環(huán)境工程原理課程教學(xué)大綱

1、環(huán)境工程原理課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼： 260352課程名稱：環(huán)境工程原理英文名稱： Principles of Environmental Engineering課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)時(shí)：90 學(xué)時(shí)，其中理論學(xué)時(shí) 80 ，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí) 10。學(xué)分： 5.0適用對(duì)象 : 環(huán)境工程專業(yè)考核方式：考試 先修課程：高等數(shù)學(xué)、物理、無機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等。二、課程簡(jiǎn)介環(huán)境工程原理 是環(huán)境工程、 環(huán)境科學(xué)、 給水排水工程等相關(guān)專業(yè)的主干 專業(yè)基礎(chǔ)課， 主要講述水處理工程、 大氣污染控制工程、 固體廢棄物處理處置工 程等環(huán)境污染防治以及生態(tài)修復(fù)工程中涉及的具有共性的基本現(xiàn)象和基本過程

2、 的基本原理。 主要內(nèi)容包括環(huán)境工程原理基礎(chǔ)、 分離過程原理和反應(yīng)工程原理三 部分。環(huán)境工程原理基礎(chǔ)部分主要講述物料與能量守恒原理、 傳遞過程等。 分離 過程原理部分主要講述沉淀、過濾、吸收、吸附的基本原理。反應(yīng)工程原理部分 講述化學(xué)和生物反應(yīng)計(jì)量學(xué)、動(dòng)力學(xué)、各類反應(yīng)器的過程解析等。 三、課程性質(zhì)與教學(xué)目的環(huán)境工程原理 是環(huán)境工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課， 該課程的主要任務(wù)是 系統(tǒng)、深入地闡述環(huán)境污染控制工程，即水質(zhì)凈化與水污染控制工程、大氣（包 括室內(nèi)空氣） 污染控制工程、 固體廢物處理與處置及資源化工程、 物理污染控制 工程，以及其他污染控制工程中涉及的具有共性的工程學(xué)基礎(chǔ)基本過程和現(xiàn)象， 以

3、及污染控制裝置的基本原理， 為后期相關(guān)的專業(yè)課學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。 通過教 學(xué)使學(xué)生掌握以下內(nèi)容：1. 環(huán)境工程學(xué)的基本概念和基本理論：主要包括物料與能量衡算、流體流 動(dòng)、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞過程的基本概念和基本理論。2. 分離過程的原理：主要包括沉淀、過濾、吸收、吸附、離子交換、膜分 離等基本分離過程的原理。3. 反應(yīng)工程原理：主要包括化學(xué)與生物反應(yīng)計(jì)量學(xué)及動(dòng)力學(xué)，各類化學(xué)與 生物反應(yīng)器的解析與基本設(shè)計(jì)理論等。四、教學(xué)內(nèi)容及要求第一章 緒論一）目的與要求1、了解環(huán)境問題與環(huán)境學(xué)科的發(fā)展；了解環(huán)境工程學(xué)的學(xué)科體系2、了解環(huán)境凈化與污染控制的基本方法與原理。3、了解環(huán)境工程原理課程的主要內(nèi)容及學(xué)習(xí)方

4、法。二）教學(xué)內(nèi)容1. 環(huán)境問題與環(huán)境學(xué)科的發(fā)展2. 環(huán)境污染與環(huán)境工程學(xué)3. 污染控制技術(shù)體系， 包括水污染控制技術(shù)體系 大氣污染控制技 術(shù)體系 固體廢物處理處置技術(shù)體系等。4. 污染控制技術(shù)原理的基本類型5. 環(huán)境工程原理課程的主要內(nèi)容三）課后練習(xí)教材 10-11 頁： 1.1-1.7四）教學(xué)方法與手段本章主要以教師講授為主，采用多媒體輔助教學(xué)（ PPT 課件），適當(dāng) 開展討論。第二章 質(zhì)量與能量衡算（一）目的與要求1. 熟練掌握各種濃度的表示方法及其相互換算。2. 熟練掌握質(zhì)量衡算方法和能量衡算方法。3. 掌握常用物理量及其單位換算， 掌握量綱的概念。 （二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 常用物理量1、

