环境工程原理必看
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第七章过滤分类:1、按过滤机理分:表面过滤和深层过滤;2、按促使流体流动的推动力分:重力过滤、真空过滤、压力差过滤、离心过滤。
表面过滤(滤饼过滤):常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢、滤饼层易形成的情况下深层过滤:常发生在滤料内部、固体颗粒物浓度稀的情况下。
它是利用过滤介质间的间隙进行过滤的过程。
过滤比阻是单位厚度过滤介质或滤饼层的阻力目数:泰勒标准筛系列的各个筛以筛网上每英寸长度的孔数为其筛号,也称目数。
过滤水头损失曲线偏离理想曲线的原因在滤料表面有悬浮物沉积,造成表面的堵塞可压缩滤饼:S=0.2~0.8 不可压缩滤饼:S=0第八章1.吸收:吸收是根据混合气体各组分在同一种液体溶剂中的物理溶解度(或化学反应活性)的不同,而将气体混合物分离的操作过程。
2.吸收的类型:按溶质和吸收剂之间发生的作用分:物理吸收和化学吸收;按混合气体中被吸收组分的数目分:单组分吸收和多组分吸收;按在吸收过程中温度是否变化分:等温吸收和非等温吸收。
在这些吸收过程中,单组分的等温物理吸收过程是最简单的吸收过程,也是其他吸收过程的基础。
3.溶质在气、液两相间的平衡关系就决定了溶质在相间传质过程的方向、极限以及传质推动力的大小,是研究吸收传质过程的基础。
4.气-液平衡:在一定的条件(温度、压力等)下,气相溶质与液相吸收剂接触,溶质不断地溶解在吸收剂中,同时溶解在吸收剂中的溶质也在向气相挥发。
随着气相中溶质分压的不断减小,吸收剂中溶质浓度的不断增加,气相溶质向吸收剂的溶解速率与溶质从吸收剂向气相的挥发速率趋于相等,即气相中溶质的分压和液相中溶质的浓度都不再变化,保持恒定。
此时的状态为气、液两相达到动态平衡状态。
5.亨利定律:在稀溶液条件下,温度一定,总压不大时,气体溶质的平衡分压和溶解度成正比,其相平衡曲线是一条通过原点的直线,这一关系称为亨利定律。
6.亨利定律三种形式和三者的关系:1)PA*=EXa,PA*——溶质A在气相中的平衡分压,Pa;XA——溶质A在液相中的摩尔分数;E——亨利系数,Pa。
环境工程原理知识点总结环境工程原理是研究环境质量与环境保护的基本理论和方法。
环境工程原理主要包括环境科学、水污染控制与处理、大气污染控制与处理、土壤污染与修复、噪声与振动控制、固体废物处理、环境监测等方面的知识点。
以下是环境工程原理的主要知识点总结:1.环境科学基础知识:-环境系统:包括生物系统、物理系统和人类社会系统。
-环境元素:空气、水、土壤等。
-环境因子:温度、湿度、光照、风等。
-环境质量指标:COD、BOD、PH、悬浮物浓度等。
2.水污染控制与处理:-水污染的类型:有机污染物、无机污染物、微生物等。
-水污染的处理方法:生物处理、物理化学处理、深度处理等。
-水污染的监测与评价:水质监测、水环境风险评估等。
3.大气污染控制与处理:-大气污染的源:工业排放、机动车尾气、生物排放等。
-大气污染的类型:颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等。
-大气污染的传输与扩散:大气层结、稳定层等。
-大气污染的控制技术:燃烧优化、脱硫、脱氮等。
4.土壤污染与修复:-土壤污染的种类:重金属污染、有机物污染等。
-土壤污染的评价与监测:土壤抽样、土壤测试分析等。
-土壤污染的修复技术:生物修复、物理修复、化学修复等。
5.噪声与振动控制:-噪声的特性:频率、声压级、声功率等。
-噪声的控制措施:隔声、减振、降噪等。
-振动的特性与控制:振幅、频率、衰减等。
6.固体废物处理:-固体废物的分类:可回收物、有害废物、垃圾等。
-固体废物处理的方法:焚烧、填埋、回收等。
-固体废物处理的环境影响:渗滤液、气体排放等。
-固体废物处理的管理与政策:废物分类、资源化利用等。
7.环境监测:-环境监测的目的和重要性:掌握环境质量状况、评估环境风险等。
-环境监测的技术与方法:样品采集、分析测试等。
-环境监测的指标与标准:空气质量指数、水质量标准等。
-环境监测的运行与管理:监测站点布局、数据管理等。
以上是环境工程原理的主要知识点总结,通过学习和掌握这些知识点,可以帮助我们更好地理解环境工程领域的原理与应用,为环境保护和治理提供科学依据和技术支持。
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?第四章热量传递第一节热量传递的方式1.什么是热传导?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。
5.若冬季和夏季的室温均为18℃,人对冷暖的感觉是否相同?在哪种情况下觉得更暖和?为什么?第二节热传导1. 简述傅立叶定律的意义和适用条件。
环境工程原理知识点归纳总结一、填空题1、从技术原理上看,环境污染控制技术可以分为隔离技术、分离技术和转化技术三大类。
2、环境污染控制技术中,转化技术是利用化学反应或生物反应,使污染物转化成无害物质或易于分离的物质,从而使污染物质得到净化与处理。
