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。

3、环境净化与污染控制技术可分为隔离技术、分离技术和转化技术。

隔离：将污染物或污染介质隔离，从而切断污染物向周围环境的扩散途径，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。

4、

质量浓度：单位体积混合物中某组分的A的质量。

物质的量浓度：单位体积混合物中某组分的物质的量。

质量分数：混合物中某组分的质量与混合物总质量之比。

摩尔分数：混合物中某组分的物质的量与混合物总物质的量之比

质量比：混合物中某组分的质量与惰性组分质量之比

摩尔比：混合物中某组分的物质的量与惰性组分物质的量之比

流量：单位时间流过流动截面的流体体积；

流速：单位时间内流体在流动方向上流过的距离。

5、沉降分离包括：重力沉降、离心沉降、点沉降、惯性沉降和扩散沉降。

重力沉降和离心沉降：利用分离颗粒与流体之间存在的密度差，在重力或离心力的作用下使颗粒和流体之间发生相对运动；

点沉降：将颗粒放在电场中使之带电，在电场力作用下试颗粒与流体发生相对运动；惯性沉降：指颗粒与流体运动时，流体守到障碍物作用，产生扰流，而颗粒由于惯性偏离流体；扩散沉降：利用微小粒子布朗运动过程中碰撞在某种障碍物上，从而与流体分离。

6、

旋风分离器主要用于除去气体中颗粒在5μm以上的粉尘。

反映旋风分离器的分离性能的主要指标临界直径和分离效率，其中分离效率又有两种表示方式为总效率和分效率。

7、离心沉降机分为：⑴常速离心机：Kc＜3000；⑵超速离心机：50000＜Kc＞3000；⑶超高速离心机：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：采用过滤介质的孔比过滤流体中的固体颗粒的粒径小，过滤时固体颗粒被过滤介质截留，在表面积累成滤饼；

⑵深层过滤：由固体颗粒堆积而成的过滤介质层通常较厚，过滤通道长而曲折，过滤介质层的空隙大于待过滤流体中的颗粒物的粒径。

9、在深层过滤中，流体中的悬浮颗粒随流体进入滤料层进而被滤料层捕获，该过程主要包括以下三个行为：迁移行为、附着行为、脱落行为。

10、吸收过程类型：

⑴按溶质和吸收剂之间发生的作用,可分为物理吸收和化学吸收；

物理吸收：在吸收剂中的溶解度大而被吸收；

化学吸收：溶质与吸收剂发生化学反应而被吸收。

⑵按混合气体中被吸收组分的数目：可分为单组分吸收和多组分吸收；

⑶按吸收过程中温度是否变化：可分为等温吸收和非等温吸收。

11、物理吸收热力学讨论的主要问题是过程发生的方向、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）

13、传质总阻力包括气模阻力和液膜阻力两部分。

14、吸附平衡三理论：Freundlich方程、Langmuir 方程、BET方程。

在一定的平衡压力下，随着温度升高，吸附量减少。

15、萃取剂的选择原则应考虑一下几方面：选择性、物理性质、化学性质、回收的难易、其他指标。

16、反应器一般有三种操作方式：间歇操作、连续操作和半间歇操作。

⑴间歇操作：没有物料的输入，也没有物料的输出，不存在物料的进与出；

⑵连续操作：物料连续输入，连续输出，时刻伴随着物料的流动；

⑶半间歇操作：具有间歇操作和连续操作的某些特点。

简答题

1、解释化学反应过程中，转化率、收率、选择性的概念，并用数学表达式说明三者之间的关系。

答：

转化率：化学反应中某反应物的转化浓度与其其实浓度的比值的百分比；

收（产）率：按反应物进行量的计算，生成目的产物的百分比；

选择性：在指定的测量精确度下，共存组分的允许量与待测组分含量的比值。

2、简述恒温恒容平推流反应器的空时、反应时间、停留时间三者之间的关系。

答：空时：是反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比；反应时间：是反应物料进入反应器后从实际反应的时刻起到反应达某一程度所需要的时间；停留时间：指进入反应器的时刻到离开反应器内共停留的时间。由于平推流反应器内物料不发生返混，具有相同的停留时间且等于反应时间，恒容时的空时等于体积流速之比，故三者相等。

3、简述影响均相连续反应器內反应物的转化率的主要因素。

答：物料浓度和反应温度。

4、希勒模数的物理意义？具体说明希勒莫属的大小如何影响催化剂的有效系数。

答：物理意义：以催化剂颗粒体积为基准的最大反映速率与最大内扩散速率的比值，反映了反应过程受本征反应及内扩散的影响程度。希勒模数的值越小，说明扩散速率越大，反应速率受扩散速率的影响越小。希勒模数的值<0.1--0.3时，N1，此时可忽略扩散的影响。希勒模数的值越大，扩散速率越小，反应速率受扩散速率的影响较大。希勒模数>5—9时，N<0.1，扩散速率是主要影响。

5、转子流量计在安装使用中注意事项。

答：须垂直安装，倾斜1度将造成0.8%的误差，且流体流动的方向须自下而上，故必须安装在垂直管路上。

6、土壤污染的主要危害体现在那几个方面。

答：（1）通过雨水淋溶作用可能导致地下水和周围地表水体污染；（2）通过土壤颗粒物等形成能直接或间接的为人或动物所吸收；（3）通过植物吸收而进入食物链，对生物产生毒害作用等。

