环境科学专业环境工程原理理论教学大纲

1、环境工程原理教学大纲课程编号：课程中文名称：环境工程原理课程英文名称：Principles of Environmental Engineering课程类别：专业基础课总学时：56学时（其中理论40学时，实验16学时）总学分：3.5分适用专业：环境科学一、课程性质、地位与任务环境工程原理是高等院校环境工程类专业的一门重要的专业基础课程和核心课程。通过本课程的教学，使学生正确理解环境净化与污染控制技术体系，掌握以“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”为代表的三类污染控制技术的基本原理和一般方法；掌握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、固体废物处理与处置及资源化工程、污染

2、环境净化与生态修复工程等所涉及的技术原理，以及其他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；掌握解决复杂环境问题的综合能力，培养学生系统、整体优化的环境观念，为以后学习其它专业课程打下扎实、系统和宽厚的理论基础。二、课程的基本要求（1）掌握受污染大气、水、土壤环境的净化与控制技术及其原理；（2）掌握单位和量纲分析、环境工程中分析问题的基本方法：质量衡算、能量衡算；（3）掌握流体流动和热量、质量传递的基础理论和相关环境问题的分析计算方法；（4）掌握机械分离如沉降、过滤的基本原理、特点和工艺过程的计算方法；掌握传质分离如吸收、吸附、萃取、离子交换、膜分离

3、等的基本原理、特点和工艺过程的计算方法；（5）了解反应动力学基础、反应器的基本类型、操作原理与设计的计算方法。三、本课程与其他课程的联系先修课程和教学环节：高等数学、基础化学、物理化学、流体力学后续课程和教学环节：大气污染控制工程、水污染控制工程四、教学内容、基本要求及学时安排第一章 绪论（2学时）（一）教学内容1、环境问题与环境科学发展2、环境污染与环境工程学3、环境净化与污染控制技术概述4、环境净化与污染控制技术原理（二）基本要求1、了解环境污染的危害、环境工程的学科体系、本课程的主要内容。2、熟悉水质净化与水污染控制技术、空气净化与大气污染控制技术、土壤净化与污染控制技术、固体废物处理处

4、置与管理、物理性污染物控制技术、废物资源化技术。3、掌握环境净化与污染控制技术原理。（三）重点：环境污染的概念、环境净化与污染控制技术（四）难点：环境净化与污染控制技术原理（五）课后练习：教材10-11页1.1-1.7第二章 质量衡算与能量衡算（6学时）（一）教学内容 1、常用物理量 2、质量衡算 3、能量衡算（二）基本要求 1、熟悉常用物理量的定义与表示方法、单位与量纲的差别、物理量之间的单位换算 2、掌握衡算的基本概念、系统的划分、质量衡算方程式、能量衡算方程式（三）重点：常用物理量的表示方法及单位换算、质量衡算、能量衡算（四）难点：利用质量衡算与能量衡算在环境工程中分析问题的基本方法（五

5、）课后练习：教材45-47页2.1、2.3、2.5、2.7、2.10、2.14第三章 流体流动（8学时）（一）教学内容 1、管流系统的衡算方程 2、流体流动的内摩擦力 3、边界层理论 4、流体流动的阻力损失 5、管路计算 6、流体测量（二）基本要求 1、掌握管流系统的衡算方程表达式及应用 2、掌握牛顿粘性定律 3、掌握流体流动的阻力计算 4、熟悉流体的流量、流速的测量方法及仪器（三）重点：流体流动的阻力损失、管路计算（四）难点：牛顿粘性定律、边界层理论、边界层分离（五）课后练习：教材105-109页3.1、3.4、3.5、3.7、3.93.16第四章 热量传递（6学时）（一）教学内容 1、热量

6、的传递方式 2、热传导 3、对流传热 4、辐射传热 5、换热器（二）基本要求 1、掌握热量传递的主要方式及定义 2、掌握热传导的规律、通过平壁的稳态热传导的计算 3、掌握对流传热的规律、机理、影响因素；传热边界层理论、间壁传热过程计算 4、掌握辐射传热的规律；熟悉白体、黑体、热透体的概念5、熟悉换热器的分类与结构形式；掌握强化换热器传热过程的途径（三）重点：串联热阻叠加原则、保温层临界直径的计算、强化换热器传热过程的途径（四）难点：间壁传热过程、传热边界层理论（五）课后练习：教材176-177页4.14.14选择8-10道题第五章 质量传递（4学时）（一）教学内容1、环境工程中的传质过程 2、