3、当系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数,而不随时间变化,称为稳态系统;当上述物理量不仅随位置变化,而其随时间变化时,则称为非稳态系统。
4、当系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数,而不随时间变化,称为稳态系统,其数学特征是α/ αt=0。
5、当能量和物质都能够穿越系统的边界时,该系统称为开放系统;只有能量可以穿越边界而物质不能穿越边界的系统称为封闭系统。
6、流体流动存在两种运动状态:层流和湍流,脉动是湍流流动资基本的特征。
7、雷诺数综合反映了流体的物理属性、流体的几何特征和流动速度对流体运动特征的影响,可用以判别流体的流动状态。
8、流动阻力指流体在运动过程中,边界物质施加于流体且与流动方向相反的一种作用力。
阻力损失起因于粘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。
9、管道内局部阻力损失的计算一般采用两种方法,即阻力系数法和当量长度法。
10、以伯努利方程为基础的测量装置可分为变压头流量计和变截面流量计两大类,转子流量计就是后者中常见的一种。
11、热量传递主要有三种方式:热传导、对流传热和辐射传热。
传热可以以其中一种方式进行,也可以同时以两种或三种方式进行。
12、导热系数是物质的物理性质,气体的导热系数对温度的升高而增大,液体的导热系数对温度的升高而减小。
13、换热器传热过程的强化措施多从以下三方面考虑:增大传热面积、增大平均温差和提高传热系数。
14、在深层过滤中,流体的悬浮颗粒随流体进入滤料层进而被滤料捕获,该过程主要包括以下几个行为:迁移行为、附着行为、脱落行为。
15、重力场中颗粒的沉降过程受到重力、浮力和流体阻力的作用,当三者达到平衡时,颗粒以恒速作下沉运动,此时的速度称为沉降速度。
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?第四章热量传递第一节热量传递的方式1.什么是热传导?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。
5.若冬季和夏季的室温均为18℃,人对冷暖的感觉是否相同?在哪种情况下觉得更暖和?为什么?第二节热传导1. 简述傅立叶定律的意义和适用条件。
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示出来,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,首先确定一个用于分析特定区域,及衡算空间范围。
⒊沉降分离:含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全部分离出来的最小颗粒直径。
用de 表示。
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吸收: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,在充分混合条件下,利用混合液中被分离组分在两相中分配差异的性质,使该组分从混合液转移到液体溶剂中,从而实现分离。
⒑反应速率:一般为单位时间单位体积反应层中该组分的反应量或生成量。
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示。
⒔穿透点:当吸附区的下端达到床层底部时,出口流体的浓度急剧升高,这时(穿透曲线)对应的点。
(326)⒕离子交换:通过固体离子交换剂中的离子和溶液中的离子进行等当量的交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。
物理处理法: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、吸附法等生物处理法:好样处理法、生态技术、厌氧处理法等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。
环境工程原理重点第一部分一、量纲与无量纲1.量纲:用来描述物体或系统物理状态的可测量性质。
量纲与单位不同,其区别在于,量纲是可测量的性质,而单位是测量的标准,用这些标准和确定的数值可以定量的描述量纲。
表示:如【长度】或【L】表示长度的量纲,不是具体确定数值的某一长度。
分类:基本量(质量M、长度L、时间t、温度T)和导出量。
导出量量纲可用基本量量纲组合形式表示。
2. 无量纲准数:由各种变量和参数组合而成的没有单位的群数。
无量纲准数实际上量纲为1,其数值与所选单位制无关,但组合群数单位统一。
雷诺数Re:惯性力与黏性力之比,用于判断流体的流动状态。