7、水中主要污染物按化学成分主要有哪几种危害。

答：无机污染物和有机污染物（可生物降解、难生物降解），主要危害：水体富营养化；对人体和水生生物有毒害作用；引起水体缺氧和水生动物死亡，破坏水体功能；在厌氧时产生有害或恶臭物质；通过生物体内富集和食物链对人体健康造成危害。

8、空气中主要污染物及其危害。

答：颗粒、气溶胶状态污染物和气态污染物。危害：引起各种疾病，危害人体健康；引起大气组分变化，导致气候变化，影响动植物生长。

9、质量恒算的基本关系是什么。

答：输入量—输出量+转化量=积累量

10、能量热恒算的方程的含义。

答：输出系统物料总能量—输入系统物料总能量+系统内物料能量的积累=系统从外界吸收的热量—系统对外界做的功

11、流体边界层理论要点。

答：在流体表面有一个薄层，在此薄层中须考虑粘性力的作用，此薄层称为边界层。要点：（1）当实际流体沿固体壁面流动时，Re较大时，即使对于黏度很小的流体，其黏性力仍可以达到很大的数值，边界层内不能全部忽略黏性力；（2）在外部流动区域，在Re很大的情况下，可将黏性力全部忽略，将流体的流动近似看成是理想流体的流动。

12、简述温度、压力对液体和气体黏度的影响。

答：温度上升，气体黏度上升，液体黏度下降；压力上升，气体黏度上升；低密度气体和液体的黏度随压力变化小，一般可忽略。

13、什么是对流传热，列举强制对流和自然对流的实例各一。

答：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，通常也指流体与固体壁面间的热传递过程。实例：强制对流——由水泵、风机或其他外力引起流体流动而产生的传热过程。自然对流——由于流体内部温度的不均匀分布形密度差，在浮力作用下流体发生对流而产生传热的过程。

14、菲克定律的物理意义和实用条件。

答：菲克定律的物理意义：Naz=—Dab(dCa/dz)由浓度梯度引起的组分A在Z方向上的质量通量=—（分子扩散的系数）×（Z方向上组分A的质量浓度梯度）适用条件：混合物无总体流动或处于静止状态，发生由高浓度区域向低浓度区域的分子扩散。 15、简述温度、压力对气体和液体分子扩散系数的影响。

答：低密度气体、液体和固体的扩散系数随温度升高而增大，随压力增加而减小。

16、沉降分离的原理、类型和各类型的基本特征。

答：原理：将含有颗粒物的流体置于某种力场中，使颗粒物与连续相的流体之间发生相对运动，沉降至器壁、器底等表面而实现颗粒物与流体的分离。类型：重力、离心、电、惯性、扩散。重力沉降和离心沉降是利用待分离的颗粒与流体间的密度差，在重力或离心力作用下使颗粒和流体间发生相对运动；电沉降是将颗粒置于电场中使之带电，并在电场力作用下使带电颗粒在流体中产生相对运动；惯性沉降是指颗粒物与流体一起运动时，由于流体中存在某种障碍物的作用，流体产生绕流，而颗粒物由于惯性偏离流体；扩散沉降是利用微小粒子布朗运动过程中碰撞在某种障碍物上，从而与流体分离。

17、表面过滤和深沉过滤的主要区别。

答：表面过滤通常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高，或过滤速度较慢，滤饼层容易形成的情况下，采用过滤介质的孔一般比待滤流体中固体颗粒的粒级小；而深层过滤一般发生在以固体颗粒为过滤介质的操作中。由固体颗粒物堆积而成的过滤介质层通常较厚，过滤介质层的空隙大于待过滤流体中的颗粒物的粒径。

18、亨利定律有那些表达形式、意义、常数间如何换算

答：亨利定律：在稀溶液时，温度一定，总压不大，气体溶质的平衡分压和溶解度成正比，Pa=EXa；溶质的溶解度用物质的量表示，Pa=Ca/H；溶质在气液两相中的组成均以摩尔分数表示，Ya=mXa

19、Langmuir方程的基本假设、形式，适用范围。

答：基本假设：吸附剂表面性质均一；气体分子在固体表面为单层吸附；动态吸附；吸附类似气体凝结，托附类似液体蒸发；凝结速度正比于该组分的气相分压；吸附在固体表面的气体分子间无作用力。形式：p

kpqkm

111q

范围：适用于描述低、中压力范围的吸附等温线。

20、Freundlich方程的形式适用范围。

答：nkp1

q表明吸附量与吸附质分压的1/n次方成正比，由于吸附等温线的斜率随吸附分压得增大有较大变化，该方程特别不能描述低压和高压区域内。

21、影响离子交换树脂选择性的因素。

答：离子水化半径越小，亲和力越高，交换越容易：化合价越高，亲和力越大，交换越容易。

22、双膜理论。

（1）相互接触的气、液两相流体间存在着稳定的相界面，相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；

（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，溶质在界面上两相的组成存在平衡关系；

（3）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，没有传质阻力；溶质在每一相中的传质阻力都集中在虚拟的膜层内。

因此，相际传质的阻力就全部集中在两层膜中，故该模型又称为双阻力模型。

23、浓差极化现象指什么？

当含有不同大小分子的混合液流动通过膜面时，在压力差作用下，混合液中小于莫孔的组分透过膜，而大于膜孔的组分被截留，这些被截留的组分在紧邻膜表面形成浓度边界层，使边界层的溶质浓度大大高于主体溶液中的浓度，形成由膜表面到主体溶液之间的浓度差。浓度差的存在导致紧靠膜面的溶质方向扩散到主体溶液中，这就是浓差极化现象。

