m3表示该浓度；（2）在大气压力为0.83×105Pa和15℃下，O3的物质的量浓度为多少？解：理想气体的体积分数与摩尔分数值相等由题，在所给条件下，1mol空气混合物的体积为V1＝V0·P0T1/ P1T0＝22.4L×298K/273K＝24.45L所以O3浓度可以表示为0.08×10－6mol×48g/mol×（24.45L）－1＝157.05μg/m3（2）由题，在所给条件下，1mol空气的体积为V1＝V0·P0T1/ P1T0=22.4L×1.013×105Pa×288K/(0.83×105Pa×273K）＝28.82L所以O3的物质的量浓度为0.08×10－6mol/28.82L＝2.78×10－9mol/L2.2 假设在25℃和1.013×105Pa的条件下，SO2的平均测量浓度为400μg/m3，若允许值为0.14×10-6，问是否符合要求？解：由题，在所给条件下，将测量的SO2质量浓度换算成体积分数，即大于允许浓度，故不符合要求2.3 试将下列物理量换算为SI制单位：质量：1.5kgf·s2/m= kg密度：13.6g/cm3= kg/ m3压力：35kgf/cm2= Pa4.7atm= Pa670mmHg= Pa功率：10马力＝kW比热容：2Btu/(lb·℉)= J/（kg·K）3kcal/（kg·℃）= J/（kg·K）流量：2.5L/s= m3/h表面张力：70dyn/cm= N/m5 kgf/m= N/m解：质量：1.5kgf·s2/m=14.709975kg密度：13.6g/cm3=13.6×103kg/ m3压力：35kg/cm2=3.43245×106Pa4.7atm=4.762275×105Pa670mmHg=8.93244×104Pa功率：10马力＝7.4569kW比热容：2Btu/(lb·℉)= 8.3736×103J/（kg·K）3kcal/（kg·℃）=1.25604×104J/（kg·K）流量：2.5L/s=9m3/h表面张力：70dyn/cm=0.07N/m5 kgf/m=49.03325N/m2.4 密度有时可以表示成温度的线性函数，如ρ＝ρ0+At式中：ρ——温度为t时的密度，lb/ft3；ρ0——温度为t0时的密度，lb/ft3。
环境工程学原理课件
第六章：环保法规和标准
环保法规的分类和内容 环保标准的分类和含义 环保法规和标准对环保工程的影响
介绍环保法规的分类和内容，如大气污染防治法 和水污染防治法等。
解释环保标准的分类和含义，如排放标准和水质 标准等。
分析环保法规和标准对环保工程的影响和指导作 用，如规范了环境污染治理和工程设计。
结尾
通过学习环境工程学原理，我们能够更好地了解和应对环境污染问题。 展望环保的未来发展与趋势，共同努力构建美丽的地球家园。
探讨环境污染的主要来源，如工业排放、交通尾气等，并分析其对环境的影响。
环境治理的概念和目标
介绍环境治理的概念和目标，包括保护环境、减少污染、提高环境质量等。
第二章：水污染与治理
1
水污染类型及特征
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
讨论水污染的不同类型，如有机污染物、重金属等，并解释其特征和危害。
2
水污染控制和治理方法
介绍水污染的控制和治理方法，如生物处理、化学处理和物理处理等。
3
水资源管理与保护
探讨水资源的管理和保护方法，如节水措施、水资源评估和保护政策等。
第三章：大气污染与治理
大气污染的形成和发展
解释大气污染的形成原因，如工 业排放、汽车尾气和燃煤等，并 分析其对环境和健康的影响。
大气污染控制和预防方法
介绍大气污染的控制和预防方法， 包括废气净化技术和排放标准等。
大气污染对人类健康和生 态环境的影响
分析大气污染对人类健康的影响， 如呼吸系统疾病和心血管疾病， 并探讨其对生态环境造成的危害。
第四章：土壤污染与治理
1 土壤污染的特点和分类
阐述土壤污染的特点和不同类型，如重金属污染、农药残留等。
2 土壤污染的来源和影响
环境工程原理
名词解释⒈物理量:由数值和计量单位两部分表达出来, 物理量=数值×计量单位。
⒉衡算系统: 分析各种与质量传递和转化有关的过程时, 一方面拟定一个用于分析特定区域, 及衡算空间范围。
⒊沉降分离：具有颗粒物的流体至于某种立场中, 使颗粒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, 从而实现颗粒与流体的分离。
⒋临界直径: 在旋风分离器中能从气体中所有分离出来的最小颗粒直径。
用de表达。
⒌惯性沉降：由惯性力引起的颗粒与流线的偏离, 使颗粒与障碍物上沉降的过程。
⒍过滤: 分离液体和气体非均匀相混合物的常用方法。
⒎吸取: 依据混合气体各组分在统一液体溶剂中的物理溶解度的不同, 而将气体混合物分离的操作过程。
⒏吸附分离: 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。