定义式:Re=ρu L/μ(ρ:密度,kg/m³;u:流速,m/s;μ:黏度,kg/(m·s))二、常用物理量及其表示方法(一)浓度1.质量浓度:ρ A =m A/V(ρA:组分A的质量浓度,kg/m³;m A:混合物中组分A的质量,kg;V:混合物的体积,m³)2.物质的量浓度:c A=n A/V(c A:组分A的物质的量浓度,kmol/m³;n A:混合物中组分A的物质的量,kmol)3.两者关系:c A=ρA/M A(M A:组分A的摩尔质量,kg/kmol)4.质量分数:x mA=m A/m(x mA:组分A的质量分数;m:混合物的总质量,kg)5.理想气体状态方程:pV A=n A RT(p:混合气体的绝对压力,Pa;V A:组分A的体积,m³;n A:组分A的物质的量,mol;R:理想气体常数,8.314 J/(mol·K);T:混合气体的绝对温度,K)6.摩尔分数:x A=n A/n(x A:组分A的摩尔分数;n:混合物总物质的量,mol)7.质量比:混合物中某组分的质量与惰性组分质量的比值。
以X mA表示。
X mA=m A/(m-m A) (X mA:组分A的质量比,量纲为1;m-m A:混合物中惰性物质的质量,kg) 摩尔比:混合物中某组分的物质的量与惰性组分物质的量的比值。
环境工程原理复习资料环境工程原理是环境科学与工程中的重要部分,是环境保护工程师必须掌握的基础知识和技能。
环境工程原理主要包括水污染、空气污染、噪声污染、固体废弃物处理和环境监测等方面。
本文将就环境工程原理的复习资料进行探讨。
一、环境工程原理的基本概念环境工程原理是一门综合性学科,涉及多个学科领域。
其主要任务是研究环境保护的技术、方法和策略,以达到保护人类环境和生态系统的目的。
环境工程原理的理论基础包括物理学、化学、生物学、数学、计算机科学等方面。
在实践过程中,环境工程原理结合了机械工程、建筑工程、材料工程、电气工程等多个领域的技术手段。
二、环境工程原理的复习方法环境工程原理的学习和掌握需要付出较高的学习成本,需要深入理解各种理论知识和技术手段。
考虑到环境工程原理相关知识点繁多,我们需要采取科学有效的复习方法来提高学习效率。
具体的方法如下:1. 构建知识结构体系环境工程原理的相关知识点十分复杂,因此在学习的过程中需要按照思维导图的方法逐步梳理知识结构体系,以便将具体知识点融会贯通。
比如,在学习水污染处理时,先了解废水的来源、组成、性质等基本概念,接着朝着处理方法、处理设备、处理技术等方面学习,并将各种技术的原理、工作原理、应用场景等内容整合为一个完整的体系。
2. 练习解决实际问题环境工程原理不仅需要理论知识,更需要实践经验。
因此建议将所学知识运用到实际问题解决中,并在操作的过程中学习和巩固相关知识。
可以寻找一些相关实际问题,如水污染处理药剂的制定、设备故障维护等,通过分析问题并融合所学知识解决它们,提高教学质量和学习效果。
3. 多样化的学习方式在学习环境工程原理中,应该多途径、综合性地进行学习。
其中包括课堂讲解、实验课、考试、群体讨论、论文阅读等。
4. 复习考试题库环境工程原理所面对的考试难度较大,因此复习的考试题库一定不能忽视。
复习考试题库除了加强对所学知识点的掌握外,还能够有效提高解决实际问题的思维能力。
环境工程原理复习第一章:绪论1. 水的化学处理法:中和法(酸碱反应)、化学沉淀法(沉淀反应、固液分离)、氧化法(氧化反应)、还原法(还原反应)、电解法(电解反应)、超临界分解法(热分解、氧化还原反应、游离基反应等)、气提法,吹脱法,萃取(污染物在不同相之间的分配)、吸附法(界面吸附)、离子交换法(离子交换)、电渗析法(离子迁移)、混凝法(电中和、吸附架桥作用)2. 废物资源化技术:焚烧(燃烧反应)、堆肥,沼气发酵(生物降解)、离子交换(离子交换)、溶剂萃取(萃取)、电解(电化学反应)、沉淀(沉淀)、蒸发浓缩(挥发)、湿式氧化、重力分选、离心分离、热解、微波热处理、破碎分选、气化发电、厌氧生物处理。
3 如何快速高效去除污染物:首先对隔离、分选、转化的方式进行优选组合,再对装置进行优化设计和对操作方式和操作条件进行优化,最后对介质的混合状态、流体流态进行优化和对物质能量的迁移和反应速率进行强化,从而达到污染物高效去除的目的。
5. 环境净化与污染控制技术原理:四大原理:隔离、分离、转化、稀释污染物处理工程的核心是利用隔离、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。
第二章:质量衡算和能量衡算:1. 质量衡算:(稳态系统)质量衡算的三要素,步骤计算P26三要素:划定衡算系统、确定衡算对象、确定衡算基准。
第三章:流体流动1.伯努利方程的作用:判定流动方向;选择流动机械;确定进出口断面的能量差。
2. 流体阻力损失的产生原因及影响因素:阻力损失起因于黏性流体的内摩擦力造成的摩擦阻力和物体前后压差引起的形体阻力。
流体阻力损失的影响因素:流体的流动形态、流体的性质、流体流过的距离、物体表面的粗糙度、物体的形状。
第四章:热量传递1. 热量传递主要有三种方式:热传导、对流传热和热辐射热传导又称热,使指通过物质的分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞发生的热量传递过程。