24、膜分离特点：

（1）膜分离过程不发生相变，与其它相比能耗较低，能量的转化率较高；

（2）膜分离过程可以在常温下进行，特别适于对热敏感无知的分离；

（3）不需要加入其他物质，节省化学药剂，有利于不改变分离物质原有的特性；

（4）在膜分离过程中，分离和浓缩同时进行，有利于回收有价值的物质；

（5）膜分离装置简单，可以实现连续分离，适应性强，操作简单且易容易实现自控。

25、离子交换速率的控制步骤：

⑴边界水膜内的迁移；

⑵交联网孔内的扩散；

⑶离子交换；

⑷交联网内的扩散；

⑸边界水膜内的迁移。（342页）

26、离子交换速率的影响因素

⑴离子性质：包括化合价和离子大小；

⑵树脂的交联度：树脂交联度大，树脂难以膨胀，树脂网孔就小，离子在树脂网孔内的扩散就慢；

⑶树脂的粒径：其对液膜扩散和孔道扩散都有影响；

⑷水中离子浓度：扩散依靠浓度梯度推动，离子浓度大小是影响扩散速率。

⑸溶液温度：温度升高，溶液黏度降低，离子和水分子热运动加剧，有利于离子交换速率。

⑹流速和搅拌速率：树脂表面附近的水流紊动程度主要影响树脂表面边界水膜的厚度，从而影响液膜扩散。

27、萃取分离的特点

⑴在常温下操作，无相变；

⑵萃取剂选择适当可以获得较高分离效率；

⑶对于沸点非常相近的物质可以进行有效分离。

28、离子交换树脂的结构：

⑴固定部分：与骨架牢固结合，不能自由移动；

⑵活动部分：能在一定空间内自由移动，并与周围溶液中的其他同性离子进行交换反应。离子交换物理化学性质，选择性，离子交换树脂对不同离子亲和力强弱反映。

29、常用吸附剂主要特性

⑴吸附容量大：吸附过程发生在吸附剂表面，吸附容量取决于吸附剂表面积大小；

⑵选择性强；

⑶稳定性好：在较高温度下解吸再生其结构不会发生太大的变化；

⑷适当的物理特性：具有良好的流动性和适当的堆积密度，对流体的阻力较小。

⑸价廉易得。（可能是填空题）

30、化学吸收特点

加快溶质传质速率，增加吸收剂的吸收容量。溶质的气相分压只与溶液中物理溶解态的溶质平衡，因此，气相分压一定时，化学吸收可以吸收更多的溶质；溶质在液相扩散中途就发生反应而消耗，是扩散有效膜减少，传质阻力减小，且界面液相浓度降低增加了传质推动力，使化学传质速率增加。

31、与重力沉降比，离心沉降有什么特点？

⑴沉降方向不是向下，而是向外，即背离旋转中心；

⑵离心力随颗旋转半径变化而变化，而重力沉降则是不变的；

⑶离心沉降在数值上远大于重力沉降，比重力沉降有效。

32、反应动力学的解析方法：（527）

（1）积分法，是首先假设一个反应速率方程求出浓度随时间变化的积分形式，然后把实验得到的不同时间的浓度数据与之比较，若两者相符，则认为假设的方程式是正确的。若不相符，可再假设另外一个反应速率方程进行比较，直到找到合适的方程为止。比较时一般把假设的反应速率方程线性化，利用作图法进行，也可以进行非线性拟合。

（2）微分法，是根据浓度随时间的变化数据，利用图解微分法或数值微分法计算出不同浓度是的反应速率，然后以反应速率与反应浓度的关系确定反应速率方程。

33、流化床反应的优缺点：

优点：1、热能效率高，而且床内温度易于维持均匀；2、传质效率高；3、所用颗粒一般较小，可以减轻内扩散的影响，能有效发挥催化剂的作用；4、反应器的结构简单。

缺点：1、能量消耗大；2、颗粒间的磨损和带出造成催化剂损耗；3、气-固相反应的流动状态不均匀，有时会降低气-固接触面积；4、颗粒的流动基本上是全混流，同时造成流体的反混，影响反应速率。

34、固体催化剂的组成（454）：

1、活性物质:是催化剂中真正起作用的部分，常被分散固定在多孔物质的表面，常见的有：金属催化剂（又称导体催化剂），多为过度金属；金属氧化物和硫化物催化剂（又称半导体催化剂）；绝缘体催化剂，主要是非金属氧化物和卤化物。

2、载体（担体）：常常是多孔性物质。主要起以下作用：提供大的表面和微孔，使催化活性物质附着在外部和内部表面；提高催化剂的机械强度；提高催化剂的热稳定性；节省催化活性物质用量，降低成本......

3、促进剂：又称助化剂，本身催化活性很小，但......

