最新环境工程学原理课件
2024版《环境工程学》全套教学课件

环境工程学在发展过程中也面临着诸多挑战,如污染问题的复 杂性、治理技术的局限性、环保法规的不完善等。为了应对这 些挑战,需要不断加强科研力度,提高技术水平,完善环保法 规,推动环境工程学的持续发展。
02
环境污染与防治原理
环境污染的类型与来源
大气污染
主要来源于工业排放、交通尾气、 生活污染等,包括颗粒物、二氧
环境影响评价的重要性
为决策提供科学依据,预防环境污染和生态破坏,促进可持续发展。
环境影响评价的方法与技术
1 2 3
环境影响识别方法 包括矩阵法、网络法、地理信息系统(GIS)应 用等,用于识别建设项目可能对环境造成的影响。
环境影响预测方法 包括数学模型法、类比调查法、专业判断法等, 用于预测建设项目实施后可能造成的环境影响程 度和范围。
环境污染的防治措施与技术
大气污染防治
采取减少污染物排放、加强空气质量 监测、推广清洁能源等措施,改善大 气环境质量。
土壤污染防治
加强土壤污染监测和风险评估,采取 生物修复、化学修复等措施,治理土 壤污染。
水体污染防治
加强工业废水和生活污水处理,控制 农业面源污染,保护水生态环境。
噪声污染防治
通过声源控制、传播途径控制等手段, 降低噪声污染对人们的影响。同时, 加强噪声监测和管理,提高公众对噪 声污染的认识和意识。
06
环境影响评价与环境规划
环境影响评价的概念与程序
环境影响评价定义
在规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减 轻不良环境影响的对策和措施,进行跟踪监测的方法与制度。
环境影响评价程序
包括环境影响评价文件的编制、审批、公众参与等步骤,确保评价工作的科学性和规范 性。
新版环境工程原理总复习.课件.ppt

• 能够用吸收法净化的气态污染物主要有:SO2,H2S, HF 和NOx等。
• 其他应用:曝气充氧
精选
30
第一节 吸收的基本概念
吸收法净化气态污染物的特点
• 处理气体量大,成份复杂,同时含有多种气态污染物; • 吸收组分浓度低; • 吸收效率和吸收速率要求高; • 多采用化学吸收——如碱液吸收燃烧烟气中低浓度的SO2; • 多数情况吸收过程仅是将污染物由气相转入液相,还需对 吸收液进一步处理,以免造成二次污染。
活性炭吸附 水中有机物
去除水中重 金属
制作纯水
截留某些组分
精选
20
第二节 质量传递的基本原理
分离过程中的主要传质过程:吸收、萃取、吸附、 离子交换、膜分离
根据传质机理的不同,质量传递主要有两种方式: 分子扩散、涡流扩散
精选
21
第四节 对流传质
传质边界层的范围如何确定?传质边界层与流动边界层的关系
物理性污染控制技术: 隔离、屏蔽、吸收、消减技术等。
精选
6
第二章 质量衡算与能量衡算
精选
7
第二节 质量衡算
【例题2.2.3】一个湖泊的容积为10.0×106m3。有一流量为 5.0m3/s、污染物浓度为10.0mg/L的受污染支流流入该湖泊.同时, 还有一污水排放口将污水排入湖泊,污水流量为0.5m3/s,质量 浓度为100mg/L。污染物的降解速率常数为0.20 d-1。假设污染 物质在湖泊中完全混合,且湖水不因蒸发等原因增加或者减少。 求稳态情况下流出水中污染物的质量浓度。
精选
10
第三章 流体流动
精选
11
第二节 流体流动的内摩擦力
对于圆管内的流动: Re<2000 时,流动总是层流型态,称为层流区; Re>4000时,一般出现湍流型态,称为湍流区; 2000<Re<4000 时,有时层流,有时湍流,处于不稳定状态, 称为过渡区;取决于外界干扰条件。
最新环境工程原理学习课件教学课件PPt吸附

第二节 吸附剂
活性炭的优点:是吸附容量大,抗酸耐碱、化学稳定
性好,解吸容易,在高温下进行解吸再生时其晶体结构不 发生变化,热稳定性高,经多次吸附和解吸操作,仍能保 持原有的吸附性能。 活性炭常用于溶剂回收,溶液脱色、除臭、净制等过
程。是当前应用最普遍的吸附剂。
第二节 吸附剂
(二)活性炭纤维
活性炭纤维吸附能力比一般活性炭要高1~10倍。
活性炭纤维分为两种:
(1)将超细活性炭微粒加入增稠剂后与纤维混纺制成单丝,
或用热熔法将活性炭粘附于有机纤维或玻璃纤维上,也可
以与纸浆混粘制成活性炭纸。 (2)以人造丝或合成纤维为原料,与制备活性炭一样经过炭 化和活化两个阶段,加工成具有一定比表面积和一定孔分 布结构的活性炭纤维。
第二节 吸附剂
(三)硅胶
吸附速度
吸附剂吸附能力用吸附量q表示。
第三节 吸附平衡
第二节 吸附剂
比表面积越大,吸附量越大:但应注意对一些大分子,微孔 所提供的比表面积基本上不起作用。 活性炭细孔分布情况:
• 微孔:<2 nm,占总比表面95%:主要支配吸附量