对流传热指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程,通常也指流体与固体壁面之间的热传递过程。
第一章 绪论1、环境净化与污染控制技术原理:稀释:降低污染物浓度的一种方法,以减轻污染物对生物和人体的短期毒害作用。
隔离:将污染物或者是污染介质隔离,从而切断污染物向周围环境的扩散,防止污染进一步扩大。
分离:利用污染物与污染介质或其他污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离,从而达到污染物去除或回收利用的目的。
转化:利用化学或生物反应,使污染物转化成无害物质或易于分离的物质,从而使污染介质得到净化与处理。
第二章 质量衡算1、当系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数,而不随时间变化,称为稳态系统;当上述物理量不仅随位置变化,而且随时间变化时,则称为非稳态系统。
稳态过程的数学特征是:0t=∂∂ ,即物理量只是空间坐标的函数,与时间t 无关。
2、质量平衡关系式:输入速率-输出速率+转化速率=积累速率;即dt dm qm qm -qm r 21=+; 稳态非反应系统:21qm qm =第三章 流体流动1、层流:当流体流速较小时,处于管内不同径向位置的流体微团各自以确定的速率沿轴向分层运动,层间流体互不掺混,不存在径向流速,这种流动形态称为层流或滞流。
稳态流动下,流量不随时间变化,管内各点的流速也不随时间变化。
2、紊流:当流体流速增大到某个值之后,各层流体相互掺混,应用激光测速仪可以检测到,此时流体流经空间固定点的速率随时间不规则地变化,流体微团以较高的频率发生各个方向的脉动,这种流动形态称为湍流或紊流。
脉动是湍流流动最基本的特征。
3、雷诺数:流体的流动状况不仅与流体的流速u 有关,而且与流体的密度ρ、黏度μ和流道的几何尺寸有关。
雷诺将这些因素组成一个量纲为1的数,用以判别流体的流动形态,称为雷诺数Re ,即μρuL Re =。
式中:u ——特征速度,m/s ;L ——特征尺寸,对于圆管,常采用管内径d ,m 。
雷诺数综合反映了流体的物理属性、流场的几何特征和流动速率对流体运动特征的影响。
1.简述土壤污染治理的技术体系。
处理技术利用的主要原理主要去除对象客土法隔离法清洗法(萃取法)吹脱法(通气法)热处理法电化学法焚烧法微生物净化法植物净化法稀释作用物理隔离(防止扩散)溶解作用挥发作用热分解作用、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2.简述废物资源化的技术体系资源化技术主要原理应用对象焚烧堆肥离子交换溶剂萃取电解沉淀蒸发浓缩沼气发酵燃烧反应生物降解作用离子交换萃取电化学反应沉淀挥发生物降解作用有机固体废弃物的能源化城市垃圾还田工业废水、废液中金属的回收;废酸的再生利用工业废水、废液中金属的回收;废酸的再生利用工业废水、废液中金属的回收;废酸的再生利用工业废水、废液中金属的回收废酸的再生利用高浓度有机废水/废液利用3.简述沉降分离的原理、类型和各类型的主要特征。
原理:将含有颗粒物的流体(水或气体)置于某种力场(重力场、离心力场、电场或惯性场等)中,使颗粒物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,从而实现颗粒物与流体的分离.4.比较重力沉降和离心沉降的主要区别。
与重力沉降相比,离心沉降有如下特征:①沉降方向不是向下,而是向外,即背离旋转中心②由于离心力随旋转半径而变化,致使离心沉降速率也随颗粒所处的位置而变,所以颗粒的离心沉降速率不是恒定的,而重力沉降速率则是不变的。
③离心沉降速率在数值上远大于重力沉降速率,对于细小颗粒以及密度与流体相近的颗粒的分离,利用离心沉降要比重力沉降有效得多。
④离心沉降使用的是离心力而重力沉降利用的是重力5。
表面过滤与深层过滤的主要区别是什么?各自的定义?表面过滤: ①过滤介质的孔一般要比待过滤流体中的固体颗粒的粒径小②过滤时固体颗粒被过滤介质截留,并在其表面逐渐积累成滤饼③此时沉积的滤饼亦起过滤作用,又称滤饼过滤④通常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢的情况。
流体的密度v m =ρ单位kg/m 3,单位质量流体所具有的体积,称为流体的比容ρυ1=单位是kg/m 3。
某液体的密度ρ与标准大气压4℃(277K )时纯水密度水ρ的比值,称为相对密度,s 表示。
流体的密度与温度和压力相关。
温度对液体密度有一定的影响,温度升高,其密度下降。
流体内部任一点处均会受到周围流体对它的作用力,该力的方向总是与界面垂直称为压强,AF p =单位Pa ,A 是流体的作用面积。
压力的表示方法一是绝对真空;真空度=大气压力-绝对压力。
另一是大气压力;表压力=绝对压力-大气压力。
当压力以表压火真空度表示时,应用括号注明,如未加注明,则视为绝对压力。
流量 流体在管内流动时,单位时间内流经管到任一界面的流体量,成为流体的流量。
用流体体积计量称为体积流量;qv 表示单位m3/s 。
用流体质量计量称为质量流量,qm 表示单位kg/s 。