4、抑制剂：是减小催化剂活性的物质...... 电渗析过程基本原理参考新版教材381页，图10.30.10，需要画图说明。

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1. 增大传热的措施： 1. 增大传热面积 2.增大平均温差 3.提高传热系数 2.热量传递方式主要有：导热，热对流和热辐射 3. 萃取剂的选择： a 的大小反映了萃取剂对溶质 A 的萃取容易程度。若a>1，表示溶质 A 在萃取相中的相对含 量比萃余相中高，萃取时组分 A 可以在萃取相中富集， a 越大，组分 A 与 B 的分离越容易。若a=1，则组分 A 与 B 在两相中的组成比例相同，不能用萃取的方法分离。 4.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动力，使原料中的某组分选择 性地优先透过膜，从而达到混合物分离和产物的提取，浓缩，纯化等目的。条件：在选择分离因子时，应使其 值大于 1。如果组分 A 通过膜的速度大于组分B，膜分离因子表示为aA/B；反之。则为aB/A；如果 aA/B=aB/A=1, 则不能实现组分 A 与组分 B 的分离。 5.离子交换速率的影响因素： 1. 离子的性质 2.树脂的交联度 3.树脂的粒径 4.水中离子浓度 5. 溶液温度 6. 流速或搅拌速率 6.本征动力学方程实验测量中怎样消除对外扩散的影响：加大流体流动速度，提高流体湍流程度，可以减小边界 层厚度，使边界的扩散阻力小到足以忽略的程度。 7.吸附剂的主要特性： 1. 吸附容量大。 2. 选择性强。 3. 温定性好。 4. 适当的物理特性。 5. 价廉易得。常见 的吸附剂 ; 活性炭 , 活性炭纤维 , 炭分子筛 , 硅胶 , 活性氧化铝 , 沸石分子筛 8.固相催化反应过程：反应物的外扩散—反应物的内扩散—反应物的吸附—表面反应—产物的脱附—产物的内扩 散—产物的外扩散 9.测速管特点：测得的是点流速，特点：结构简单，使用方便，流体的能量损失小，因此较多地用于测量气体 的流速，特别适用于测量大直径管路中的气体流速。当流体中含有固体杂质时，易堵塞测压孔。 孔板流量计特点：结构简单，固定安装，安装方便，但流体通过孔板流量计时阻力损失较大。 文丘里流量计特点：阻力损失小，尤其适用于低压气体输送中流量的测量；但加工复杂，造价高，且安装时流量计 本身在管道中占据较长的位置。 转子流量计特点：必须垂直安装，流体自下而上流动，能量损失小，测量范围宽，但耐温，耐压性差。 10．物理吸收和化学吸收的区别 物理吸收仅仅涉及混合物分中某一祖分的简单传质过程，溶质在气液两相间的平衡关系决定了溶剂在相同传递过程 的方向，极限以及传质推动力 化学吸收指溶剂 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 11. 简述温室效应产生的机理（资料：地球和太阳表面温度的平均温度分别为288K和5800K） 地球吸收太阳的辐射能量才能如此巨大的辐射能量，但是，太阳辐射在地球上的波长要远短于地球向空间辐射的波 长，这种波长的变化扮演了温室效应中至关重要的角色。二氧化碳及其他温室气体对于来自太阳的短波相对透明，但是 它们往往吸收那些由地球辐射出去的长波。所以在大气中积累的温室气体，就像一床包裹在地球表面的毯子， 搅乱了地球的辐射平衡，导致地球温度升高。 12.为什么多孔材料具有保温性能？保温材料为什么需要防潮 多孔材料的孔隙中保留大量气体，气体的导热系数小，从而起到保温效果。水的导热系数较大，如果保温材料受潮， 将会增大整体的导热系数，从而使得保温性能降低，所以要防潮. 13.球体在空气中运动，试分析在相同的逆压梯度下，不同流态的边界层对运动阻力的影响。 若球体体积较小，运动速度较快，球体主要受到阻力有摩擦阻力和形体阻力，且形体阻力占主导。在相同的逆压梯 度下，层流边界层靠近壁面侧速度梯度小，边界层分离点靠前，尾流区较大，形体阻力大。而湍流边界层速度梯度 大，边界层分离点后移，尾流区较小，形体阻力减小，运动阻力也相应减小。 14.．某工业废气中含有氨，拟采用吸收法进行预处理。根据你所学的知识，分析提高氨去除效率的方法和具体措 施 一、采用吸收能力较强的洗液，如酸性溶液；二、可采用喷雾等方法增大接触面积；三、适当增加压强；四、加快 废气流速，加强扰动；五、逆向流动等等。 15.边界层厚度 : 通常将流体速率达到来流速率 99%时的流体层厚度定义为边界层厚度。边 界层分离的必要条件：黏性作用和逆压梯度。 层流边界层比湍流层更容易分离。 16.圆管层流流动的平均速率为最大速率的一半。 17. 对于圆管层流流动的摩擦阻力，流量不变时，产生的能量损失:(1)当管长增加一倍时，阻力损失引起的压降增

(完整word版)环境工程原理第三版课后答案

1.2简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。 解：环境工程学作为环境学科的一个重要分支，主要任务是利用环境学科以及工程学的方法，研究环境污染控制理论、技术、措施和政策，以改善环境质量，保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2是环境工程学的学科体系。 1.3去除水中的悬浮物，有哪些可能的方法，它们的技术原理是什么？ 解：去除水中悬浮物的方法主要有：沉淀、离心分离、气浮、过滤（砂滤等）、过滤（筛网过滤）、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。 上述方法对应的技术原理分别为：重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 1.4空气中挥发性有机物（VOCs）的去除有哪些可能的技术，它们的技术原理是什么？ 解：去除空气中挥发性有机物（VOCs）的主要技术有：物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。 上述方法对应的技术原理分别为：物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 1.5简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解：土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面：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。 1.6环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类？它们的主要作用原理是什么？ 解：从技术原理上看，环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散，防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它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。转化技术是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。 1.7《环境工程原理》课程的任务是什么？ 解：该课程的主要任务是系统、深入地阐述环境污染控制工程，即水质净化与水污染控制工程、大气（包括室内空气）污染控制工程、固体废物处理处置与管理和资源化工程、物理性污染（热污染、辐射污染、噪声、振动）控制工程、自然资源的合理利用与保护工程、生态修复与构建工程以及其它污染控制工程中涉及到的具有共性的工程学基础、基本过程和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

