环境工程概论

环境工程概论
1环境的定义：
2环境保护：
3为什么把自然保护作为一项基本国策
4可持续发展的基本思想：
5实现循环经济的基本途径：
63R原则：减量化再使用再循环
7生态系统以及功能：生态系统是在一定的空间内，生物群落与周围环境构成的统一整体；能量流动，物质循环，信息联系。

生产者，分解者，消费者，无生命物质。

8循环途径；水循环，碳循环，氮循环
9天然气水合物：可燃冰，甲烷
10环境污染控制方式：1浓度控制与效率控制方式：浓度控制是控制前者污染排放口排出物的浓度；后者是采用对于净化装置的效率进行控制的方式。

考虑经济发展优于环境污染，属于局部控制，却限制污染治理标准与环境质量目标脱节。

主要受排污总量决定，还受到区域因素的影响。

2总量控制方式。

总量是指当地允许排放的排污总量之和，生活环境标准能容许的污染物总量，也成为“环境承载力”。

是由自然净化能力确定。

11清洁生产是只将综合综合预防的环境保护策略持续应用与生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险，对生产过程，主要从减少原料到最终处理产品的整个生命周期对人类健康和环境的危害。

①清洁产品实际上是清洁生产的基础，推清洁产品设计，将综合预防的环境保护策略，用于产品的设计中，已开发更生态的经济的，可持续发展的产品体系，从源头上减少污染废物的产生。

②水体；是海洋河流，湖泊，水库，冰川，地下水等地表与地下储水的总称。

水体不仅是止水，还包括水中所含各种物质，水中生物和底质，是一个完整的生态系统。

③水资源；是只提供人们经常可用的水量，及大陆上有大气降水补给的各种地表与地下淡水体的储存量和动态水量。

④第一类污染物；hg,cr,cd,as,pb,ni,be,ag.
⑤第二类；DO.BOD5.SS.PH.污染物长远影响小于第一类的影响。

⑥水体污染；水体因为接受过多的污染物而导致水塔的物理特征，化学特征，生物特征发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在经济发展和人民生
活中的作用。

⑦可以分为工业污染源，交通污染源，农业污染源及生活污染源。

各污染源排出的废污水，垃圾及废气均可通过各种途径成为水体污染物质的来源。

⑧水体污染物；固体污染物，SS,DS,TS。

耗氧有机污染物，有毒污染物，营养性物质，生物污染物，油脂类污染物。

⑨水质指标，水质积水的品质。

自然界中的水质并不是纯粹的氢氧化合物，因此水质是指水与其中所含杂志共同表现出的物理学化学，和生物学的综合特征。

反映水质的有物理性水质指标，化学水质和生物水质指标。

化学指标：生化需氧量：BOD，采用5天的测定标准时间，称为5天生化需氧量，BOD5. 化学需氧量，COD用化学氧化剂如重铬酸钾，高锰酸钾等氧化水中有机污染物所需的氧化剂折合的需氧量。

总需氧量TOD 溶氧量DO溶解氧大肠菌群是基本的粪便污染指示群。

⑩水体自净：自然环境包括水体对于污染物质都有一定的承受能力，“环境容量”。

水体能够在环境容量范围内，通过水体的物理化学，和生物等方面的作用，是排入的污染物的浓度和毒性随时间的推移，在向下游的过程中逐渐降低，经过一段时间后，水体将恢复到受污染前的状态。

这一现象“水体的自净作用”。

11氧垂曲线：BOD5和DO的变化曲线P46.
12节水技术：1推进城市节水工作；2推进农业节水3推进节水技术改造和海水利用4加强地下水资源管理。

13物理处理法：过滤法：格栅与筛网
粒状介质过滤过滤机理：阻力截留，重力沉降，接触絮凝。

过滤工艺：过滤和反洗两个阶段
14沉淀的基本功能：分离沉降絮凝沉降区域沉降压缩沉降。

15沉淀池的简介：沉淀的主要设备是沉淀池。

对沉淀池的要求是能最大限度的除去水中的悬浮物，以减轻其他净化设备的负担及后续处理起一定的保护作用。

沉淀池工作原理是让沉淀处理的水在池中缓慢流动，使悬浮物在重力作用下沉降。

16生物处理法：生物处理法是利用自然环境中的微生物的生物化学作用来氧化分解废水中的有机物和某些无机毒物，并将其转化为稳定无害的无机物的一种废水处理方法。

好氧处理：主要依赖好氧菌和兼性菌的生化作用来完成废水处理的工艺称为好氧生物处理发，分为活性污泥法和生物膜法。

17活性污泥法：大量繁殖的悬浮状微生物凝絮体组成的，他能从废水中去除溶解的和胶体的可生物降解的有机物及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，无机盐类也可以部分出去。