体积流量和质量流量的关系qm=qv ρ。
流速 单位时间内流体在流动方向上所留过的距离,称为流体的流速,以u 表示单位m/S ,A qv u =,A 流通截面积。
u4qv d π=,d 是管道内径,m 流体的粘度随温度升高而减小,气体的粘度随温度升高而增大。
压力变化时,液体的粘度基本不变,气体的粘度随压力的增加而增加。
若将液柱的上端面取在容器的液面上,设液面上方的压力为p 0,液柱上下端面距离为h ,作用于下端的压力为p ,则p=p 0+ρgh静力学基本方程式的讨论:1.当溶液面上方的压力p 0一定时,精致液体内部任一点压力p 的大小与液体本身的密度ρ和该点距液面的深度h 有关。
通常将压力相等的水平面称为等压面 2.当液面上方的压力p 0变化时,液体内部各点的压力p 也发生相应的变化。
3.h gp -p 0=ρ 压力的测量常见的有U 形管压差计、倒U 形管差计、双液柱微差计和斜管压差计。
在流体流动过程中,任一截面上流体的压力、流量、流速等流动参数只与位置有关,而不随时间变化,像这种流动参数只与空间位置有关而与时间无关的流动,称为稳定流动。
环境工程概论大一必背知识点环境工程概论是环境工程专业的入门课程,学习这门课程是为了建立起对环境工程学科的基本理解和认识。
下面是环境工程概论的一些必背知识点。
1. 环境工程概论的定义- 环境工程概论是研究环境问题,并提出解决方案的一门学科。
- 环境工程概论的目标是保护环境、预防污染和提高环境质量。
2. 环境污染与环境保护- 环境污染是指人类活动引起的物质或能量的排放,破坏环境平衡。
- 环境保护是通过各种方法和措施,减少或消除环境污染,保护自然环境。
3. 环境影响评价- 环境影响评价是对新建工程、项目或政策措施在环境方面可能产生的影响进行评估的过程。
- 环境影响评价的目的是保护环境、促进可持续发展,并提出相应的环境保护建议。
4. 大气污染与控制- 大气污染是指大气中有害物质超过一定浓度,对人类健康和环境造成损害。
- 大气污染的控制方法包括源头控制、治理设施和技术、法律法规等措施。
5. 水污染与控制- 水污染是指水体中有害物质的浓度超过一定限值,对水生态系统和人类健康造成危害。
- 水污染的控制方法包括生物处理、化学处理、物理处理等。
6. 土壤污染与修复- 土壤污染是指土壤中有害物质的累积或超标,对植物生长和土壤功能造成危害。
- 土壤污染的修复方法包括物理修复、化学修复、生物修复等技术手段。
7. 固体废弃物处理与处置- 固体废弃物是指生活垃圾、工业废弃物等在生产和生活过程中产生的固体废物。
- 固体废弃物的处理与处置包括分类收集、焚烧、填埋、再利用等方法。
8. 环境监测与管理- 环境监测是对环境污染因子的浓度、分布和变化进行检测和监控的过程。
- 环境管理是通过制定政策、法律法规等手段,管理环境问题和促进可持续发展。
9. 可持续发展与环境伦理- 可持续发展是指经济、社会和环境的平衡发展,以满足当前需求而不影响后代满足其需求。
- 环境伦理是对环境问题进行伦理学思考和道德判断的过程。
10. 环境工程的职业发展与前景- 环境工程专业毕业生可以从事环境影响评价、环境监测、废水处理、大气污染控制等工作。
环境工程原理1.污水的化学与物理化学的处理方法化学处理法中主要有中和法、化学混凝法、化学沉淀法和氧化还原法。
物理化学处理法有吸附法、离子交换法、萃取法、膜析法和超临界处理技术。
(1)中和法对于酸性和碱性废水,除予以利用外,常用的就是中和法处理。
其原理是:用碱或碱性物质中和酸性废水或用酸或酸性物质中和碱性废水,把废水的pH调到7左右。
(2)化学混凝法其所处理的对象主要是水中的微小悬浮固体和胶体杂志。
大颗粒的悬浮固体由于重力的作用而下沉,可以用沉淀等方法除去。
微小粒径的悬浮固体和胶体,能在水中长期保持分散悬流状态,即使静置数小时也不会自然沉降。
是由于胶体微粒及席位悬浮颗粒具有稳定性。
其机理至今仍未完全清楚,主要是压缩电子层作用,吸附架桥作用,网捕作用三个方面的作用。
影响混凝效果的主要因素有水温、水质和水力条件。
(3)化学沉淀法化学沉淀法是向废水中投加某种化学物质,使与废水中的一些离子发生反应,生成难容的沉淀物而从水中析出,以达到降低水中溶解污染物的目的。
常用化学沉淀法去除废水中的阳离子如Hg2+、Ca2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+等,阴离子如SO42-、PO43-等。
(4)氧化和还原法在化学反应中,如果发生电子的转移,参与反应的物质所含元素将发生化合价的改变,成为氧化还原反应。
在废水处理中,可用此方法改变水中某些有毒有害化合物中元素的化合价以及改变化合物分子的结构,时剧毒的化合物变为微毒或无毒的化合物,使难于生物降解的有机物转化为可以生物降解的有机物。
(5)吸附法当气体或液体与固体接触时,在固体表面上某些成分被富集的过程称为吸附。
气体或液体物质吸附于固体表面的作用力一般可分为两类:一类是由范德华力引起的分子之间的相互作用力,由这种力引起的吸附称为物理吸附。
另一类是化学力,吸附质分子与吸附剂表面的原子反应生成络合物,需要一定的活化能,这类吸附称为化学吸附。