环境工程原理课程设计报告书

目录 一、吸收技术概况 (3) 二、设计任务及步骤 (3) 2.1设计任务 (3) 三、填料塔操作条件 (3) 四、设计方案的确定 (4) 4.1吸收流程的选择 (4) 4.2吸收剂的选择 (4) 4.3填料的选择 (4) 4.4吸收工艺流程图（附图）及工艺过程说明 (5) 五、吸收塔的物料衡算 (5) 5.1基础物性数据 (5) a.液相物性数据 (5) b.气相物性数据 (5) c.气液两相平衡时的数据 (6) 5.2物料衡算 (6) 5.3填料塔的工艺尺寸计算 (7) a.塔径的计算 (7) b.泛点率校核和填料规格 (9) c.液体喷淋密度校核 (9) 5.4填料层高度计算 (9) a.传质单元数的计算 (9) b.传质单元高度的计算 (10) c.填料层高度的计算 (11) 5.5填料塔附属高度的计算 (12) 5.6液体分布器的简要设计 (12) a.液体分布器的选型 (12) b.分布点密度及布液孔数的计算 (13) 5.7其它附属塔件的选择 (14) a. 填料支撑板 (14) b.填料压紧装置 (14) c.气体进出口装置与排液装置 (14) d.吸收塔主要接管的尺寸计算 (15) e.离心泵的选择 (16) 5.8流体力学参数计算 (16) a.填料层压力降的计算 (16) 六、工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (17) 6.1基础物性数据和物料衡算结果汇总 (17) 6.2填料塔工艺尺寸计算结果表 (19) 6.3流体力学参数计算结果汇总 (20) 6.4附属设备计算结果汇总 (20) D聚丙烯塑料阶梯环填料主要性能参数汇总 (20) 6.5所用38 N

0401701环境工程原理

^^沉淀的污水处理方法主要去除对象是_______。 A、相对密度＞1的颗粒 B、溶解性有机物 C、相对密度＜1的颗粒 D、难溶性有机物 ^^A ~~01|1|1|2|0 ^^污水湿地处理系统是一种_______。 A、生物膜法 B、好氧处理方法 C、生态处理技术 D、厌氧处理方法 ^^C ~~01|1|1|2|0 ^^大气污染控制技术中，化学吸收法主要去除对象是_______。 A、粉尘及飘尘 B、溶解性有机物 C、颗粒状污染物 D、气态污染物 ^^D ~~02|1|1|4|0 ^^环境污染问题具有强烈的_______。 A、综合性 B、时间特征 C、空间特征 D、地域特征 E、经济性 ^^A、B、D

^^按照化学性质分类，污水中的污染物可以分为_______。 A、悬浮固体 B、无机污染物 C、溶解性污染物 D、有机污染物 E、胶体性污染物 ^^B、D ~~02|1|2|4|0 ^^污水处理方法归纳起来可分为_______。 A、好氧处理法 B、化学法 C、物理法 D、厌氧处理法 E、生物法 ^^B、C、E ~~02|1|2|4|0 ^^主要用于固体废弃物的废物资源化技术是_______。 A、堆肥 B、离子交换 C、沼气发酵 D、焚烧 E、活性污泥法 ^^A、D ~~02|1|2|4|0 ^^从技术原理看，环境净化与污染控制技术可以分为_______。 A、隔离法 B、转化法 C、好氧处理法

D、分离法 E、厌氧处理法 ^^A、B、D ~~03|1|1|1|0 ^^隔离技术是利用污染物与污染介质或者其他污染物在物理性质或者化学性质上的差异使其与介质分离。（） ^^对 ~~01|1|2|2|0 ^^环境工程原理中的“三传”是指_______。 A、动能传递、势能传递、化学能传递 B、动能传递、内能传递、物质传递 C、动量传递、能量传递、热量传递 D、动量传递、质量传递、热量传递 ^^D ~~01|1|2|2|0 ^^若当地大气压力为1atm，p1(表)=0.4atm，p2(真空度)＝400mmHg，p3(绝压)=4000Pa，则实际压强_______。 A、p1＞p2＞p3 B、p2＞p1＞p3 C、p3＞p2＞p1 D、p1＞p3＞p2 ^^D ~~03|1|2|1|0 ^^重力沉降法可去除污水中相对密度＜1的颗粒。（） ^^错 ~~06|1|2|1|0 ^^在大气污染控制技术中，化学吸收法主要去除对象是______________。 ^^气态污染物 ~~03|1|2|1|0

环境工程原理考试重点

环境工程原理考试要点（待完善版） 类型： 一：填空（15分） 二：名词解释（15分） 5个 三：简答题（20分） 4个 四：计算题（50分） 4个 一：填空（15分）因为老师没给，只说了简单所以不好说（下面的仅供参考）