• 过渡孔:2-100nm,<5%:起通道和吸附作用
• 大孔:100-10000 nm,不足1%:主要起通道作用,影
响吸附速度。
面,从而实现特定组分分离的操作过程。
• 被吸附到固体表面的组分——称为吸附质 • 吸附吸附质的多孔固体——称为吸附剂 • 吸附质附着到吸附剂表面的过程——称为吸附 • 吸附质从吸附剂表面逃逸到另一相的过程——称为解吸
• 吸附过程发生在——“气-固”或“液-固”非均相界面
第一节 吸附分离操作的基本概念
是一种坚硬无定形链状或网状结构的硅酸聚合物颗粒
最新环境工程学课件:第一章水质与水体自净

第一章 水质与水体自净 第二章 水的物理化学处理方法 第三章 水的生物化学处理方法
___________________________ _______________________
图1-1 高浓度废水直排
图1-2 污水浇灌油菜
图1-3 集水___渠__变__污__水__渠________________
物理性指标 化学性指标 生物学指标
___________________________
_______________________ 第二节 水质指标与水质标准
1、物理学水质指标
(1)感官物理性状指标:温度、混浊度、嗅和味 、色度等 (2)其它物理性状指标:总固体、悬浮固体、电导率等
浊度
水中不溶性物质对光线透过时产生的阻碍程度。 (水中悬浮物或胶体状颗粒物质)
第一节 水的循环与污染
三、水污染
通过体系内部一系列的物理、调节和降低污染的能 力——水体的自净能力。
水体因某种物质的介入, 而导致其化学、物理、生物或 者放射性等方面特性的改变, 从而影响水的有效利用,危害 人体健康或者破坏生态环境, 造成水质恶化的现象 ——《中 华人民共和国水污染防治法》 关于“水污染” 的定义
第一节 水的循环与污染
图1-9 微山湖被污染
图1-10 云南滇池爆发蓝藻
___________________________ _______________________
第一节 水的循环与污染
太湖天下秀
图1-11龙头马迹
图1-12太湖风光
图1-13__太__湖__风___光__________________
色度 感官性指标,水中悬浮物、胶体或溶解物质均可生色。
2024年环境工程学课件

环境工程学课件一、引言环境工程学是研究环境质量改善、环境污染控制和环境修复的工程技术学科。
随着经济的快速发展和人口的增长,环境污染问题日益严重,对人类的生存和发展构成了严重威胁。
因此,环境工程学在我国的发展具有重要的战略意义。
本文将对环境工程学的相关概念、研究领域、技术方法和应用进行详细阐述。
二、环境工程学基本概念1.环境质量:环境质量是指环境要素(大气、水、土壤等)在满足人类生存和发展需求方面的适宜程度。
环境质量的好坏直接影响人类的健康和生态系统的平衡。
2.环境污染:环境污染是指有害物质进入环境,使环境质量下降,对人类和生态系统产生危害的现象。
环境污染包括大气污染、水污染、土壤污染、噪声污染等。
3.环境容量:环境容量是指环境在一定时间内,能够容纳和消纳污染物的最大量。
环境容量是环境工程学研究和实践的基础。
4.环境标准:环境标准是国家或地方政府为保护环境、防治污染而制定的技术规范。
环境标准包括环境质量标准、污染物排放标准、环境监测方法标准等。
三、环境工程学研究领域1.水污染防治技术:水污染防治技术包括污水处理技术、给水处理技术、地下水污染防治技术等。
污水处理技术包括物理处理、化学处理、生物处理等方法。
2.大气污染防治技术:大气污染防治技术包括烟气脱硫、烟气脱硝、颗粒物捕集、挥发性有机物治理等技术。
3.固体废物处理与资源化技术:固体废物处理与资源化技术包括填埋、焚烧、堆肥、厌氧消化等方法。
4.土壤污染修复技术:土壤污染修复技术包括生物修复、物理修复、化学修复等方法。
5.环境监测与评价技术:环境监测与评价技术包括环境样品的采集、分析、数据处理和评价等。
四、环境工程学技术方法1.污染源控制技术:污染源控制技术是通过改进生产工艺、提高资源利用效率、减少污染物排放的技术。
如采用清洁生产技术、节能技术等。
2.污染物治理技术:污染物治理技术是通过物理、化学、生物等方法对污染物进行处理和处置的技术。
如采用活性炭吸附、臭氧氧化、生物滤池等。
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
环境工程原理清华大学PPT课件

,
当混合物为气液两相体系时,常以x表示液相中的
摩尔分数,y表示气相中的摩尔分数
组分A的质量分数与摩尔分数的关系
xA
xmA / M A
N
xmi / Mi
i 1
xmA
xAM A
N
xiMi
i 1
2019/9/12