影响吸附的因素主要有溶质的性质,吸附剂的性质和溶液的性质等。
1、反应器一般主要有三种操作方式,即间歇操作、连续操作和半间歇或半连续操作。
2、反应器设计经常用到四类基本方程:反应动力学方程、连续方程、热量方程、动量方程。
3、单位时间单位体积反应层中某组分的反应量或生成量称为该组分的反应速率,有时可用反应物浓度减少到初始浓度的1/2时所需要的时间即半衰期来表达。
4、反应器设计经常用到的基本方程主要基于质量恒定原理、能量守恒定律和动量守恒定律,它们都符合“输入=输出+消耗+累积”模式。
5、连续操作中一物料“微元”从反应器入口到出口经历的时间称为停留时间;单位反应器有效体积所能处理的物料的体积流量称为空间速度,单位为时间的倒数。
6、在实际的反应器中,物料的流动和混合状态十分复杂,为了便于分析和计算,常设想存在两种极端的理想流动状态:完全混合流和平推流。
7、对于恒温恒容条件下的不可逆单一反应,零级反应的半衰期为t1/2=C Ao/2k,一级反应的半衰期为t1/2=ln2/k1、什么是空间时间和空间速度?它们所表达的物理意义各是什么?答:(1)空间时间指反应器有效体积(V)与物料体积流量(Q)之比值。
其物理意义为处理与反应器体积相同的物料所需要的时间。
(2)空间速度指单位反应有效体积所能处理的物料的体积流量。
空间速度表示单位时间内能处理几倍于反应器体积的物料,反映了一个反应器的强度。
2、化学催化反应的特点:①催化剂本身在反应前后不发生变化,催化剂能够反复利用,所以一般情况下催化剂的用量很少。
②催化剂只能改变反应的历程和反应速率,不能改变反应的产物。
③对于可逆反应,催化剂不改变反应的平衡状态,即不改变化学平衡关系。
④催化剂对反应有较好的选择性,一种催化剂一般只能催化特定的一个或一类反应。
3、西勒(Thiele)模数的物理意义是什么?具体说明西勒(Thiele)模数的大小如何影响催化剂的有效系数?解:物理意义是最大反应速率与最大内扩散速率的比值;ΦS值越大,内扩散阻力越大,有效系数越小(1)ΦS<0.1-0.3时,η≈1,此时扩散的影响可忽略不计。
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,对食物链上的生物产生毒害作用等。
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滤,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。
本课程的主要内容:(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计量学及动力学、各类化学与生物反应器的解析与设计理论等。
课程学习的目的:(1)系统、深入学习环境净化与污染控制工程的基本技术原理(2)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(3)为后续的专业课程学习和解决实际工程问题打下良好的基础。
第二章质量衡算与能量衡算通量:单位时间内通过单位面积的物理量称为该物理量的通量。
通量是表示传递速率的重要物理量。
单位时间内通过单位面积的热单位时间内通过单位面积的某组分的质量, 成为该组分的质量通量,单位为kmol/量, 称为热量通量, 单位为J/ (m2 • s);(m2 • s);单位时间内通过单位面积的动量,称为动量通量,单位为N/m2o总衡算:研究一个过程的总体规律而不涉及内部的详细情况;可以解决环境工程中的物料平衡、能量转化与消耗、设备受力,以及管道内的平均流速、阻力损失等。
环境工程概论重点知识点(必背)环境:指周围所在的条件,人们所在的周围地方与有关事物,包括社会环境和自然环境。
二环境的功能特性1. 整体性2. 有限性3. 不可逆性4. 隐显性5. 持续反应性6.灾害放大性环境问题指由于人类不恰当的生产活动引起全球环境或区域环境质量恶化,出现了不利于人类生存和发展的问题。
自然灾害问题(第一环境问题或原生环境问题)自然因素引起地震、洪涝、干旱、滑坡等人为环境问题(第二环境问题或次生环境问题):人为因素造成的环境污染或破坏而引起的环境问题。
一是不合理开发利用自然资源,超出环境承载力,形成生态环境质量恶化或自然资源枯竭等现象,即生态环境破坏问题;二是人口激增、城市化和工农业高速发展引起的环境污染和破坏问题。
研究内容1水环境特征2生态系统与环境的关系3污染物在自然环境中的迁移、循环和积累的过程与规律4水污染状况的调查、评价和环境监测5水污染的控制与规划6水利工程对环境的影响7环境影响评价湿地生态系统:指天然或人工、常久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带,带有静止或流动、或淡水、半咸水或咸水的水体,包括低潮时水深不超过6m的水域特征:(1)系统的生物多样性(2)系统的生态脆弱性(3)生产力高效性(4)效益的综合性(5)生态系统的易变性湿地三要素:湿地水文、生物物理化学、湿地生物生态平衡在一定时间内生态系统中的生物和环境之间、生物各个种群之间,通过能量流动、物质循环和信息传递,使它们相互之间达到高度适应、协调和统一的状态。
