环境工程原理期末复习重点总结.doc

第一章 绪论人类面临的两大类环境问题：生态破坏和环境污染。环境污染主要类型 污染物性质分：化学污染，生物污染，物理污染。 污染物形态分：液态污染物，气态污染物，固态污染物，辐射。 按污染源种类分：点源污染，面源污染，移动源污染。水处理技术：物理法（沉淀，过滤，离心分离，萃取法，吸附法，膜分离等）化学法（中和法，化学沉淀法，氧化法，还原法等）生物法（好氧处理法，生态技术，厌氧处理法等）空气净化与大气污染控制技术分为分离法和转化法两大类。土壤中的污染物主要有重金属、挥发性有机物和原油等。污染土壤净化技术：客土法，隔离法，热处理法，电化学法等。固体废物处理技术：压实，破碎，分选，中和法等。第三章 流体流动影响仅限于固体壁面附近的薄层，即边界层。边界层理论要点：实际流体沿固体壁面流动时，紧贴壁面处存在非常薄的一层区域。此区域内，流体的流速很小，速度梯度很大。边界层外的整个流动区域称为外部流动区域。在该区域内，壁面法向速度梯度很小，黏性力很小。阻力损失的影响因素：雷诺数的大小、物体的形状、物体表面的粗糙度。流体测量装置分为两大类：变压头流量计（测速管，孔板流量计，文丘里流量计） 特点：流道的截面面积保持不变，压力随流量的变化而变化。 变截面流量计（转子流量计）特点：压力差几乎保持不变，流量变化时流道的截面面积发生变化。第四章 热量传递热量传递主要三种基本方式：导热，热对流和热辐射。导热：是指依靠物质的分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞而产生热量传递的方式。热对流：指由于流体的宏观运动，冷热流体相互掺混而发生热量传递的方式。热辐射：物体由于热的原因而放出辐射能的现象。对流传热：指流体中质点发生相对位移时发生的热量传递过程。影响对流传热的因素：流体的物性特征、固体壁面的几何特征及流体的流动特征。第五章 质量传递传质过程（质量传递过程）：在一个含有两种或两种以上组分的体系中，若某组分的浓度分布不均匀，就会发生该组分由浓度高的区域向浓度低的区域传递，即发生物质传递现象。常见的传质过程 吸收与吹脱：根据气体混合物中各组分在同一溶剂中的溶解度不同，使气体与溶剂充分接触，其中易溶的组分溶于溶剂进入液相，而与非溶解的气体组分分离。 萃取：利用液体混合物中各组分在不同溶剂中溶解度的差异分离液体混合物的方法。 吸附：当某种固体与气体或液体混合物接触时，气体或液体中某个或某些组分能以扩散的方式从气相或液相进入固相。离子交换：依靠阴阳离子交换树脂中的可交换离子与水中带同种电荷的阴阳离子进行交换，从而使离子从水中除去。膜分离：当膜的两侧存在某种推动力时，混合物中的某个组分或某些组分可透过膜，从而与混合物中的其他组分分离。单向扩散：只有气体组分氨从气相向液相传递，而没有物质从液相向气相作相反方向的传递。等分子反向扩散：双组分混合体系的传质过程中，总浓度保持均匀不变时，组分A在分子扩散的同时伴有组分B向相反方向的分子扩散，且组分B扩散的量与组分A相等。第六章 沉降沉降分离的基本原理：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，沉降到器壁、器底或其他沉积表面，从而使颗粒物与流体的分离。沉降分离包括：重力沉降、离心沉降、电沉降、惯性沉降和扩散沉降。沉降分离设备：平流式沉淀池。用于分离气体中尘粒的重力沉降设备称为降尘室。颗粒在沉淀池或降尘室中能够被分离的条件为停留时间沉淀时间。离心沉降特征：沉降方向向外，背离旋转中心。 颗粒物的离心沉淀速率不是恒定的，重力沉降速率不变。离心沉降速率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，离心沉降更有效。