5、主要內(nèi)容：計(jì)量單位、物理量的單位換算、量綱和無量綱準(zhǔn)數(shù)、 常用物理量及其表示方法。流量、通量的概念1 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：?jiǎn)挝黄鋯挝粨Q算，量綱，濃度及其表示方法，流速、2 要求重點(diǎn)掌握各種濃度的表示方法及相互換算，掌握常用物理量的單位換算。掌握流速、流量、通量的概念及其相互關(guān)系。第二節(jié) 質(zhì)量衡算1、主要內(nèi)容：質(zhì)量衡算的基本概念，總質(zhì)量衡算。2、基本概念和知識(shí)點(diǎn)：衡算系統(tǒng)的界定、總衡算與微分衡算、總物 料衡算、某元素或某物質(zhì)的衡算、穩(wěn)態(tài)非反應(yīng)系統(tǒng)的衡算、穩(wěn)態(tài)反 應(yīng)系統(tǒng)的衡算、非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的衡算。3、能力要求：熟練掌握各種質(zhì)量衡算。第三節(jié) 能量衡算1. 主要內(nèi)容：能量衡算方程，熱量衡算方程， 封閉系統(tǒng)

6、的熱量衡算， 開放系統(tǒng)的熱量衡算。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：封閉系統(tǒng)的熱量衡算（無相變條件下的能量衡算，有相變條件下的熱量衡算） ，開放體系的熱量衡算。3. 能力要求：熟練掌握能量衡算方法。三）課后練習(xí)思考題與習(xí)題：教材 45-47 頁： 2.1、2.3、2.5、2.7 、 2.10 、 2.14 。四）教學(xué)方法與手段本章主要以教師講授為主，采用多媒體輔助教學(xué)（ PPT 課件），適當(dāng)開展討論。第三章 流體流動(dòng)一）目的與要求2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：普蘭德邊界層理論的要點(diǎn)，繞平板流動(dòng)的邊1. 掌握管流系統(tǒng)的質(zhì)量衡算和能量衡算。2. 掌握液體流動(dòng)狀態(tài)及雷諾數(shù)、理想流體、實(shí)際流體、動(dòng)力黏性系 數(shù)的概念，

7、掌握牛頓黏性定律。3. 掌握流體流動(dòng)的阻力損失計(jì)算。4. 掌握管路計(jì)算和流體流速與流量的測(cè)量。二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 管流系統(tǒng)的衡算方程1. 主要內(nèi)容：管流系統(tǒng)的質(zhì)量衡算方程、管流系統(tǒng)的能量衡算方程2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：管流系統(tǒng)的質(zhì)量衡算、管流系統(tǒng)的總能量衡 算和機(jī)械能衡算。3. 能力要求：掌握管流系統(tǒng)的質(zhì)量衡算、總能量衡算和機(jī)械能衡算 方法。第二節(jié) 流體流動(dòng)的內(nèi)摩擦力1. 主要內(nèi)容：流體的流動(dòng)狀態(tài)、流體流動(dòng)的內(nèi)摩擦力。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：流體的層流和湍流、雷諾數(shù)及其與流體流動(dòng) 狀態(tài)的關(guān)系，牛頓黏性定律、動(dòng)力黏性系數(shù)、流體類別、流動(dòng)狀態(tài) 對(duì)剪切應(yīng)力的影響。3. 能力要求：掌握液體流動(dòng)狀態(tài)及雷

8、諾數(shù)、理想流體、實(shí)際流體、 動(dòng)力黏性系數(shù)的概念，掌握牛頓黏性定律。第三節(jié) 邊界層理論1. 主要內(nèi)容： 邊界層理論的概念， 邊界層的形成過程， 邊界層分離界層的形成，圓直管內(nèi)流動(dòng)的邊界層，邊界層分離3. 能力要求：一般掌握邊界層理論和邊界層的形成過程。第四節(jié) 流體流動(dòng)的阻力損失1. 主要內(nèi)容： 阻力損失的影響因素， 圓直管內(nèi)流動(dòng)的沿程阻力損失， 管道內(nèi)的局部阻力損失。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：阻力產(chǎn)生的原因及阻力損失的影響因素，圓 直管內(nèi)流動(dòng)的阻力損失通式，圓管內(nèi)層流流動(dòng)的速度分布和阻力損 失，圓管內(nèi)湍流流動(dòng)的速度分布和阻力損失，管道內(nèi)的局部阻力損 失。3. 能力要求：掌握阻力損失的影響因素及阻力