三个平衡点:1、结构上的平衡2、功能上的平衡3、输入和输出物质数量上的平衡生态平衡的调节机制:1)自我调节机制(内部反馈机制)2)人工调节机制保护生态平衡的基本途径:1、对自然资源进行多学科综合考察,制定符合生态学原理的开民利用方案。
2、开展生态系统全面研究,在掌握其规律的基础上,进行合理的调整。
3、防灾、减灾,整治生态环境,尤其对人为污染而造成的生态恶化区域。
简答题1.简述环境科学与环境工程的概念及其各自内容。
环境科学的定义:就是以人类与环境这对矛盾为对象,研究其对立统一关系的发生和发展调节和控制以及利用和改造的科学。
环境科学要探索全球范围内的环境演化规律;人类活动与自然生态之间的关系;环境变化对人类生存的影响;以及区域环境污染的防治技术和管理措施。
环境工程的定义:运用工程和生态学的原理和方法,防治污染,合理利用自然资源,保护和改善环境质量。
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、固体废弃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。
2.什么是浊度?浊度的单位有哪些?它们之间是什么关系?浊度是用以表示水的浑浊程度的单位。
浊度是由于不溶性物质的存在而引起液体的透明度降低的一种量度。
不溶性物质是指悬浮于水中的固体颗粒物(泥沙、腐殖质、浮游藻类等)和胶体颗粒物。
常见的单位有以下几种:JTU-杰克逊浊度,NTU-散射浊度,FTU-乌洛托品-硫酸肼配制浊度。
1JTU=1mg/L的白陶土悬浮体。
40度FTU=40度NTU≈40度JTU3.简述活性污泥法的净化机理。
在活性污泥处理系统中,有机底物从废水中被去除的实质就是有机底物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程,这一过程的结果是污水得到了净化,微生物获得了能量而合成新的细胞,活性污泥得到了增长。
一般将这整个净化反应过程分为三个阶段:1)初期吸附;(吸附)2)微生物代谢;(稳定)3)活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩(分离)简述除尘的本质机理。
4.简述除尘的本质机理。
将含尘气体引入一种或几种力作用的机器,使颗粒相对运载气流产生一定的位移,并从气流中分离出来,最后沉降到捕集器表面上。
其中作用力包括:外力(重力,离心力,惯性力,静电力,磁力,热力等),流体阻力,颗粒间相互作用力。
5.煤的工业分析是工业用煤中最常用的分析方法,同时也是评价工业用煤的主要指标,试简要说明其测定内容。
在国家标准中,煤的工业分析是指包括煤的水分(M )、灰分(A )、挥发分(V )和固定碳(Fc ) 四个分析项目指标的测定的总称。
煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标,也是评价煤质的基本依据。
通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的,而固定碳是用差减法计算出来的。
广义上讲,煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定,又叫煤的全工业分析。
6.工程上常把固体废物沼气化处理的生物化学反应分为液化阶段和气化阶段,试简述液化阶段和气化阶段中的微生物类型及其在有机固体废物沼气化过程中的作用。
产液阶段:主要菌为非产甲烷菌,分为水解菌和酸化菌。
主要的作用:为产甲烷菌提供养分,创造适宜的氧化还原环境,为产甲烷菌消除部分有毒物质。
和产甲烷菌共同维持发酵系统的pH值。
产气阶段:主要菌为产甲烷菌,它是将甲醇,甲胺,甲酸,乙酸,等简单化合物代谢为甲烷。
7.简述固体废物固化/稳定化处理的工艺过程。
固化:将固体废物与惰性基材及它固话剂充分混合,并使其形成具有一定几何形状和机械强度的密实固体化过程。
稳定化:在废物中通过加入不同的添加剂,以化学或物理的方式减少有害组分的毒性,溶解迁移性。
8.简述中国环境管理的基本政策及其相应的实施措施。
9.简述在中国环境管理工作中发挥了重要作用、俗称“八大制度”的是哪些环境管理制度?10.简述城市环境规划中对规划区未来的环境变化预测主要包括哪些方面?社会经济发展,资源供需,污染源预测,环境质量,生态环境,环境污染和生态污染造成的紧急损失11.简述中国环境影响评价的管理程序及其基本内容。
论述题1、什么叫水的自然循环和社会循环?它们之间存在着怎样的矛盾?水的社会循环:是指在水的自然循环当中,人类不断地利用其中的地下或地表径流满足生活与生产活动之需而产生的人为水循环。
以城市为例,认为城市社会水循环就是水在城市的供-用-排过程。
水的自然循环:是指自然界的水在水圈,大气圈,岩石圈,生物圈四大圈层中通过各个环节连续运动的过程。
包含陆地内循环,海上内循环,海陆间循环三个循环过程。