二：名词解释（15分） 5个 16选5 1、球形度：它是表征球形颗粒的形状与球形颗粒的差异程度， 又称为形状系数。 2、干扰沉降：在流体中，如果流体的分率较高，颗粒之间有显 著的相互作用，容器壁面对颗粒沉降的影响也不 可忽，此种沉降称为干扰沉降。

3、分离因数：将同一颗粒在同一种流体中的离心沉降速度与重 力沉降速度的比称为分离因数。 4、分割颗径：粒级效率正好为50%的颗粒直径,称为分割粒径。 5、深层过滤：是指流体中的固体颗粒被过滤介质内部的空隙拦 截在介质的微孔流道内，固体颗粒不形成滤饼。 6、固体流态化：是指将大量固体颗粒悬浮于流动的流体之中， 并在流体作用下使颗粒作翻滚运动，类似于液 体的沸腾状态。 7、傅里叶定律：内涵为通过等温面的导热速率与温度梯度和传 热面积成正比，即（P136）。 8、热导率：单位时间内单位面积上通过的热量与温度梯度的比 例系数 9、对流传热系数：在对流传热过程中由牛顿冷却定律定义热流 密度q与ΔT成正比。 10、菲克定律：在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面 积的扩散物质流量与该截面处的浓度梯度成正 比，即。 11、漂流因子：总体流动对传质速率的影响程度，表达式为 P/PBMm。(P212) 12、双膜理论：双模理论基于双模模型，他复杂的的对流传质 过程描述为吸收质以分子扩散形式通过两个串

环境工程原理课程设计

《环境工程原理》课程设计 设计题目活性炭吸附含铬电镀废水的吸附塔设计设计者日期 班级 2008级环境监测与治理技术 指导老师日期中国工程物理研究院工学院

设计任务书 一、设计题目 活性炭吸附含铬废水的吸附塔设计 二、设计任务及操作条件 1.处理水量 Q=200m3/h 2.原水COD平均 120㎎/L 3.出水COD小于30㎎/L 4.活性炭吸附量q=(0.12～0.2)gCOD/g炭 5.活性炭与水接触时间 10～30min 6.污水在塔中下降流速 5～10m/h 7.反冲洗水线速度 28～32m/h 8.反冲洗时间 4～10min 9.冲洗间隔时间 72～144h 10.炭层冲洗膨胀率 30﹪～50﹪ 11.水利输水管道流速 0.75～1.5m/s 12.水力输炭水量与炭量体积比例 10:1 三、设计内容 1.设计方案的确定及流程说明 2.吸附塔的面积、塔径、高度、容积、活性炭质量、再生周期等计 算 3.吸附塔附属结构的选型和设计 4.吸附塔工艺流程图

5.吸附塔计算图 6.设计说明 7.参考文献

目录 一、设计方案的确定及流程说明 (1) 二、工艺计算与主要设备计算 (1) 三、吸附塔附属结构的选型和设计 (3) 四、处理污水工艺流程图 (5) 五、吸附塔计算图(附后） (6) 六、吸附塔设计说明 (6) 七、参考文献 (8)

一、设计方案的确定及流程说明 含铬电镀废水含有重金属离子Cr6+ ,它有剧毒，不能直接排放，排放的污水不符合排放标准。根据《设计任务书》所给条件，Q=200m3/h,水量较大，再考虑经济与实用性，该设计选用二塔并联降流式固定床吸附塔，二塔吸附，一塔再生。 固定床吸附是常用的污水处理方法，它的流程中吸附与脱附是分开的，结构简单，操作比较容易，造价低，而移动床流程中吸附与脱附在同一设备中，技术、结构复杂，操作困难。固定床根据水流方向有升流式和降流式。降流式固定床中，水流自上而下流动，流速较快，与填料接触时间短，填料不易堵塞，出水水质达排放标准，但水对填料磨损较大，吸附后水头损失较大，特别是处理含悬浮物较多的污水时，为防止炭层堵塞，先将污水经过砂滤柱进行过滤处理，并对床层定期进行反冲洗，有时还需在吸附层上部设表面冲洗设备；在升流式固定床中，水流自下而上流动，流速缓慢，水与填料接触时间较长，压头损失较小，当水头损失增大后，可适当提高进水流速，使充填层稍有膨胀，达到自清的目的，但进水波动较大，吸附层表面设冲洗装置易流失吸附剂，处理效果也不太好。因污水具有腐蚀性，所以工艺流程中的各个部件、附属配件均应选用防腐性好的材料进行工艺。 二、工艺计算与主要设备计算 1、设计参数选择

环境工程原理 思考题教程文件

环境工程原理思考题 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。 2.什么是“内摩擦力”？简述不同流态流体中“内摩擦力”的产生机理。 3.流体流动时产生阻力的根本原因是什么？ 4．什么情况下可用牛顿黏性定律计算剪切应力？牛顿型流体有哪些？ 5．简述温度和压力对液体和气体黏度的影响。

