第01章绪论okppt课件

环境工程原理 重庆大学城环学院环境工程系 2011年秋季学期 化学工程原理 环境工程原理 沿袭 1 物理 化学知识 2 工程手段 3 差异 教材问题 1 对用到的反应单元简单罗列 2 污染控制特点未突出出来 以如下概念贯穿教材使用 1 系统污染成分的有效清除 2 污染控制特点未突出出来 3 对照 化工原理 对策 课程介绍 特点 内容涉及面广 难度大要求 课外学时 1 4 预习 复习成绩评价方法 方式平时作业 预习检查 期末考试 教材问题 目的与要求 1 了解环境问题与环境学科的发展 了解环境工程学的学科体系 2 了解环境净化与污染控制的基本方法与原理 3 了解环境工程原理课程的主要内容及学习方法 教学内容 一 环境问题与环境学科的发展 二 环境污染与环境工程学 三 污染控制技术体系 水污染控制技术体系 大气污染控制技术体系 固体废物处理处置技术体系等 四 污染控制技术原理的基本类型五 环境工程原理课程的主要内容 一 环境问题与环境学科的发展 1 环境问题 寂静的春天 1962 杀虫剂 消毒副产物 内分泌干扰物 十大环境问题人口膨胀 能源危机 森林面积锐减 土地严重荒漠化 自然灾害频发 淡水资源日益枯竭 温室效应加剧 臭氧层破坏 酸雨出现频繁 污染物排放量剧增2 环境学科的发展 十大环境问题 1 人口膨胀 地球的承载力是有限的 世界 60亿 1999 10 12 90亿 2050 每年净增人口6000万 中国 12 95亿 2000 11 1 每年净增人口1000万 十大环境问题 2 能源危机 世界 三大化石能源目前占全球使用能源总量的90 发达国家消耗量每5 10年翻一翻 2050年基本耗竭 中国 总储量在世界距第三位 人均量不到世界平均水平的一半 煤炭只能开采80年 石油只能开采20年 天然气只能开采30年 十大环境问题 3 森林面积锐减能 世界 1950年以来全世界的森林已损失过半 每年的造林面积仅为砍伐面积的1 10左右 中国 九五 期末森林覆盖率16 55 世界平均水平为25 人均面积不到世界平均水平的1 10 危害 水土流失 旱涝灾害增加 气候异常 物种消失 温室效应加剧 十大环境问题 4 土地严重荒漠化 世界 荒漠化面积达3500万km2 现在每分钟就有1公顷土地荒漠化 中国 目前荒漠化面积达262万km2 占国土面积的27 3 以每年2460km2的速度扩展 每年造成的直接经济损失达540亿元危害 破坏土地资源 气候异常 沙尘暴 物种消失 使人类 动植物失去生存的家园 十大环境问题 5 自然灾害频发 类型 旱涝 海啸 台风 地震 滑坡 泥石流 地面下沉等 危害 1995年全世界造成的经济损失达1800亿美元 导致50多万人死亡 地面沉降情况 上海目前的地面沉降速度是1cm a 西安20年来地面沉降了1 2m 十大环境问题 6 淡水资源日益枯竭 世界 淡水量占2 5 人类能够利用的淡水约占其11 20亿人口淡水资源不足 10亿人饮用水不合卫生要求 每年有1200多万人因水污染致病而死亡 水 20亿生命之所系 中国 全国668个城市 1998年底 中缺水城市达400多个 人均水资源量仅为世界人均量1 4的 十大环境问题 7 温室效应加剧 温室效应的概念 温室气体产生的保温作用 现状及趋势 温室效应逐渐加剧 地球温度不断升高 20世纪气温上升了0 3 0 6 30年后还要上升1 5 4 5 原因 CO2浓度平衡失调 主要危害 气候异常 物种灭绝 200种 天 海平面上升 海平面上升情况 在未来的1000 2000年内 海平面将升高7 8米 十大环境问题 8 臭氧层破坏 臭氧 O3 层概念 地球的保护层 破坏原因 人类广泛使用和释放氟氯烃CFCs类物质 现状及趋势 1985年 人类在南极上空首次观察到 臭氧空洞 2400万平方公里 随后在北极上空也观察到 臭氧空洞 主要危害 强烈的紫外线辐射 会损害人和动物的免疫系统 诱发皮肤癌和白内障 破坏地球生态系统 控制情况 国际 中国 十大环境问题 9 酸雨出现频繁 概念及形成原因 pH 5 6 SO2和NOx排放引起 现状及趋势 北欧 北美 我国西南地区 贵阳降雨pH值曾低到3 1 主要危害 水体和土壤酸化 动植物死亡 腐蚀建筑物 铁路和桥梁等设施 我国因酸雨和SO2污染造成的损失 每年达1100多亿元人民币 十大环境问题 10 污染物排放量剧增 工业生产 排放各种化学废物 包括有毒 有害和危险废物 农业生产 