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3.质量比与摩尔比
(当混合物中除组分A外,其余为情性组分时)
素为管径 d、管长 L、平均速度 u、流体密度 ρ、粘度 μ 和管 壁绝对粗糙度 ε(代表壁面凸出部分的平均高度)。表示为物 理方程,即
p f (d, L,u, , , ) (2.3.4)
2019/9采/12 用幂指数形式表达这一关系,可以写成
13
p f (d, L,u, , , ) (2.3.4)
2019/9/12
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三、因次和无因次准数
因次
用来描述物体或系统物理状态的可测量性质称为它的因次。
因次与单位的区别: 因次是可测量的性质; 单位是测量的标准,用这些标准和确定的数值可
以定量地描述因次。
可测量物理量可以分为两类:基本量和导出量。
基本因次: 质量、长度、时间、温度的因次,分别以M、L、t和T表 示,简称MLtT因次体系。
9 10 6 28 1000 10.3 mg/m3 24.44 /1000
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(二)流量
体积流量 Q V t
质量流量
s
V
t
(三)流速
u 在 x,y,z 三个轴方向上的投影分别为 u x 、 u y 、 u z
一维流动 二维流动 三维流动
2019/9/12
《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。
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第二节 重力沉降
【例 6.2.1】求直径为 40 m,密度为 2700kg/m3 的固体颗粒在 20℃ 的常压空气中的自由沉降速度。已知 20℃,常压状态下空气密度为 1.205 kg/m3,黏度为 1.81×10-5Pa·s。 解:(1)试差法
假设颗粒的沉降处于层流区,并且由于 P ,所以由式
3. 无因次判据K
用K判别沉降属于什么区域?
层流区:上限是ReP=2
ReP
dP ut
dP
dP2g(P ) 18
1 18
dP3g
(P 2
)
2
湍流区:下限是ReP为1000
K 36
ReP
dP
1 .7 4
dP(P )g
(6.2.11)
1.74
d
3 P
g
(P
)
2
1.74 K 1000
K3.3105(6.2.12)
u2
2
(6.1.10)
CD:阻力系数,是雷诺数的函数。 AP:颗粒的投影面积
CD f(ReP)
ReP
ud P
(6.1.11) 颗粒的雷诺数
第一节 沉降分离的基本概念
层流区 过渡区 湍流区
第一节 反应器与反应操作
本节思考题
(1)简述沉降分离的原理、类型和各类型的主要特征。 (2)简要说明环境工程领域哪些处理单元涉及沉降分离过程。 (3)颗粒的几何特性如何影响颗粒在流体中受到的阻力? (4)不同流态区,颗粒受到的流体阻力不同的原因是什么? (5)颗粒和流体的哪些性质会影响到颗粒所受到的流体阻力,怎
二、沉降速度的计算
1.试差法
假设沉降属于某一区域—计算颗粒沉速—按求出的颗粒 沉降速度ut计算ReP,验证ReP是否在所属的假设区域。如果在, 假设正确;否则,需要重新假设和试算。
2. 摩擦数群法
CD与ReP的关系曲线中,由于两坐标都含有未知数ut, 进行适当的转换,使其两坐标之一变成不包含ut的已知数群, 则可以直接求解ut。
Fg
Fb
m
du dt
(6.2.3)
阻力(曳力)FD
u2
FD CDAP 2
第二节 重力沉降
达到平衡时:
Fg Fb FD0
π 6dP 3 Pg6 πdP 3 gC Dπ 4dP 2(2 ut2)0
ut
4(P )dPg 3CD
(6.2.5)
ut——颗粒终端沉降速度(terminal velocity)
(6.2.6)得:
ut
P gdP2
18
2700 9.81 40106
18 1.81105
2
0.13 m/s
检验:
ReP
dPut
40 106 0.131.205 1.81105
0.346
2
所以在层流区,与假设相符,计算正确。
第二节 重力沉降
(2)摩擦数群法
首先计算摩擦数群 CDRep2
(1)层流区:ReP2 CD=24/ReP
ut
1 P 18
gdP2
(6.2.6)
斯托克斯(Stokes)公式
第二节 重力沉降
(2)过渡区:2<ReP<103
CD
18.5
R
e
0 P
.6
ut 0.27
(P)gdPReP0.6
(6.2.7)
艾仑(Allen)公式
(3)湍流区:103<ReP<2105 CD = 0.44
第一节 沉降分离的基本概念
在环境领域沉降原理如何利用?