9、損失的計(jì)算。第五節(jié) 管路計(jì)算1. 主要內(nèi)容：簡(jiǎn)單管路的計(jì)算，復(fù)雜管路的計(jì)算2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)： 簡(jiǎn)單管路的計(jì)算， 分支管道計(jì)算， 并聯(lián)管路3. 能力要求：熟練掌握道路計(jì)算。第六節(jié) 流體測(cè)量1. 主要內(nèi)容：測(cè)速管，孔板流量計(jì)，文丘里流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)，2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：流體流速和流量的測(cè)定的原理和方法。3. 能力要求：掌握流體流速和流量的測(cè)定的原理和方法。四）實(shí)踐環(huán)節(jié)與課后練習(xí)本章設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)，既流體流動(dòng)阻力的測(cè)定 ，實(shí)驗(yàn)為 3 個(gè)學(xué)時(shí)思考題與習(xí)題：教材 105-109 頁：3.1、3.4 、3.5、3.7、3.93.16五）教學(xué)方法與手段本章主要以教師講授為主，采用多媒體輔助教學(xué)（

10、PPT 課件），適當(dāng)開展討論，安排 1次實(shí)驗(yàn)， 1 次習(xí)題課。第四章 熱量傳遞一）目的與要求1、了解熱傳導(dǎo)的基本原理，掌握傅立葉定律及平壁和圓筒壁的熱傳 導(dǎo)計(jì)算。2、理解對(duì)流傳熱的基本原理，牛頓冷卻定律及影響對(duì)流傳熱系數(shù)的 因 素，掌握對(duì)流傳熱系數(shù)的物理意義及經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的用法，使用 條件及注意事項(xiàng)。3、理解輻射傳熱的基本概念及兩固體輻射傳熱的計(jì)算。1. 掌握傳熱過程的計(jì)算， 傳熱速度方程式， 傳熱負(fù)荷， 平均溫度差， 總傳熱系數(shù)計(jì)算及了解強(qiáng)化傳熱過程，途徑。2. 了解工業(yè)生產(chǎn)中常用換熱器的類型，結(jié)構(gòu)，并能進(jìn)行列管式換熱 器的選型計(jì)算。二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 熱量傳遞的方式1. 主要內(nèi)容：熱量傳遞的

11、方式。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱、輻射傳熱。3. 能力要求：了解熱量傳遞的方式。第二節(jié) 熱傳導(dǎo)過圓管壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：傅立葉定律、導(dǎo)熱系數(shù)、通過平壁的穩(wěn)定熱 傳導(dǎo)（單層平壁的熱傳導(dǎo)、多層平壁的熱傳導(dǎo)） ，通過圓管壁的穩(wěn)定 熱傳導(dǎo)。3. 能力要求：掌握傅立葉定律、導(dǎo)熱系數(shù)和熱傳導(dǎo)的計(jì)算。第三節(jié) 對(duì)流傳熱1. 主要內(nèi)容：對(duì)流傳熱的影響因素、對(duì)流傳熱的機(jī)理、對(duì)流傳熱速 率、對(duì)流傳熱的經(jīng)驗(yàn)公式、保溫層的臨界直徑、間壁傳熱過程計(jì)算。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：對(duì)流傳熱的影響因素、對(duì)流傳熱的機(jī)理（流 動(dòng)邊界層的傳熱機(jī)理及溫度分布，傳熱邊界層） ，對(duì)流傳熱速率（牛 頓冷卻定律，

12、對(duì)流傳熱系數(shù)） 、對(duì)流傳熱的經(jīng)驗(yàn)公式（對(duì)流傳熱微分 方程式、無量綱方程式、管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流傳熱、大空間自然對(duì)流傳熱、 蒸氣冷凝傳熱）。保溫層的臨界直徑、間壁傳熱過程計(jì)算（總傳熱速 率方程、總傳熱系數(shù)、傳熱推動(dòng)力、 換熱器的傳熱效率， 傳熱單元數(shù)。3. 能力要求：掌握對(duì)流傳熱的機(jī)理及其影響因素，掌握對(duì)流傳熱速 率及傳熱系數(shù)的計(jì)算，掌握間壁傳熱過程的計(jì)算。第四節(jié) 輻射傳熱1. 主要內(nèi)容：輻射傳熱的基本概念、物體的輻射能力、物體間的輻 射傳熱、氣體的輻射傳熱、對(duì)流和輻射聯(lián)合傳熱。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：熱輻射、熱輻射對(duì)物體的作用、輻射傳熱； 黑體的輻射能力、灰體的輻射能力，物體的輻射能力與吸收能力的關(guān)系