环境工程原理 重点 整理

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。2）PA*=CA/H,H——溶解度系数，kmol/(m3.Pa).3)yA*=mxA,yA——与溶质平衡的气相中的溶质的摩尔分数，m——相平衡常数，无量纲。三者系数的关系：E=mp E=c0/H,c0——液相总物质的量的浓度，kmol/m3 (P270可能有补充) 7.吸收过程的机理：吸收过程是一种典型的溶质由气相向液相的两相传递过程，这个过程 可以分解为以下3个基本步骤：1、溶质由气相主体传递至气、液两相界面的气相一侧，即气相内的传递；2、溶质在两相界面由气相溶解于液相，即相际传递；3、溶质由相界面的液相一侧传递至液相主体，即液相内的传递。 8.双膜理论：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 层虚拟的停滞气膜和停滞液膜。溶质分子以稳态的分子扩散连续通过这两层膜。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，溶质在界面上两相的组成存在平衡关系。3、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，没有传质阻力；溶质在每一相中的传质阻力都集中在虚拟的停滞膜内。（示意图在P274的图8.2.2）

环境工程原理第三版课后答案

1.2 简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系 解：环境工程学作为环境学科的一个重要分支，主要任务是利用环境学科以及工程学的方法，研究环境污染控制理论、技术、措施和政策，以改善环境质量，保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2 是环境工程学的学科体系。 1.3 去除水中的悬浮物，有哪些可能的方法，它们的技术原理是什么？ 解：去除水中悬浮物的方法主要有：沉淀、离心分离、气浮、过滤（砂滤等）、过滤（筛网过滤）、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。上述方法对应的技术原理分别为：重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 1.4空气中挥发性有机物（VOCs）的去除有哪些可能的技术，它们的技术原理是什么？ 解：去除空气中挥发性有机物（VOCs）的主要技术有：物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。上述方法对应的技术原理分别为：物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 1.5简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解：土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面：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。 1.6环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类？它们的主要作用原理是什么？ 解：从技术原理上看，环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散，防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它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。转化技术是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。 1.7《环境工程原理》课程的任务是什么？解：该课程的主要任务是系统、深入地阐述环境污染控制工程，即水质净化与水污染控制工程、大气（包括室内空气）污染控制工程、固体废物处理处置与管理和资源化工程、物理性污染（热污染、辐射污染、噪声、振动）控制工程、自然资源的合理利用与保护工程、生态修复与构建工程以及其它污染控制工程中涉及到的具有共性的工程学基础、基本过程和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03的浓度是0.08 X10-6（体积分数），求： （1）在1.013 X05Pa、25C下，用口g/n3表示该浓度； （2）在大气压力为0.83 X05Pa和15C下，03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

环境工程原理 列管式换热器课程设计

Yibin University 环境工程原理课程设计 题目列管式换热器设计 专业资源环境与城乡规划管理 学生姓名 年级 指导教师 化学与化工学院 任务书 一、设计目的 培养学生综合运用本门课程及有关选修课程基础理论和基本知识去完成换热单元操作设备设计任务的实践能力 二、设计目标 设计的设备必须在技术上是可行的，经济上是合理的，操作上是安全的，环境上是友好的 三、设计题目

列管式换热器设计 四、设计任务及操作条件 原料温度 石油： 入口96℃，出口34℃ 地点：兰州 石油物性数据 ( )() 33815/3.0102.2/0.128/c c o pc o c kg m Pa s c kJ kg C W m C ρμλ-==??=?=? 煤油： 入口132℃，出口47℃ 地点： 宜宾 煤油物性数据 () () C m W C kg kJ c s Pa m kg o c o pc c c ?=?=??==-/14.0/22.21005.7/82543 λμρ 硝基苯：入口124℃，出口50℃ 地点：广州 硝基苯物性数据 ()() 341154/9.8101.558/0.129/c c o pc o c kg m Pa s c kJ kg C W m C ρμλ-==??=?=? 允许压降：不大于0.1MPa 冷却介质任选 五、设计内容

1、换热器概述 换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%～20%，在炼油厂约占总费用35%～40%。换热器在其他部门如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。因此，设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。 在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，即简称换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。 换热器的类型按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛， 列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在关内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。 其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体温差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备的变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响 （1）固定管板式换热器 这类换热器如图1-1所示。固定管办事换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定于管板上，它的结余构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑；由于这种结构式壳测清洗困难，所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，用使用管子于管板的接口脱开，从而发生介质的泄漏。

环境工程课程设计AAO工艺

1 设计任务及资料 1.1 设计任务 根据已知资料，设计A2/O生物处理系统 1.2 污水水质及设计要求 设计水量 Q=3000m3/d 设计资料：设计进水、出水水质见表 处理系统项目BOD5COD SS NH4+-N T-P pH 进水mg/L 300 500 100 50 10 6.5~9.0 出水mg/L 10 50 10 5 1 2 A2/O工艺的设计流量、处理效率等计算 2.1 设计流量计算 根据原始数据与基本参数，首先判断是否，可采用A2/O法。 COD/TN=500/50=10＞8，BOD5/TP=300/10=30＞20，符合条件，可采用A2/O 法。 设计流量：Q=3000m3/d=125m3/h=0.035 m3/s 2.2 去除率的计算 2.2.1 溶解性BOD5的去除率 活泩污泥处理系统处理水中的BOD5值是由残存的溶解性BOD5和非溶解性 BOD5二者组成，而后者主要是以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能，是去除溶解性BOD5。因此从活性污泥的净化功能来考虑，应将非溶解性的BOD5 从处理水的总BOD5值中减去。 取原污水BOD5值（S0）为300mg/L，经初次沉淀池及缺氧池、厌氧段处理，按降 低25％考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值（S）为： Sα＝300（1-25％）＝225mg/L 计算去除率，对此，首先按式BOD5＝5?（1.42bXαC e）=7.1XαC e计算处理水 中的非溶解性BOD5值,上式中 C e——处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准20mg/L; b-----微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，取0.09；