• 水与废水处理: 各种颗粒物(无机砂粒、有机絮体……)的沉降 密度较小絮体的上浮 油珠的上浮
• 气体净化: 粉尘、液珠……
第一节 沉降分离的基本概念
二、流体阻力与阻力系数
• 当某一颗粒在不可压缩的连续流体中做稳定运行时,颗粒会受 到来自流体的阻力。
• 该阻力由两部分组成:形状阻力和摩擦阻力。 • 流体阻力的方向与颗粒物在流体中运动的方向相反,其大小与
流体和颗粒物之间的相对运动速度u、流体的密度、黏度以
及颗粒物的大小、形状有关。 • 对于非球形颗粒物,这种关系非常复杂。
第一节 沉降分离的基本概念
对于球形颗粒,流体阻力的计算方程:
FD
CDAP
么影响。
第二节 重力沉降
本节的主要内容
一、重力场中颗粒的沉降过程 二、沉降速度的计算 三、沉降分离设备
第二节 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?
浮力Fb 重力Fg
Fb
π 6
d
3 P
g
Fg
π 6
dP3P g
(6.2.2) (6.2.1)
根据牛顿第二定律,颗粒 将产生向下运行的加速度
第二节 重力沉降
将颗粒沉速计算式(6.2.5)进行变换得到CD计算式:
ReP2
CD
4dP(P )g 3ut2
ReP2
ReP
dPut
CDReP2 4dP3(3P2)g
(6.2.9)
不包含沉降速度ut的摩擦数群。
无因次,也是ReP的函数。
CD与ReP的关系曲线转换成
C
D
R
e
2 P
与ReP的关系曲线。
ut 1.74
(P )gdP
(6.2.8)
牛顿(Newton)公式
第二节 重力沉降 上述式子有何意义?
• 了解影响颗粒沉速的因素(颗粒粒径……) • 在已知的颗粒粒径条件下求沉降速度 • 由颗粒沉降速度求颗粒粒径
……水处理中的沉降实验 • 由颗粒沉降速度求液体黏度
……落球法测定黏度
第二节 重力沉降
CDRe2P CDReP-1(不包含颗粒直径的摩擦数群)
第二节 重力沉降
由颗粒直径计算沉降速度
由颗粒直径和其他参 数,计算摩擦数群。
由左图
C
D
R
e
2 P
-ReP的
关系曲线,查出相应
的ReP值。
根据ReP的定义反算10)
如何由沉降速度计算颗粒直径?
第二节 重力沉降
流体: 液体 气体
重力场
离心力场
相对运动
电场
惯性力场
固体颗粒物
液珠
沉降表面:器底、 器壁或其他表面
重力沉降 离心沉降 电沉降 惯性沉降 扩散沉降
第一节 沉降分离的基本概念 沉降过程类型与作用力
沉降过程 作用力
特征
重力沉降 离心沉降 电沉降 惯性沉降 扩散沉降
重力 离心力 电场力 惯性力 热运动
沉降速率小,适用于较大颗粒分离 适用于不同大小颗粒的分离 带电微细颗粒(<0.1 m)的分离 适用于10~20 m以上粉尘的分离 微细粒子(<0.01 m)的分离
环境工程学原理课件
第II篇 分离过程原理
✓为什么要学习分离过程? ✓在环境领域哪些问题涉及分离过程? ✓分离有什么手段? ✓本篇主要讲授内容。
第一节 沉降分离的基本概念
本节的主要内容
一、沉降分离的一般原理和类型 二、流体阻力与阻力系数
第一节 沉降分离的基本概念
一、沉降分离的一般原理和类型