13、；物體間的輻射傳熱；氣體輻射的特點(diǎn)、氣體的輻射能力 E 和黑度對(duì)流和輻射聯(lián)合傳熱。第五節(jié) 換熱器1. 主要內(nèi)容: 換熱器的分類與結(jié)構(gòu)形式、管式換熱器、板式換熱器、 強(qiáng)化換熱器傳熱過程的途徑。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)： 換熱器的分類與結(jié)構(gòu)形式、 各類管式換熱器、 板式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和換熱性能。提高傳熱效率和能力的途徑。3. 能力要求：了解換熱器的分類，掌握各種換熱器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和傳熱 性能。三）實(shí)踐環(huán)節(jié)與課后練習(xí)實(shí)驗(yàn)：對(duì)流傳熱系數(shù)的測(cè)定， 4 學(xué)時(shí)。思考題與習(xí)題：教材 176-177 ：4.14.14 選擇 8-10 道題。四）教學(xué)方法與手段本章節(jié)的主要教學(xué)手段是多媒體教學(xué)，通過電子圖片來講解不同熱

14、 交換設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、 原理、 技術(shù)參數(shù)和選擇原則， 并將各種熱交換設(shè)備 與環(huán)境工程的實(shí)際應(yīng)用結(jié)構(gòu)起來。安排實(shí)驗(yàn) 1 次，習(xí)題課 1 次。第五章 質(zhì)量傳遞一）目的與要求1. 掌握傳質(zhì)的基本概念。了解環(huán)境工程中常見的傳質(zhì)過程。2. 掌握分子傳質(zhì)和對(duì)流傳質(zhì)的傳質(zhì)速率方程和傳質(zhì)系數(shù)。二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 環(huán)境工程中的傳質(zhì)過程1. 主要內(nèi)容：環(huán)境工程中常見的傳質(zhì)過程。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)： 吸收與吹脫 （汽提）、萃取、吸附、離子交換、 膜分離。3. 能力要求：了解環(huán)境工程中常見的傳質(zhì)過程。第二節(jié) 質(zhì)量傳遞的基本原理1. 主要內(nèi)容：傳質(zhì)機(jī)理、分子擴(kuò)散、渦流擴(kuò)散。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：費(fèi)克定律、分子擴(kuò)散

15、系數(shù)、渦流擴(kuò)散與渦流 擴(kuò)散系數(shù)。3. 能力要求：掌握費(fèi)克定律、分子擴(kuò)散系數(shù)、渦流擴(kuò)散與渦流擴(kuò)散 系數(shù)的概念。第三節(jié) 分子傳質(zhì)1. 主要內(nèi)容：?jiǎn)蜗驍U(kuò)散、等分子反向擴(kuò)散、界面上有化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn) 態(tài)傳質(zhì)。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：分子傳質(zhì)中的單向擴(kuò)散的擴(kuò)散通量與濃度分 布、等分子反向擴(kuò)散的擴(kuò)散通量與濃度分布、 界面上有化學(xué)反應(yīng) 的穩(wěn)態(tài)傳質(zhì)。3. 能力要求：掌握分子傳質(zhì)的擴(kuò)散通量與濃度分布的計(jì)算。第四節(jié) 對(duì)流傳質(zhì)1. 主要內(nèi)容：對(duì)流傳質(zhì)機(jī)理及傳質(zhì)邊界、對(duì)流傳質(zhì)速率方程、典型 情況下的對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：對(duì)流傳質(zhì)機(jī)理及傳質(zhì)邊界、對(duì)流傳質(zhì)速率方程的一般形式、 單向擴(kuò)散時(shí)的傳質(zhì)系數(shù)、 等分子反

16、向擴(kuò)散的傳質(zhì)系數(shù)。平板壁面上的層流傳質(zhì)和湍流傳質(zhì)、圓管內(nèi)的層流對(duì)流傳質(zhì)、 繞固體球的強(qiáng)制對(duì)流傳質(zhì)。3. 能力要求：掌握對(duì)流傳質(zhì)的機(jī)理、傳質(zhì)速率方程和傳質(zhì)系數(shù)。 （三）課后練習(xí)與思考題教材 204-205 頁， 5.1-5.9 選擇 5-6 道題。（四）教學(xué)方法與手段本章主要以教師講授為主，采用多媒體輔助教學(xué)（ PPT 課件），適當(dāng)開展 討論。第六章 沉降一）目的與要求1. 了解重力沉降和離心沉降的基本原理， 掌握沉降速度基本計(jì)算方法 及沉降鑒定，旋風(fēng)分離器的主要性能。2. 了解電除塵器和慣性除塵器的工作原理二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 沉降分離的基本概念1. 主要內(nèi)容：沉降分離的一般原理和類型，流體阻力