社会水循环是自然和社会二元双重驱动的水循环过程,从全球水系统角度看,自然水循环系统是社会水循环的终极边界,因此,社会水循环极大地受到自然因素的制约;另一方面,驱动社会水循环发展演变的最根本因子是人及其社会经济系统,因此影响社会水循环的因素包括自然和社会两大类。
例如:人类构筑水库,开凿运河、渠道、河网,以及大量开发利用地下水等,改变了水的原来径流路线,引起水的分布和水的运动状况的变化2、试总结高级氧化技术的机理和特点,并谈谈你对该技术发展趋势的看法。
高级氧化技术可以快速、高效降解废水中难生化有机物,反应时间短、反应过程易控制,对有机物降解无选择性,是今后废水处理研究的热点。
高级氧化技术在污泥和烟气处理方面也表现出了一定优势。
但是高级氧化技术仍然存在许多问题尚未解决,主要是高耗能和高处理费用问题。
今后的研究重点应是深入高级氧化技术的机理,改善高级氧化技术存在的缺陷,提高能量的利用效率,降低处理成本。
另外,深入研究高级氧化技术与其它处理技术的优化组合,充分发挥高级氧化技术的优势,也是降低处理费用的有效手段之一。
3、简述固体废物焚烧处理的技术原理和主要影响因素,论述通过焚烧处理实现固体废物减量化、资源化和无害化的方式及特点。
将可燃性固体废物与空气中的氧在高温条件下发生燃烧,使其氧化分解,达到减容解毒害并回收能源的高温处理过程。
主要的影响因素:1.固体废弃物的性质,包括有机物的含量,组成,粒度,含水率。
2.焚烧处理的工艺条件:炉膛温度,反应时间,过剩空气量,湍流温度。
3焚烧设备的性能:回转窑,固定流化床,炉排。
4.焚烧的操作条件。
减量化:通过垃圾焚烧减量化效果明显。
垃圾焚烧实现垃圾减容80-90%,垃圾减量70-80% 。
资源化:焚烧余热可以利用(发电,供热)。
焚烧产生的余热可以用于发电,余热可以用于供电(热效率高,若热用户稳定,经济效益可观。
)无害化:通过优化厂房设计以完善烟气处理设施。
焚烧产生环境污染易于控制。
焚烧为封闭厂房,通常设计为负压状态,具有完善的烟气处理系统。
4、简述固体废物堆肥化处理的技术原理、产物特征、工艺方法及影响因素,并分别论述堆肥化处理实现固体废物减量化、资源化和无害化的主要方式。
堆肥化是将要堆腐的有机物料与填充料按一定的比例混合,在合适的水份、通气条件下,使微生物繁殖并降解有机质,从而产生高温,杀死其中的病原菌及杂草种子,使有机物达到稳定化。
影响因素:1.原料特征(包括有机质含量,成分,性质,含水率,粒度,碳氮比,碳磷比)2.微生物的种群特征(自然驯化,人工投菌)3.工艺条件(通风量,反应温度,反应时间,pH值,含水率控制等)4.操作过程控制(进料方式,过程反馈)5.堆肥化的设备性能(反应器的类型和结构)堆肥化的产物称为堆肥具有改良土壤结构增加土壤溶水性减少无机氮的流失促进难容磷转化为易容磷增加土壤缓冲能力的特点堆肥是把资源化、减量化、无害化融为一体的比较理想的处置方法。
将城市生活废弃物进行堆肥处理,首先可以将其中的易腐有机物转化为土壤易接受的有机营养土。
其次堆肥过程中的高温发酵使废弃物中的致病菌,寄生虫卵基本被杀死。
消除了有害病菌的传播,实现废弃物处置无害化,同时可分离、纯化、培养和鉴定曲霉属、毛霉属、青霉属等微生物,这些微生物分别具有不同程度降解废弃物中木质素、纤维素等高分子有机物的功能。
它们的共同作用会大大加快废弃物中有机物的降解速度,提高易腐物向腐殖质转化的效率,生产出高质量、低成本、标准化的有机肥,实现了资源回收,达到了资源化的要求,促进自然界物质良性循环。
它不仅有效解决了废弃物的减量化的问题,而且解决了废弃物的污染问题5、粉尘比电阻对电除尘器的运行有着至关重要的影响,同时也是反映粉尘荷电和导电能力的重要指标,请简要说明粉尘的导电机理并在此基础上分析影响粉尘比电阻的主要因素。
电除尘器是在高压静电场的作用下,使两极(阴极和阳极)间的气体电离,产生大量的自由电子、正负离子,致使通过电场的烟气尘粒与所电离的离子结合而荷电,随后荷电粒子在电场力的作用下分别向异极电极移动,从而使烟气中的尘粒与气体分离,净化了气体,而荷电尘粒沉积于极板表面。
影响粉尘比电阻的因素:烟气温度、烟气湿度、烟气成分对粉尘比电阻。
粉尘比电阻是随着温度的变化而变化的,对于同一种粉尘,环境温度不同,相应的比电阻值不同。
对于高比电阻粉尘可使烟气升温,以提高除尘设备效率适当增加烟气的湿度可以降低粉尘比电阻,提高导电性,以提高除尘设备效率。
适当改变烟气的成分,如加入SO3或NH3,可以降低粉尘比电阻。
6、论述气体吸附中物理吸附的机理并分析物理吸附的特点。
当固体表面分子与气体或液体分子间的引力大于气体或液体内部分子间的引力时,气体或液体的分子就被吸附在固体表面上。
物理吸附有以下特点:①气体的物理吸附类似于气体的液化和蒸气的凝结,故物理吸附热较小,与相应气体的液化热相近;②气体或蒸气的沸点越高或饱和蒸气压越低,它们越容易液化或凝结,物理吸附量就越大;③物理吸附一般不需要活化能,故吸附和脱附速率都较快;任何气体在任何固体上只要温度适宜都可以发生物理吸附,没有选择性;④物理吸附可以是单分子层吸附,也可以是多分子层吸附;⑤被吸附分子的结构变化不大,不形成新的化学键,故红外、紫外光谱图上无新的吸收峰出现,但可有位移;⑥物理吸附是可逆的;⑦固体自溶液中的吸附多数是物理吸附。