⒐萃取分离：在欲分离的原料混合液中加入一种或其不相溶或部分相溶的液体溶剂, 形成两相体系, 在充足混合条件下, 运用混合液中被分离组分在两相中分派差异的性质, 使该组分从混合液转移到液体溶剂中, 从而实现分离。
⒑反映速率: 一般为单位时间单位体积反映层中该组分的反映量或生成量。
⒒当量直径：不规则形状颗粒的尺寸可以用与它的某种几何量相等的球形颗粒的直径表达。
⒔穿透点：当吸附区的下端达成床层底部时, 出口流体的浓度急剧升高, 这时（穿透曲线）相应的点。
（326）⒕离子互换: 通过固体离子互换剂中的离子和溶液中的离子进行等当量的互换来除去溶液中某些离子的操作。
⒖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力,是原料中的某组分选择性地优先通过膜, 从而到达混合物分离和产物的提取、浓缩、纯化等目的。
填空题1.根据污染物的不同, 水污染可分为物理性污染、化学性污染和生物性污染三大类。
物理解决法: 沉淀、离心分离、气浮、过滤、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等；化学性污染: 中和法、化学沉淀法、氧化法、还原法、电解法、超临界分离法、汽提法、吹脱发、萃取法、吸附法等生物解决法: 好样解决法、生态技术、厌氧解决法等2.空气净化与大气污染控制技术可分为分离法和转化法两大类。
环境工程原理第四章1
t 0
等温面：在同一时刻，温度场中所有温度相同 的点组成的面。
等温面
t1 t2
t1>t2
Q
不同温度的等温面不相交。 穿越等温面才有温度的变化；过 该点的等温面法线方向上的温度 变化速率最大，称温度梯度。
(2)温度梯度
t t grad t lim n0 n n
t+t
Qr Qr dr Q const
dt Q A dr
傅立叶定律
dt dt Q A 2rl dr dr Q dr 2ldt r
边界条件 得：
r r1时，t t1
r r2时，t t 2
r2
r1
2 l (t1 t 2 ) 2 l (t1 t 2 ) Q 设不随t而变 r2 1 r2 ln ln r1 r1 式中Q ── 热流量或传热速率，W或J/s； (4-9) ── 导热系数，W/(m· ℃)或W/(m· K)； t1,t2 ── 圆筒壁两侧的温度，℃； r1,r2 ── 圆筒壁内外半径，m。
a ── 温度系数。
对大多数金属材料a < 0 ，t 对大多数非金属材料a > 0 ， t t ——若各处温度不同，用算术平均温度
2)液体 • 金属液体 较高；非金属液体 低，其中水的 最大，为0.6W/m℃。 • 一般来说，纯有机液体的小于溶液 • t （除水和甘油） 3)气体 •小，氢的最大，0℃时为0.163W/m℃。 •t 气体不利用来导热，但可用来保温或隔热。 4)绝热材料 • < 0.2W/m℃ = f (结构，组成，密度）
（二）传热速率与热流密度
热负荷Q’：同种流体需要升温或降温时，吸收或 放出的热量，单位 J（J/s或W）。工艺要求。 传热速率Q：又称热流量。单位时间内通过换热器 的整个传热面传递的热量，单位 J/s或W。
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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如何设置热屏？
辐射传热
4. 极地冰盖融化，温室效应
等环境问题
热辐射
第一节 热量传递的方式
思考题
(1)什么是导热？ (2)什么是对流传热？分别举出一个强制对流传热和自
然对流传热的实例。 (3)简述辐射传热的过程及其特点 (4)试分析在居室内人体所发生的传热过程，设室内空
气处于流动状态。
第二节 热传导
＆内管壁和冷水之间？ 对流
＆内外管壁之间？ 导热
＆换热器外壳与室内空气
之间？
对流
辐射
第一节 热量传递的方式
涉及热量传递的实际问题：
1. 热力管道保温问题：
两种保温材料如何布置？ 热传导
保温材料厚度多少合适？ 热传导＋对流传热
2. 冷热流体换热问题： 如何实现高效换热？
热传导＋对流传热
3. 减少高温表面热损失问题：
a 或 cp
说明物体的某部分一旦获得热量，该热量能 在整个物体中很快扩散
二、导热系数
第二节 热传导
q
dT dy
(4.2.5)
导热物质在单位面积、单位温度梯度下的导热速率
表明物质导热性强弱即导热能力的大小 是物质的物理性质，与物质的种类、温度和压力有关
不同物质的导热系数差异较大
二、导热系数
第二节 热传导
本节的主要内容
一、傅立叶定律 二、导热系数 三、通过平壁的稳定热传导 四、通过圆管壁的稳定热传导
要点：
第二节 热传导
（1）傅立叶定律
傅立叶定律、导热系数 导温系数
工程中常用材料的导热性能
（2）通过壁面的稳定热传导