分为吸附阶段，氧化阶段。

18生物膜法：当废水长期流过固体滤料表面时，微生物在介质率料表面上生长繁殖时，形成黏液性的膜状生物膜污泥，称为“生物膜”。

基本原理：空气中的氧溶解于流动水层中，通过附着水层传递给生物膜，共生物呼吸作用。

在此条件下，好氧菌对有机物进行氧化分解和同化作用，产生的CO2和其他代谢生物产物一部分溶入附着水层，一部分吸到空气层中。

19厌氧生物处理：主要依赖厌氧菌和兼性菌的生化作用来完成处理过程。

厌氧生物处理方法与好氧生物处理的显著差别在：不需要提供氧；最终产物为热值很高的甲烷气体，可用作清洁能源；特别适用于处理厂的污泥和高浓度有机工业废水。

20厌氧菌的生化过程主要分为：酸性发酵阶段、产物为有机酸。

碱性发酵阶段：甲烷发酵阶段，产生的NH3的中和作用，厌氧生物处理的条件为ph=6.8-7.8,,温度保持在中温处理30-35.高温处理50-55
21生物稳定塘：生物稳定塘是指利用天然水中存在的微生物和藻类，对有机废水进行好氧厌氧生物处理的天然和人工池塘。

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物理化学处理法
①吸附法：传质现象，吸附剂种类，活性炭，木炭，
②离子交换法，借助固体离子交换剂与溶液中立子的置换方式，除去水中有害离子的处理方法是离子交换法。

③膜吸法：利用薄膜分离水溶液中的某些物质的方法的总称。

扩散渗析法：化学能，阴离子交换膜把整个槽分为两组相互为邻的小室，一组小室是废水，另一组是清水，流向是相反的。

由于阴离子交换膜的阻挡作用，废水中只有硫酸根离子较多的透过薄膜进入清水小室，在一定程度上分离了废水中的硫酸和亚硫酸跟。

电渗析法：在直流电场中，利用阴阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性，“阳摸金允许阳离子透过，阴膜仅允许阴离子透过”，使得溶液中的电解质与水分离，以达到脱盐目的。

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反渗透法：如将纯水与某种溶液用半透膜隔开，水分子自然会到半透膜到溶液的另一边去，称为“渗透”
超过滤：力学能。

化学法
混凝法：混凝包括絮凝和凝聚两个过程。

凝聚是指胶体脱稳并聚集为微小絮离的过程，絮凝是指微笑絮粒通过吸附，卷带和桥连而形成更大的絮体的过程。

混凝处理工艺分为混合，反应，和絮凝体三个阶段。

沉淀池一般有分开式，综合式三个阶段。

混凝法的定义：对于粒径为1-100.100-10000nm的胶体粒子和细微悬浮物，由于布朗运动和水合作用，尤其是微粒之间的静电作用，它们能够在水中保持悬浮状态，所以处理时序像肺水肿加入化学药剂，使得废水中呈现稳定状态的胶体和悬浮颗粒聚集为有沉降性的絮体，极为混凝。