17、與阻力系數(shù)2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：沉降分離的一般原理和類型，單顆粒的幾何 特性參數(shù)、流體阻力與阻力系數(shù)。3. 能力要求：了解沉降分離的類型和一般原理、掌握流體阻力與阻力系數(shù)及其與顆粒幾何特性參數(shù)的關(guān)系。第二節(jié) 重力沉降1. 主要內(nèi)容：重力場(chǎng)中顆粒的沉降過程、沉降速度的計(jì)算、沉降分 離設(shè)備。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：重力場(chǎng)中顆粒的沉降過程、沉降速度的計(jì)算 方法、重力沉降分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理。3. 能力要求：掌握重力沉降速度的計(jì)算方法和重力沉降分離設(shè)備的 結(jié)構(gòu)與工作原理。第三節(jié) 離心沉降1. 主要內(nèi)容：離心力場(chǎng)中顆粒的沉降分析、旋流器的工作原理、離 心沉降機(jī)工作原理。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：離心

18、力場(chǎng)中顆粒的沉降分析、旋風(fēng)分離器的 基本操作原理及其主要分離性能指標(biāo)、 旋流分離器的工作原理及有 關(guān)計(jì)算、離心沉降機(jī)工作原理及有關(guān)計(jì)算。3. 能力要求：掌握旋風(fēng)分離器的基本操作原理及其主要分離性能指 標(biāo)、旋流分離器的工作原理及有關(guān)計(jì)算、離心沉降機(jī)工作原理及有 關(guān)計(jì)算。第四節(jié) 其他沉降1. 主要內(nèi)容：電沉降、慣性沉降2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：電除塵器的工作原理、慣性除器塵的工作原 理。3. 能力要求：掌握電除塵器的工作原理、慣性除器塵的工作原理。三）課后練習(xí) 思考題與習(xí)題：教材 235-237 頁 6.16.16 選擇 7-8 道題。五）教學(xué)方法與手段本章的主要教學(xué)手段是多媒體教學(xué)，通過電子圖片來

19、講解不同沉降設(shè) 備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、原理和設(shè)計(jì)參數(shù)，并將各種沉降設(shè)備與環(huán)境工程的實(shí)際應(yīng)用 結(jié)構(gòu)起來。第七章 過濾（一）目的與要求1. 掌握過濾操作的基本概念， 過濾和過濾速率、 恒壓過濾， 恒速過 濾。2. 掌握恒壓過濾常數(shù)的計(jì)算方法和測(cè)定方法。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 過濾操作的基本概念1. 主要內(nèi)容：過濾過程、過濾介質(zhì)、過濾分類、2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：過濾的概念與過濾介質(zhì)，按過濾機(jī)理分類、 按促使流體流動(dòng)的推動(dòng)力分類。3. 能力要求：了解過濾的概念及類型。第二節(jié) 表面過濾的基本理論1. 主要內(nèi)容：表面過濾的基本方程、過濾過程的基本計(jì)算、過濾常 數(shù)的測(cè)定、濾餅洗滌、過濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算。2. 基本概念

20、和知識(shí)點(diǎn)：表面過濾的基本方程、恒壓過濾與恒速過濾 的計(jì)算、過濾常數(shù)及其計(jì)算、 壓縮指數(shù)、 濾餅洗滌的速度與時(shí)間、 間歇式和連續(xù)式過濾機(jī)的生產(chǎn)能力的計(jì)算3. 能力要求：掌握過濾過程的基本計(jì)算、過濾常數(shù)及其測(cè)定，掌握過濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算。第三節(jié) 深層過濾的基本理論1. 主要內(nèi)容：流體通過顆粒床層的流動(dòng)、深層過濾過程中懸浮顆粒 的運(yùn)動(dòng)。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)： 混合顆粒的幾何特性、 顆粒床層的幾何特性、 流體在顆粒床層中的流動(dòng)、深層過濾過程中懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)、深 層過濾的水力學(xué)（清潔濾料床層、運(yùn)行過程中的濾料床層） 。3. 能力要求：了解混合顆粒的幾何特性，掌握流體通過顆粒床層的 流動(dòng)、深層過濾過程中