旋风分离器：用于气体非均相混合物分离的旋流器。旋流分离器：用于液体非均相混合物分离的旋流器。第七章 过滤过滤的基本原理：混合物中的流体在推动力的作用下通过过滤介质时，流体中的固体颗粒被截留，而流体通过过滤介质，从而实现流体与颗粒物的分离。过滤介质：固体颗粒、织物、多孔固体、多孔膜。过滤分类 按过滤机理分类：表面过滤和深层过滤。 按促使流体流动的推动力分类：重力过滤、真空过滤、压力差过滤和离心过滤。深层过滤：利用过滤介质间的间隙进行过滤的过程。 特征：发生在过滤介质层内部。混合颗粒的几何特性：粒度分布和混合颗粒的平均粒径。颗粒床层的几何特性：颗粒床层的空隙率、颗粒床层的比表面积，颗粒床层的当量直径。深层过滤过程中包括几个行为：迁移行为、附着行为、脱落行为。第八章 吸收吸收：依据混合气体各组分在同一中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。吸收的类型按溶剂和吸收剂之间发生的作用：物理吸收和化学吸收。按混合气体中被吸收组分的数目：单组分吸收和多组分吸收。按在吸收过程中温度是否变化：等温吸收和非等温吸收。吸收法净化气态污染物的特点（与化工生产过程的吸收相比）：处理气量大、吸收组分浓度低、吸收效率和吸收速率要求较高。第九章 吸附吸附分离：通过多孔固体物料与某一混合组分体系接触，有选择地使用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。吸附分离操作的分类按作用力性质分类：物理吸附和化学吸附。按吸附剂再生方法分类：变温吸附和变压吸附。按原料组成分类：大吸附量 分离和杂质去除。按分离机理分类：位阻效应、动力学效应和平衡效应。常用吸附剂的主要特性：吸附容量大、选择性强、稳定性好、适当的物理特性、价廉易得。几种常用的吸附剂：活性炭、活性炭纤维、炭分子筛、硅胶、活性氧化铝和沸石分子筛。BET理论认为吸附过程取决于范德华力。吸附过程的三个步骤：吸附质由流体相扩散到吸附剂外表面（外扩散）。吸附质由吸附剂的外表面向微孔中的内表面扩散（内扩散）。吸附质被吸附剂表面吸附。吸附分离过程常用的设备有吸附塔和吸附器等。浓度急剧上升点为穿透点。第十章 其他分离过程离子交换剂是一种带有可交换离子的不溶性固体。离子交换：通过固体离子交换剂中的离子与溶液中的离子进行等当量交换，从而去除溶液中某些离子的操作。离子交换剂的分类按树脂的物理结构：凝胶型、大孔型和等孔型。按合成树脂所用的单体：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等。按其活性基团性质：强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性。离子交换树脂的物理化学性质：交联度、粒度、密度、溶胀性、交换容量和选择性。离子交换速率的影响因素：离子性质、树脂的交联度、树脂的粒径、水中离子浓度、溶液温度、流速或搅拌速率。萃取剂的选择原则：萃取剂的选择性、萃取剂的物理性质、萃取剂的化学性质、萃取剂回收的难易。膜分离特点：膜分离过程不发生相变，能耗较低，能量的转化效率高。可在常温下进行，特别适于对热敏物质的分离。不需要投加其他物质，节省化学药剂，有利于不改变分离物原有属性 。分离和浓缩同时进行，有利于回收有价值的物质。装置简单，可实现连续分离，适应性强，操作容易，易于实现自动控制。膜分类按分离机理：反应膜、离子交换膜渗透膜等。按膜的性质：天然膜和合成膜。按膜的形状：平板膜、管式膜和中空纤维膜。按膜的结构：对称膜、非对称膜和复合膜。膜分离的特征或效率通常用两个参数来表征：渗透性和选择性。反渗透和纳滤是借助于半透膜对溶液中低相对分子质量溶质的截留作用，以高于溶液渗透压的压差为推动力，使溶剂渗透透过半透膜。微滤（0.05m-1