④氮磷的去除，生物法除磷是利用微生物在好氧条件下对废水中溶解性磷酸盐过量吸收，然后沉淀分离而除磷。

分为厌氧放磷，好氧吸磷两个阶段。

生物法除磷的基本类型有A/O，phostrip两种工艺。

A/O法由厌氧池和好氧池组成，通过排出富含磷的剩余污泥来达到除磷的目的。

生物法脱氮：在微生物的作用下，将有剂氮转化为N2的过程，其中有硝化和反硝化两个过程。

A2/O工艺是在A/O的基础上再加一个缺氧池，并将好氧池中的混合液会流到缺氧池中，达到反硝化脱氮的目的，这样好氧-缺氧-好氧相串联的系统以达到同时除磷，脱氮。

⑤污泥中水的内别：间隙水毛细水吸附水结合水。

⑥污泥的消化：是在人工控制下通过微生物的代谢作用使污泥中的高分子有机物转变为低分子氧化物，减少高能量有机物含量，并改善污泥的脱水性，使污泥性质趋于稳定。

⑦污泥的脱水和干化：目的是去除污泥中的毛细水和吸附水，从而缩小体积，减轻质量，有利于运输和后续处理。

污泥的干化作用：接触式；对流式。

⑧海洋污染与防治：104页
大气圈
⑨在地理学中把地球引力作用下而旋转的大气层称为大气圈。

对流层：是大气圈中的最下层平流层：从对流层顶到距地约55Km 的这一层称为平流层。

暖层：距地面85-800Km范围内称为暖层，这一层的空气稀薄，在紫外线的作用下，空气分子变为离子和自由电子，空气处于高度电离状态，具有导电性，又被称为电离层，能反射无线电波，对远距离通信极其重要
⑩大气污染通常是指人类活动与自然过程引起的某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适和福利，或危害了环境的迹象。

11空气污染源：空气污染的来源极为广泛。

由自然灾害造成的污染多为短暂的，局部的，而由人类活动造成的污染是经常性的，大范围的。

三大全球性大气环境问题 :全球变暖、臭氧层破坏、酸沉降、广泛的大气污染。

对城市噪声而言,主要来自 :交通噪声、工厂噪声、生活噪声。

污染物侵入人体的途径 :呼吸道系统、消化系统、皮肤。

城市生活垃圾处理的主要方法 :填埋、焚烧、堆肥。

水体中某些藻类 ,在一定的环境条件下会突发性地增殖和聚集 ,引起一定范围内一段时间中
水体变色现象 ,这种现象若发生在海洋中称为:赤潮。

处理工业废水最常用的生物处理方法 :活性污泥法。

环境污染按环境要素可分为 :大气污染、水体污染、土壤污染。

水体污染的人为源按人类活动方式可分为 :工业、农业、生活污染源。

按化学性质进行分类,一般将化工废渣分为 :有机废渣、无机废渣。

在化工行业中,具有普遍性的大气污染物有 :颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物。

电磁污染的主要防治措施有 :屏蔽辐射源、距离控制、个人防护三个方面。

污泥最佳的最终处置办法是 :应用在农业上。

“世界环境日”是 :6月 5日。

影响人类生活的电磁污染源有 :天然污染源、人为污染源两种。

热污染的间接来源是 :能源的大量消耗直接来源是工厂所排放的废热水、废热气
从微生物的代谢形式出发,生化处理方法主要分为 :好氧处理、厌氧处理两类型。

水体富营养化 ,指天然水体中如果排入过量营养物质,就会引起各种水生生物、
植物异常繁殖和生长的现象。

过量营养物质主要指氮、磷等元素。

影响人类生活的电磁污染源有 :天然污染源、人为污染源两种。

热污染的间接来源是 :能源的大量消耗直接来源是工厂所排放的废热水、废热气
从微生物的代谢形式出发,生化处理方法主要分为 :好氧处理、厌氧处理两类型。

水体富营养化 ,指天然水体中如果排入过量营养物质,就会引起各种水生生物、
植物异常繁殖和生长的现象。

过量营养物质主要指氮、磷等元素。

在大气污染控制方面应用最广的吸附剂是 :活性炭。

大气的臭氧层对人体是有益的 ,因为它能:吸收紫外线。

震惊世界的日本骨痛病是由于人食用了富集重金属镉的食物而引起的病变。

电渗析的分离对象是 :离子。

噪声作为一种公害有以下特征 :主观判断性、分散性、局部的。

属于碱性中和药剂的是 :石灰石、电石渣、碳酸钙。

属于酸性中和药剂的是 :烟道气、废酸、粗制酸。

目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式是 :烟气脱硫。

我国从古代起逐步形成了一些环境保护意识,有记载的著作是 :《孟子》、《周礼》、《史记》、《尚书》。

热污染的主要危害有 :水中溶解氧减少、加快藻类繁殖、加速细菌繁殖、增加城市热岛效应。

酸雨是指 pH 值<5.6 的大气降水。

硫铁矿渣的处理和利用途径有 :炼铁、回收有色金属、生产水泥。

名词解释
酸雨:一般认为 , 酸雨是由于燃烧高硫煤排放的二氧化硫等酸性气体 (SO 2、 NO X ) 进入大气后 , 造成局部地区大气中的二氧化硫富集 , 在水凝结过程中 , 溶解于水形成亚硫酸 , 然后经某些污染物的催化作用及氧化剂的的氧化作用生成硫酸 , 随雨水降下形成酸雨。