21、懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)特性。（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)與課后練習(xí)本章實(shí)驗(yàn)：過濾常數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)， 3 個(gè)學(xué)時(shí)。課后作業(yè)：教材 262264 頁， 7.17.16 中選擇 6-8 題。（四）教學(xué)方法與手段本章節(jié)的主要教學(xué)手段是多媒體教學(xué)， 通過電子圖片來講解過濾操作及有關(guān) 計(jì)算，安排實(shí)驗(yàn) 1 次。第八章 吸收（一）目的與要求1. 了角吸收的概念和吸收的類型、 掌握氣 -液平衡和亨利定律及其應(yīng) 用。2. 掌握雙膜理論的要點(diǎn)及傳質(zhì)速率方程。3. 熟練掌握吸收塔的物料衡算方程和操作線方程。4. 熟練掌握吸收劑用量的計(jì)算、填料層高度的計(jì)算。）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 吸收的基本概念1. 主要內(nèi)容：吸收的定義與應(yīng)用、吸收的類型2. 基本

22、概念和知識(shí)點(diǎn)： 吸收的定義、 吸收在環(huán)境工程領(lǐng)域中的應(yīng)用、 吸收的分類。3. 能力要求：了解吸收的類型及其環(huán)境工程中的應(yīng)用。第二節(jié) 物理吸收1. 主要內(nèi)容：物理吸收的熱力學(xué)基礎(chǔ)、物理吸收的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn) ：氣 -液平衡與亨利定律、相平衡關(guān)系在吸收 過程中的應(yīng)用、吸收過程的機(jī)理、雙膜理論、總傳質(zhì)速率方程、傳 質(zhì)系數(shù)、傳質(zhì)阻力分析。3. 能力要求：掌握氣 -液平衡與亨利定律的關(guān)系， 相平衡關(guān)系與吸收 過程的判別、吸收過程的雙膜理論、傳質(zhì)速率方程與傳質(zhì)系數(shù)。 第三節(jié) 化學(xué)吸收1. 主要內(nèi)容：化學(xué)吸收的特點(diǎn)、 化學(xué)吸收的平衡關(guān)系、 化學(xué)吸收的傳質(zhì)速率。2. 基本概念與識(shí)知點(diǎn)：化學(xué)吸

23、收的特點(diǎn)、吸收過程中的化學(xué)反應(yīng)及 其平衡關(guān)系（溶質(zhì)與吸收劑反應(yīng)、 溶質(zhì)與吸收劑中的活性組分反應(yīng)） 化學(xué)吸收的傳質(zhì)速率。3. 能力要求：了解化學(xué)吸收的特點(diǎn)、掌握化學(xué)吸收過程的平衡關(guān)系及化學(xué)吸收的傳質(zhì)速率 第四節(jié) 吸收設(shè)備及其主要工藝計(jì)算1. 主要內(nèi)容：吸收設(shè)備工藝簡(jiǎn)述、填料的類型及特性、填料塔吸收 過程的物料衡與操作線方程、吸收劑的用量計(jì)算、填料層高度的計(jì) 算、吸收過程的計(jì)算類型。2. 基本概念與知識(shí)點(diǎn)：吸收塔、全塔物料衡算與操作線方程、吸收 劑用量的確定、填料層高度的計(jì)算方法（傳質(zhì)高度的計(jì)算、傳質(zhì)單 元數(shù)計(jì)算的對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力法和吸收因數(shù)法） 。3. 能力要求：了解吸收塔的結(jié)構(gòu)、填料的類型及特性

24、；掌握吸收塔 物料衡算與操作線方程，掌握填料層高度的計(jì)算方法。（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)與課后練習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)：本章安排實(shí)驗(yàn)課一次，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： （計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)演示） 課后練習(xí)：教材 299-301 ，思考題與習(xí)題 8.1-8.13 選擇 6-7 題。（四）教學(xué)方法與手段 本章主要采用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)，利用圖片、動(dòng)畫介紹吸收設(shè)備， 安排習(xí)題課 1 次。第九章 吸附（一）目的與要求1. 掌握吸附分離操作的有關(guān)概念。2. 掌握等溫吸附方程及吸附動(dòng)力學(xué)方程。3. 掌握吸附操作與吸附穿透曲線的有關(guān)概念及計(jì)算。二）教學(xué)內(nèi)容2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：吸附劑顆粒外表面界膜傳質(zhì)速率方程、吸附第一節(jié) 吸附分離操作的基本概念