环境工程原理必看

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JTU 3.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

环境工程原理课后答案

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。 解：因为对于圆管层流流动的摩擦阻力，有 220328d l u r l u p m m f μμ==? （1）当管长增加一倍时，流量不变，则阻力损失引起的压降增加1倍 （2）当管径增加一倍时，流量不变，则 u m,2＝u m,1/4 d 2=2d 1 ,2f p ?=,1f p ?/16 即压降变为原来的十六分之一。 4.10在套管换热器中用冷水将100℃的热水冷却到50℃，热水的质量流量为3500kg/h 。冷却水在直径为φ180×10mm 的管内流动，温度从20℃升至30℃。已知基于管外表面的总传热系数为2320 W/（m 2·K ）。若忽略热损失，且近似认为冷水和热水的比热相等，均为4.18 kJ/（kg·K ）.试求 （1）冷却水的用量； （2）两流体分别为并流和逆流流动时所需要的管长，并加以比较。 解：（1）由热量守恒可得 q mc c pc ΔT c ＝q mh c ph ΔT h q mc ＝3500kg/h×50℃/10℃＝17500kg/h （2）并流时有 ΔT 2＝80K ，ΔT 1＝20K 2121 802043.2880ln ln 20m T T K K T K T T ?-?-?===?? 由热量守恒可得 KAΔT m ＝q mh c ph ΔT h 即

KπdLΔT m ＝q mh c ph ΔT h 23500/ 4.18/()50 3.582320/()0.1843.28mh ph h m q c T kg h kJ kg K K L m K d T W m K m K ππ????= ==????? 逆流时有 ΔT 2＝70K ，ΔT 1＝30K 2121 703047.2170ln ln 30m T T K K T K T T ?-?-?===?? 同上得 23500/ 4.18/()50 3.282320/()0.1847.21mh ph h m q c T kg h kJ kg K K L m K d T W m K m K ππ????===????? 比较得逆流所需的管路短，故逆流得传热效率较高。 8.2吸收塔内某截面处气相组成为0.05y =，液相组成为0.01x =，两相的平衡关系为2y x *=，如果两相的传质系数分别为51.2510y k -=?kmol/(m 2·s)，51.2510x k -=?kmol/(m 2·s)，试求该截面上传质总推动力、总阻力、气液两相的阻力和传质速率。 解：与气相组成平衡的液相摩尔分数为220.010.02y x *==?= 所以，以气相摩尔分数差表示的总传质推动力为*0.050.020.03y y y ?=-=-= 同理，与液相组成平衡的气相摩尔分数差为*0.05/20.025x == 所以，以液相摩尔分数差表示的总传质推动力为*0.0250.010.015x x x ?=-=-= 以液相摩尔分数差为推动力的总传质系数为 ()()555110.83101/1/1/1.25101/2 1.2510x x y K k mk ---===?+?+?? kmol/(m 2·s)

环境工程原理课程设计--雷文琦

环境工程原理课程设计 设计题目填料吸收塔工艺设计说明书班级环境工程102班 学生姓名雷文琦 学号201018060302 日期2011/12/20

填料吸收塔工艺设计 一、概述 （一）填料塔的作用：填料塔由填料、塔内件及筒体构成。填料分规整填料和散装填料两大类。塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。与板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特点：生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。 （二）填料种类：（1）拉西环 拉西环填料于1914年由拉西发明，为外径与高度相等的圆环。拉西环填料的气液分布较差，传质效率低，阻力大，通量小，目前工业上已较少应用。 （2）鲍尔环 鲍尔环填料是对拉西环的改进，在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔，被切开的环壁的一侧仍与壁面相连，另一侧向环内弯曲，形成内伸的舌叶，诸舌叶的侧边在环中心相搭。鲍尔环由于环壁开孔，大大提高了环内空间及环内表面的利用率，气流阻力小，液体分布均匀。与拉西环相比，鲍尔环的气体通量可增加50%以上，传质效率提高30%左右。鲍尔环是一种应用较广的填料。 （3）矩鞍填料 矩鞍填料将弧鞍填料两端的弧形面改为矩形面，且两面大小不等，即成为矩鞍填料。矩鞍填料堆积时不会套叠，液体分布较均匀。矩鞍填料一般采用瓷质材料制成，其性能优于拉西环。目前，国内绝大多数应用瓷拉西环的场合，均已被瓷矩鞍填料所取代。 （4）阶梯环 阶梯环填料是对鲍尔环的改进，与鲍尔环相比，阶梯环高度减少了一半并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少，使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短，减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅增加了填料的机械强度，而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主，这样不但增加了填料间的空隙，同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点，可以促进液膜的表面更新，有利于传质效率

环境工程原理知识重点归纳

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。 2．分析导温系数和导热系数的涵义及影响因素。 3．为什么多孔材料具有保温性能？保温材料为什么需要防潮？

环境工程原理试题库详解

《环境工程原理》试题库 试题一 一：问答题（36分） 1、一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1）传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2）传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3）那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 二：填空题（18分） 1、某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH , __________Pa. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、常温下水的密度为10003m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类型为 ______________。 3、流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_______________________s m 。 6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 三：计算题(46分) 1、如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ，现发现压力表上的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体