化肥 农药 生活污染 生活废水 生活垃圾 白色污染 直接经济损失 我国的大气和水污染造成的直接经济损失占国内生产总值的4 8 2 环境学科的发展 1 环境学科的形成 60年代 研究经济发展与环境保护之间的制约 依存和相互促进的内在关系 崭新 内容丰富 综合性 边缘科学 2 环境学科的发展 已经渗透到 国民经济的各个方面 环境评价 循环经济 节能减排 清洁生产 绿色消费兴起 宏观 微观 各种低浓度水平 高毒害污染物的发现 2 环境学科的发展 3 环境学科的任务 研究人类活动与环境质量的关系 在经济发展和在环境保护之间进行平衡和调整 确保人类社会可持续发展 4 环境科学学科 特点 蓬勃发展 研究范围和内涵不断扩展 涉及学科广泛 各学科之间相互交叉和渗透 学科体系 环境学科体系 环境科学环境工程学环境生态学环境规划与管理 二 环境污染与环境工程学 1 环境污染 由于人类的各种社会活动而引起的环境质量下降 进而危害人类和其他生物的生存和发展的现象 2 环境工程学任务 应用工程技术和有关科学的原理与方法 研究环境污染控制理论 技术 措施 政策 保护和合理利用自然资源 防止环境污染 以改善环境质量 内容 大气污染防治工程 水污染防治工程 固体废物的处理和利用以及噪声等物理污染控制工程 环境工程学学科体系 环境净化与污染防治技术及原理生态修复与构建技术及原理清洁生产理论及技术原理环境规划管理与环境系统工程环境监测与环境质量评价 水质净化与水污染控制工程空气净化与大气染控制工程固体废弃物处理处置与管理物理性污染控制工程土壤净化与染控制技术废物资源化技术 三 污染控制技术体系1 水污染控制技术体系 1 主要污染物 无机物有机物 2 水质净化与水污染控制技术物理处理法 化学处理法 生物处理法 可生化降解难生化降解 化学性质分类 悬浮物胶体物溶解物 物理性质分类 水质净化与水污染控制技术 1 物理处理法 沉淀 离心分离 气浮 过滤 反渗透 膜分离 2 化学处理法 中和 化学沉淀 氧化 还原 电解 超临界分解 气提 吹脱 萃取 吸附 离子交换 电渗析 混凝 3 生物处理法 好氧 厌氧 生态方法 好氧 厌氧联合 三 污染控制技术体系2 空气净化与大气污染控制技术体系 1 主要污染物 2 空气净化与大气污染控制技术分离法 转化法 无机物有机物 颗粒 气溶胶状态污染物气态污染物 空气污染物 硫化物碳氧化物氮化物卤素化合物 粉尘烟飞灰黑烟雾 空气净化与大气污染控制技术 机械除尘过滤除尘静电除尘湿式除尘物理吸收化学吸收吸附催化氧化生物法燃烧法稀释法 颗粒气溶胶状态污染物 气态污染物 可生化降解有机污染物 有机污染物 所有污染物 三 污染控制技术体系3 土壤净化与污染控制技术体系 1 主要污染物 重金属 有机物 原油等 2 土壤净化与污染控制技术物理法 化学法 生物法 客土法隔离法清洗 萃取 法吹脱 通气 法热处理法电化学法焚烧法生物净化法植物净化法 溶解性污染物挥发性有机物热不稳定有机物 挥发性有机物离子或极性污染物有机污染物可生化降解有机物重金属 有机污染物 所有污染物 三 污染控制技术体系4 固体废弃物处理处置与管理 1 固体废弃物种类 工业固体废物 城市垃圾 2 固体废弃物处理处置技术 实压破碎分选脱水 干燥中和法氧化还原法固化法堆肥燃烧填埋处理 高空隙率固废弃物大型固废弃物所有固体废弃物高含水量固体废弃物酸 碱性废渣氧化还原废渣有毒有害固体废弃物有机垃圾有机固体废弃物无机等稳定性固体废弃物 四 污染控制技术原理的基本类型 1 隔离 切断污染物向环境扩散 2 分离 使污染物与污染介质脱离 3 转化 将污染物从一种形态转化为另一种形态 五 环境工程原理课程的主要内容 1 任务 系统 深入地阐述环境污染控制工程中涉及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专业课程奠定坚实基础 2 内容 环境工程学原理物料与能量衡算 流体流动 热量传递和质量传递 分离工程原理沉淀 过滤 吸收 吸附 离子交换 膜分离 反应工程原理反应计量学 动力学 及反应器动力学解析 设计方法 六 环境工程原理终极目标 1 问题 为什么 六十年代形成到现在 可采用的技术不断发展 但环境问题是加深了 而不是减轻了 能不能 人类技术的采用带来的环境问题 靠人类技术本身能不能解决 2 思考 怎么办很长时间以来 人类依靠发明的第二代 第三代抗生素解决了一项有一项细菌感染问题 但二十世纪末 细菌抗菌变异 反