酸雨的 pH 值一般少于 5.6。

大气污染:指由于人类活动或自然过程使大气中一些物质的含量达到有害的程度 (一般指有害
物质,如 SO 2、 NO x 、 HC 、 O 3、飘尘等超过国家质量标准 ) ,以至破坏人和生态系统的正常生存和发展,对人体、生态和材料造成危害的现象。

环境工程:是环境科学的一个重要分支, 是一门以工程手段防治污染、保护环境的综合性学科和技术。

是在人类与各种污染进行斗争和保护生存环境中逐渐形成和发展起来的。

总需氧量(TOD ):废水中有机物主要元素是 C 、 H、 S 、 O 、 N 等,在高温下燃烧后,将分别产生 CO2, H2O, NO2和 SO2,所消耗的氧量称为总需氧量。

生化需氧量 (BOD):在有氧条件下,由于微生物的活动,降解有机物所需的氧量,
称为生化需氧量,以每升水消耗氧的毫克数 (mg/L)。

生化需氧量越高,表
示水中耗氧有机物污染越严重。

简答题
固体废弃物有哪些危害?
固体废弃物的危害有:1) 占用土地:固体废物不加利用时,需占地堆放。

堆积量越大,占地也越多;
2) 污染土壤:废弃物经过雨淋湿浸出毒物,使土地毒化、酸化、碱化,其污染面积往往超过所占土地的数倍,并导致水体的污染; 3) 污染水体:固体废物若随天然降水或地表径流进入河流、湖泊,或随风飘迁落入水体,使地面水受到污染;若渗入土壤,则使地下水受到污染; 4) 污染大气:矿粉煤灰、污泥和垃圾颗粒随风飞扬;固体废物焚烧产生有害气体和粉尘等。

简述大气污染物的治理方法。

大气污染物的治理方法是:1)对于气溶胶态污染物,如粉尘、烟尘、雾滴和尘雾等颗粒状污染物, 利用其质量较大的特点, 通过外力的作用, 将其分离出来, 即除尘; 2) 对于 SO 2, NOx, CO , NH3, H 2S 有机废气等气态污染物,利用污染物的物理性质和化学性质,通过采用冷凝、吸收、吸附、燃烧、催化等方法进行处理。

噪声的影响及危害有哪些?
(1) 干扰睡眠; (2)损伤听力 ; (3) 对人体的生理影响; (4)对心理的影响; (5)影响儿童和胎儿发育;(6)干扰语言交流;(7)影响动物生长;(8)损害建筑物。

化工废水的主要来源是什么?
(1)化工生产的原料和产品在生产、包装、运输、堆放的过程中因一部分物料流失又经雨水或用水冲刷而形成的废水; (2) 化学反应不完全而产生的废料; (3)化学反应中副反应过程生成的废水; (4) 冷却水:化工生产常在高温下进行,因此,需要对成品或半成品进行冷却。

采用水冷时,就排放冷却水; (5)一些特定生产过程排放的废水; (6)地面和设备冲洗水和雨水,因常夹带某些污染物,最终也形
成废水。

简述化工污染物的主要来源。

化工污染物主要来源大致分为两个方面:1)化工生产的原料、半成品及产品,即化学反应不完全,原料不纯,跑、冒、滴、漏等产生的废弃物; 2)生产过程中排出的废弃物,即燃烧过程,冷却水,副反应
及生产事故造成的化工污染。

简述废水处理的一般流程。

废水处理的一般流程为:1)一般以一级处理为预处理,去除废水中的漂浮物和部分悬浮状态的污
染物质, 调节废水 pH, 减轻废水的腐化程度和后续处理工艺负荷的处理方法。

2) 以二级处理为
主体,除去污水中大量有机污染物和悬浮物,使污水进一步净化。

3)必要时再进行三级处理, 为进一步去除二级处理未能去除的污染物质, 其中包括微生物未能降解的有机物或磷、氮等可溶性无机物,使污水达到排放标准或补充工业用水和城市供水。