25、1. 主要內(nèi)容：吸附分離操作的分類、吸附分離操作的應(yīng)用。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：吸附分離操作分類的依據(jù)、方法、吸附分離 操作在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用。3. 能力要求： 掌握吸附的基本概念、 了解吸附分離的類型及其應(yīng)用。 第二節(jié) 吸附劑1. 主要內(nèi)容：常用吸附劑的特性、幾種常用的吸附劑。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：吸附劑的主要特性、幾種常用吸附劑及其特 點(diǎn)。3. 能力要求：了解常用吸附劑的種類、性質(zhì)及用途。第三節(jié) 吸附平衡1. 主要內(nèi)容：?jiǎn)谓M分吸附氣體，雙組分氣體吸附，液相吸附。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：吸附平衡理論、等溫吸附方程（ Freundlich 方程、 Langmuir 方程、 BET

26、 方程）、溫度對(duì)吸附平衡的影響、吸附 位勢(shì)、吸附熱、雙組分氣體吸附、液相吸附。3. 能力要求：掌握吸附平衡理論、 等溫吸附方程 （Freundlich 方程、 Langmuir 方程、 BET 方程）、溫度對(duì)吸附平衡的影響。第四節(jié) 吸附動(dòng)力學(xué)1. 主要內(nèi)容：吸附劑顆粒外表面界膜傳質(zhì)速率、吸附劑顆粒內(nèi)表面 擴(kuò)散速率、內(nèi)表面擴(kuò)散阻力控制時(shí)的吸附過程、外表面界膜控制時(shí) 的吸附過程。劑顆粒內(nèi)表面擴(kuò)散速率方程、內(nèi)表面擴(kuò)散阻力控制時(shí)的吸附過程、 外表面界膜控制時(shí)的吸附過程。3. 能力要求：掌握吸附劑顆粒外表面界膜傳質(zhì)速率方程和吸附劑顆 粒內(nèi)表面擴(kuò)散速率方程。第五節(jié) 吸附操作與吸附穿透曲線1. 主要內(nèi)容：接

27、觸過濾吸附、固定床吸附。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：接觸過濾吸附中的單級(jí)吸附、多級(jí)吸附、逆 流多級(jí)吸附；固定床吸附中的穿透點(diǎn)和穿透曲線、穿透時(shí)間。3. 能力要求：掌握接觸過濾吸附中的單級(jí)吸附、多級(jí)吸附、逆流多 級(jí)吸附的概念和固定床吸附中的穿透點(diǎn)和穿透曲線、穿透時(shí)間的概 念及有關(guān)計(jì)算。3 課后練習(xí)教材 338-339 ：思考題與習(xí)題 9.1-9.4 。（四）教學(xué)方法與手段本章主要采用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)。第十章 其他分離過程（一 ） 目的與要求1. 掌握離子交換的基本原理；掌握離子交換速度的控制及其影響因 素。2. 掌握萃取劑的選擇及萃取過程的流程與計(jì)算。3. 了解膜分離的原理、特點(diǎn)及發(fā)展?fàn)顩r二）

28、教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 離子交換1. 主要內(nèi)容：離子交換劑概述、離子交換的基本原理、離子交換的速度2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：離子交換劑的分類、離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)及 其物理化學(xué)性質(zhì)；離子交換反應(yīng)、離子交換平衡和選擇性系數(shù)；離 子交換速度的控制步驟、離子交換速度的表達(dá)式、離子交換速度的 影響因素。3. 能力要求：了解離子交換劑的類型、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)；掌握離子 交換的基本原理；掌握離子交換速度的控制及其影響因素。第二節(jié) 萃取1. 主要內(nèi)容：萃取分離的特點(diǎn)、萃取過程的熱力學(xué)基礎(chǔ)、萃取劑的 選擇、萃取過程的流程和計(jì)算。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：萃取過程的特點(diǎn)、三角形相圖、溶解度曲線 與聯(lián)結(jié)線、杠桿規(guī)則、分配曲線與分

