环境工程原理（Ⅰ）一、环境问题与环境学科的发展二、环境工程学三、环境净化与污染控制技术概述四、环境净化与污染控制技术原理五、《环境工程原理》的主要研究内容和方法一、环境问题与环境学科的发展环境学科的诞生“环境学科”是随着环境问题的日趋突出而产生的一门新兴的综合性边缘学科。它经历了20世纪60年代的酝酿阶段，到20世纪70年代初期从零星的环境保护的研究工作与实践逐渐发展成为一门独立的新兴学科。环境学科的任务环境学科是研究人类活动与环境质量关系的科学，其主要任务是研究人类与环境的对立统一关系，认识两者之间的作用与反作用，掌握其发展规律，从而保护环境并使其向于人类有利的方向演变。环境学科的体系“环境学科”是一门正在蓬勃发展的科学，其研究范围和内涵不断扩展，所涉及的学科非常广泛，而且各个学科间又互相交叉和渗透，因此具有丰富的学科内涵。一、环境问题与环境学科的发展二、环境工程学环境工程学（一）水质净化与水污染控制技术1．水中的主要污染物及其危害水的物理处理法水的化学处理法水的生物处理法（二）空气净化与大气污染控制技术1．空气中的污染物及其危害（1）粉尘(dust)：分散悬浮于气体介质中的较小固体颗粒，尺寸1～200μm。它是在破碎加工，运输，建筑施工，农业活动，或土壤、岩石风化，火山喷发过程中形成的。如煤粉、水泥、金属粉尘、粘土粉尘、石棉等。（2）雾(fog)：大气中微小液体颗粒悬浮体的总称，泛指蒸气凝结、液体雾化和化学反应而形成的液滴，如水雾、油雾、酸雾、碱雾等，粒径尺寸小于100μm。（3）烟尘：指气溶胶态物系中由燃烧、冶金过程形成的细微颗粒物，通常包括三种类型：①烟雾(fume)，在冶金过程中形成的，是熔融物质的挥发过程产生的气态物质的冷凝物。如金属铝、锌、铅的冶炼过程中，在高温熔融状态下，这些物质能够迅速挥发，并氧化生成氧化铝、氧化锌和氧化铅等烟尘；粒径一般小于1μm。②飞灰(flyash)，燃料燃烧中产生的呈悬浮状的非常分散的细小灰粒，包括燃料完全燃烧和不完全燃烧后残留的固体残渣，尺寸一般小于10μm；③黑烟(smoke)，主要是化石燃料燃烧时，在高温缺氧条件下，烃类物质热分解生成的碳黑颗粒，粒径尺寸一般为0.01～1μm。悬浮于大气中的固态和液态气溶胶态污染物的粒径尺寸通常小于500μm，大于100μm的颗粒易于沉降，对大气造成的危害较小。在大气污染控制中，对小于100μm的气溶胶固体颗粒物，又分为①飘尘，粒径小于l0μm的固体颗粒物，它的粒度小，质量轻，不易沉降而能长期飘浮于空气中；②降尘，粒径大于l0μm的固体颗粒物，靠重力作用，能在较短时间内沉降到地表面上；③总悬浮微粒(TSP)，粒径小于l00μm的所有固体颗粒物。2．空气净化与大气污染控制技术常用的方法有6种吸收法虽然净化效率较高，但动力消耗大，投资运行费用高，控制条件苛刻，产生二次污染等问题；吸附法具有工艺简单，净化效率高的特点，但活性炭价格昂贵，而且再生过程又存在许多技术问题；燃烧法需耗费燃料，使成本增加；氧化法和冷凝法存在处理不完全等缺点。生物脱臭法不需要再生过程和其它高温处理，其处理设备简单，费用低，并可达到无害化。生物法脱除H2S反应的机理（1）H2S气体与水接触，溶于水。由气相转移至液相，此阶段反应遵循亨利定律。（2）溶于水的H2S被微生物吸附或吸收在生物体内。当溶液流经填料表面时，溶解在水中的H2S被栖息在填料上的生物所吸附，由液相转移到生物相，此阶段遵循一般生物化学反应速度。（3）H2S被微生物氧化分解。在转化过程中产生能量，为微生物的生长与繁殖提供了能源，使H2S的转化持续进行。其中，H2S部分转化成为硫磺颗粒，另一部分转化为硫酸盐溶于喷淋水中，此过程遵循能量守恒定律。（三）土壤净化与污染控制技术1．土壤污染物及其危害土壤污染净化技术（四）固体废弃物处理处置与管理1．固体废弃物的种类及其危害2．固体废弃物处理处置技术（五）物理性污染控制技术物理性污染的种类：噪声、电磁辐射、振动、热污染等物理性污染控制技术：隔离、屏蔽、吸收、消减技术等。（六）废物资源化技术废物的资源化途径：物质的再生利用、能源转化环境污染问题的特点及其对环境工程专业人才的要求环境净化与污染控制技术原理污染物处理工程的核心：利用隔离、分离、转化等技术原理，通过工程手段，实现污染物的高效、快速去除。2.《环境工程原理》的研究对象和内容3.《环境工程原理》的目的4.《环境工程原理》的基本研究方法（2）分析问题的基本思路微观过程分析（简单过程的复杂化）（1）环境工程原理基础：重点阐述工程学的基本概念和基本理论，主要内容有物料与能量守恒原理以及热量与质量传递过程的基本理论等。（2）分离过程原理：主要阐述沉淀、过