化工废水的特点是什么?
(1)废水排放量大,在生产过程中工艺用水及冷却水用量很大,故废水排放量大。

(2)污染物种类多,水体中的烷烃、烯烃、卤代烃、醇、酚、酮及硝基化合物等有机物和无机物, 大多是化学工业生产过程中或一些行业应用化工产品的过程中所排放的。

(3)污染物毒性大 , 不易生物降解所排放的许多有机物和无机物中不少是直接危害人体的毒物。

(4)废水中含有有害污染物较多。

(5)废水的水量及水质差异大化工废水的水量和水质视其原料路线,生产工艺方法及生产规模不同而有很大差异。

(6)污染范围广化学工业厂点多,遍及整个城市及郊区,甚至农村地区。

论述废水处理的一般流程,说明每一级处理的主要方法及处理效果。

污水经一级处理后, 一般达不到排放标准。

所以一般以一级处理为预处理, 以二级处理为主体, 必要时再进行三级处理, 即深度处理, 使污水达到排放标准或补充工业用水和城市供水。

(1)一级处
理
去除废水中的漂浮物和部分悬浮状态的污染物质, 调节废水 pH, 减轻废水的腐化程度和后续处理工艺负荷的处理方法。

一级处理的常用方法有:筛滤法,沉淀法,上浮法,预曝气法。

(2)二级处理
污水在经过一级处理之后,可以有效地去除部分悬浮物,生化需氧量也可以去除 25%-40%,但一般不能去除污水中呈溶解状态的和呈胶体状态的有机物和氧化物、硫化物等有毒物质,不能达到污水排放标准。

因此需要进行二级处理,二级处理的主要方法有:活性污泥法、生物膜法。

污水二级处理可以去除污水中大量生化需氧量和悬浮物,在较大程度上化了污水,对保护环境起到了一定作用。

(3 三级处理
污水三级处理又称污水深度处理或高级处理。

为进一步去除二级处理未能去除的污染物质,其
中包括微生物未能降解的有机物或磷、氮等可溶性无机物。

完善的三级处理由除磷、除氮、除有机物、除病毒和病原菌、除悬浮物和触矿物质等单元过程组成。

化工对环境造成的主要污染是什么?并说出其中三种主要污染的特点。

化工对环境造成的主要污染是:水污染,大气污染,固体废弃物污染,噪声污染,热污染, 电磁污染。

水污染的特点:1)有毒性和刺激性 ; 2)生化需氧量和化学需氧量都较高 ;3) pH 不稳定 ;4) 营养化物质较多 ;5)废水温度较高 ;6)油污染较为普遍 ;7) 恢复比较困难。

大气污染的特点:1)易燃、易爆气体较多; 2)排放物大都有刺激性或腐蚀性; 3)浮游粒子种类多、危害大。

固体污染的特点:1)对土壤的污染; 2)对水域的污染; 3)对大气的污染; 4)
占用土地。

什么是可持续发展,可持续发展的原则是什么?如何实施化工可持续发展战
可持续发展:既要满足当代人的需求,又不威胁后代人满足其需求的发展。

即人类在相当长的一段时间内, 在不破坏资源和环境承载能力的条件下使自然、经济、社会的复合系统得到协调发展。

可持续发展的原则:
(1) 公平性原则,即代内公平和代际公平。

(2)持续性原则,核心思想是指人类的经济建设和社会发展不能超越自然资源与生态环境的承载能力。

(3)共同性原则,可持续发展作为全球发展的总目标,所体现的公平性原则和持续性原则,则是应该共同遵从的。

化学工业实施可持续发展的基本内容包含如下几个方面:
(1) 发展化工产业是实现本行业可持续发展的基础。

没有经济的发展和科学技术的进步, 环境保护也就失去了物质基础。

经济发展是保护生态系统和环境的前提条件, 只有强大的物质和技术支持能力,才能使环境保护与经济发展能持续协调的发展。

(2) 大力提倡和鼓励开拓国内外两个市场。

实现我国资源的优化配置, 保障资源的
1环境的概念....我国1989年12月26日颁布的《中华人民共和国环境保护法》明确地对“环境”概念做了如下规定：“本法所称环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总和，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等”。