通过平壁和圆管壁的热传导速率方程及其计算
串联热阻叠加原则、接触热阻
第二节 热传导
热传导：物体各部分之间不发生相对位移，物体以导热的方 式发生的热量传递过程，称为热传导。
甘油 水
液体的导热系数
（2）液体的导热系数随温度升 高而减小（水、甘油例外）
经验公式：
a bT
压力对其影响不大。
二、导热系数
第二节 热传导
对于环境工程中经常遇到的气体和水，导热系 数随温度升高而增高，压力对其影响不大
固体的导热系数
（3）固体的导热系数影响因素较多 纯金属的导热系数随温度升高而减小；合金却相 反，随温度上升而增大。晶体的导热系数随温度 的升高而减小，非晶体则相反。
变换：
q c pdT c p dy
q a d(c pT )
dy
令
a c p
热量浓度,J/m3
(4.2.3) (4.2.4)
导温系数，或称热量扩散系数，m2/s
第二节 热传导
导温系数 是物质的性质，反映温度变化在物体中的传播能力
a
c p
导热系数，表明物质的导热能力
单位体积物质温度升高1oC时所需要 的热量,代表物质的蓄热能力
也称为传热速率，W
向的面积，m2
导热系数， W/(m·K)
微分形式：
q Q dT A dy
傅立叶定律
y方向上热量通量，即单位时间内通过单位面 积传递的热量，又称为热流密度，W/m2
(4.2.2)
一、傅立叶定 律
第二节 热传导
q Q dT
A
ห้องสมุดไป่ตู้
dy
热量通量与温度梯度成正比
热量传递的推动力
负号表示热量通量方向与温度梯度的方向相反，即热量是 沿着温度降低的方向传递的。
流体相互掺混而发生的热量 热量传递，仅发生在流动的液体和
传递。对流必然伴随导热 气体中。传热方式可能是导热或对
热辐射
流辐。射传热
物体由于热的原因而发出辐 物体将热能变为辐射能，以电磁波
射能的现象
的形式传播，当遇到另一个物体后，
又被物体全部或部分吸收而变成热
能
第一节 热量传递的方式
热传导
条件：物体各部分之间无宏观运动
对流传热
第一节 热量传递的方式
对流传热过程的分类 强制对流传热
热水冷却
自然对流传热
蒸汽冷凝
套管式换热器
流体在外加能量的作用 下处于流动状态
流体在传热过程中有无相变
暖气片
流体由于内部温度差 产生密度差而流动
第一节 热量传递的方式
列管式换热器包含的传热方式
包含的热量传递方式？
＆蒸汽和外管壁之间？ 对流
传热速率问题
第一节 热量传递的方式
根据传热机理的不同，热 根据传热介质的特征，热量 的传递主要有三种方式： 传递可以分为三种过程：
导热
热传导
依靠物质的分子、原子和电 物体各部分之间无宏观运动，热量
子的振动、位移和相互碰撞 以导热方式传递（在固体、静止的
产生的热量传递
液体和气体中）
热对流
对流传热
由于流体的宏观运动，冷热 当流体流过某一固体壁面时发生的
机理：依靠物质的分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞 发生的热量传递
导热在气态、液态和固态物质中都可以发生，但热传递的方 式和机理是不同的： ❖气体的热量传递是气体分子作不规则热运动时相互碰撞的结果
❖固体以两种方式传递热量：晶格振动和自由电子的迁移； （金属）
❖液体的结构介于气体和固体之间，分子可作幅度不大的位移， 热量的传递既由于分子的振动，又依靠分子间的相互碰撞。
传热是极普遍的过程： 凡是有温差存在的地方，就必然有热量传递。
在环境工程中，很多过程涉及到加热和冷却： ❖对水或污泥进行加热； ❖对管道及反应器进行保温以减少系统的热量散失； ❖在冷却操作中移出热量。
环境工程中涉及到的传热过程主要有两种情况： ❖强化传热过程，如各种热交换设备中的传热； ❖削弱传热过程，如对设备和管道的保温，以减少热量损失。
发生在固体、静止的液体和气体中
热传导的速率？
第二节 热传导
一、傅立叶定 律
T=T0
t=0 T=T0
T=T0 热流流量 Q
T=T1
需要一个恒定的热量流量Q通过，才能维 持温度差 T T1 T0 不变
一、傅立叶定 律
第二节 热传导
Q T
AY
(4.2.1)
y方向上的温 度梯度, K/m
y方向上的热量流量， 垂直于热流方
对于同一种物质， 值可能随不同的方向变化－各向异性
（一） 的影响因素：
气体的导热系数 （1）气体的导热系数随温度升高而增高，近似与绝对温 度的平方根成正比。
一般情况下，压力对其影响不大，但在高压（高于 200MPa）或低压（低于2.7kPa）下，气体的导热系数随压 力的升高而增大。
二、导热系数
第二节 热传导
第四章 热量传递
第四章 热量传递
本章主要内容
第一节 热量传递的方式 第二节 热传导 第三节 对流传热 第四节 换热器及间壁换热器计算 第五节 辐射传热
第一节 热量传递的方式
本节的主要内容
一、热传导 二、对流传热 三、辐射传热
要点：与环境工程中常见的热量传递过程相结合 热量传递的三种方式
第一节 热量传递的方式