7、质量传递的基本原理 3、分子传质 4、对流传质（二）基本要求 1、熟悉环境工程中的传质过程 2、掌握质量传递的基本原理 3、掌握分子传质、对流传质的规律及计算 4、掌握传质边界层理论（三）重点：分子传质、对流传质的规律及计算（四）难点：传质边界层理论（五）课后练习：教材204-205页5.1-5.9选择5-6道题第六章 沉降（4学时）（一）教学内容1、沉降分离的基本概念 2、重力沉降 3、离心沉降 4、其他沉降（二）基本要求 1、掌握沉降分离的一般原理和类型 2、掌握流体阻力与阻力系数、颗粒的几何特性参数（当量直径、形状系数） 3、掌握沉降速度的计算 4、熟悉常用沉降分离设备的结构与类型 5、

8、了解电沉降、惯性沉降（三）重点：沉降分离的原理、沉降速度的计算（四）难点：沉降速度的计算、旋风分离器的工作原理（五）课后练习：教材235-237页6.1-6.16选择7-8道题第七章 过滤（4学时）（一）教学内容1、过滤操作的基本概念 2、表面过滤的基本理论 3、深层过滤的基本理论（二）基本要求 1、掌握过滤操作的基本概念及分类 2、掌握表面过滤的基本理论和过滤过程的计算 3、掌握深层过滤的基本理论和颗粒床层的几何特征 4、了解常用过滤设备（三）重点：过滤过程的计算、过滤常数的测定（四）难点：深层过滤的基本理论（五）课后练习：教材262264页7.17.16中选择6-8题。第八章 吸收（4学时

9、）（一）教学内容1、吸收的基本概念 2、物理吸收 3、化学吸收 4、吸收设备的主要工艺计算 (自学)（二）基本要求 1、熟悉环境工程中的吸收类型；掌握吸收操作的基本概念 2、掌握物理吸收的热力学基础、相平衡关系的应用 3、掌握物理吸收的动力学基础、传质阻力的分析 4、掌握化学吸收的平衡关系、传质速率 5、掌握吸收过程的物料衡算与操作线方程（三）重点：吸收的相平衡关系、传质阻力分析、双膜理论（四）难点：化学吸收的平衡关系。（五）课后练习：教材299-301页思考题与习题8.1-8.13选择6-7题。第九章 吸附（2学时）（一）教学内容1、吸附分离操作的基本概念 2、吸附剂 3、吸附平衡 4、吸附

10、动力学 5、吸附操作与吸附穿透曲线 (自学)（二）基本要求 1、熟悉吸附分离操作的分类与应用 2、熟悉常用吸附剂的性能 3、掌握吸附平衡和吸附动力学 （三）重点：吸附平衡（四）难点：吸附动力学（五）课后练习：教材338-339页思考题与习题9.1-9.4。第十章 其他分离过程（自学）1、离子交换 2、萃取（自学） 3、膜分离第十一章 反应动力学基础（自学）1、 反应器和反应操作2、 反应器的计量关系3、 反应动力学第十二章 反应动力学的解析方法（自学）1、 动力学实验及实验数据的解析方法2、 间歇反应器的解析3、 连续反应器的解析第十三章 均相化学反应器（自学）1、 间歇与半间歇反应器2、 完

11、全混合流反应器3、 平推流反应器第十四章 非均相化学反应器（自学）1、 固相催化反应器2、 气-液相反应器第十五章 微生物反应器（自学）1、 微生物与微生物反应器2、 微生物反应的计量关系3、 微生物反应动力学4、 微生物反应器的操作与设计五、实践性教学环节本门课程开设8个学时的实验，使学生理论联系实际，提高动手操作和分析问题的能力。六、教学方法与手段1、互动式教学：提问、资料的查询、辩论、实例教学等2、问题讨论式教学3、采用多媒体教学4、加强实验教学环节七、考核与成绩评定1、考核目的： 检验学生对本课程教学要求的掌握情况。2、考核形式：本课程属于专业基础课程，采用闭卷考核形式。3、主要考核内容： 基本理论及概念； 各分离单元的分离机理、处理方法分析；特征构筑物的工艺计算；水污染控制中问题分析4、考核题型： 考试题型包括填空题、选择题、名词解释、判断、简答、问答、计算等。5、成绩评定： 学期成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成，其中：平时成绩占30%：作业（30%）+ 实验（50%）+ 上课考勤（20%）期末考试成绩占70%八、教材与参考书教材：环境工程原理（第1版）. 胡洪营，张旭，黄霞，王伟合编. 高等教育出版社，2005参考书目： 1 蒋维钧等编.化工原理（第二版），清华大学出版社