29、配系數(shù)、萃取劑的選擇性系數(shù)、 萃取劑的選擇性原則、單級(jí)萃取的流程與計(jì)算、多級(jí)錯(cuò)流萃取的流 程與計(jì)算、多級(jí)逆流的流程與計(jì)算、連續(xù)逆流萃取。3. 能力要求：了解萃取分離的特點(diǎn)、掌握萃取過程的熱力學(xué)基礎(chǔ)、 掌握萃取劑的選擇及萃取過程的流程與計(jì)算。第三節(jié) 膜分離微濾與超濾、電滲析、其它膜分離。1. 主要內(nèi)容：膜分離概述、 膜分離過程的傳遞過程、 反滲透和納濾、2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：膜分離過程的分類、膜分離的特點(diǎn)、膜的種 類、膜材料、膜組件的形式、膜分離的表征參數(shù)、膜傳遞過程的推動(dòng)力及一般表述、膜傳遞過程模型、溶液的滲透壓、反滲透和納濾的過程機(jī)理、反滲透和納濾膜的過程計(jì)算、微濾和超濾分離過程的基本傳遞

30、理論、濃差極化與凝膠層阻力模型、電滲析過程的基本原理、電滲析中的傳遞過程、離子交換膜、氣體膜分離、滲透氣化。3. 能力要求：了解膜分離的原理、特點(diǎn)及發(fā)展?fàn)顩r。（三） 課后練習(xí)教材 399 402 ：思考題與習(xí)題 10.1 10.14 中選擇 68 題。（四）教學(xué)方法與手段本章主要采用多媒體手段開展教學(xué)，適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生開展討論。第十一章 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)一）目的與要求1. 了解反應(yīng)器的類型及操作方式、 掌握反應(yīng)器操作的幾個(gè)工程概念。2. 掌握反應(yīng)式與計(jì)量方程、反應(yīng)進(jìn)度和轉(zhuǎn)化率的概念及有關(guān)計(jì)算。3. 掌握反應(yīng)速率的定義及表示方法、反應(yīng)速率方程的表達(dá)式、均相 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及有關(guān)計(jì)算。二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 反

31、應(yīng)器和反應(yīng)操作料的流動(dòng)與混合狀態(tài)、反應(yīng)器的類型、反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、反應(yīng)器的放1. 主要內(nèi)容：反應(yīng)操作、反應(yīng)器、反應(yīng)器的操作方式、反應(yīng)器內(nèi)物大。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：反應(yīng)器的類型及其操作方式（間歇操作、連 續(xù)操作、半間歇操作 / 半連續(xù)操作）、反應(yīng)時(shí)間、停留時(shí)間、空間時(shí) 間、空間速度、反應(yīng)器內(nèi)物料的流動(dòng)與混合狀態(tài)、反應(yīng)器的類型、 反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、反應(yīng)器的放大。3. 能力要求： 掌握反應(yīng)器操作的幾個(gè)工程概念、 了解反應(yīng)器的類型 第二節(jié) 反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系1. 主要內(nèi)容：反應(yīng)式與計(jì)量方程、反應(yīng)的分類、反應(yīng)進(jìn)度與轉(zhuǎn)化率2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：反應(yīng)式與計(jì)量方程、反應(yīng)的分類、反應(yīng)進(jìn)度 與轉(zhuǎn)化率。3. 能力要求：了

32、解反應(yīng)式與計(jì)量方程、反應(yīng)的分類、掌握反應(yīng)進(jìn)度 與轉(zhuǎn)化率的概念。第三節(jié) 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1. 基本內(nèi)容：反應(yīng)速率的定義及表示方法、反應(yīng)速率方程、均相反 應(yīng)動(dòng)力學(xué)。2. 基本概念與知識(shí)點(diǎn)：反應(yīng)速率及其表示方法、反應(yīng)速率與反應(yīng)進(jìn) 度及轉(zhuǎn)化率的關(guān)系、反應(yīng)速率與速率常數(shù)、均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及其計(jì) 算。3. 能力要求：掌握反應(yīng)速率的定義及表示方法、反應(yīng)速率方程的表 達(dá)式、均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及有關(guān)計(jì)算。三）課后練習(xí)教材 437 439 思考題與習(xí)題： 11.1 11.11 中選擇 6-7 題四）教學(xué)方法與手段本章采用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)。第十二章 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的解析方法一）目的與要求1. 了解反應(yīng)器動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般步驟、

33、掌握動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一般 解析方法及反應(yīng)器的物料衡算。2. 了解間歇反應(yīng)器的基本方程，掌握間歇反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法 及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析方法。3. 了解間歇反應(yīng)器的基本方程，掌握間歇反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法 及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析方法。二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析方法1. 主要內(nèi)容：動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般步驟、動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一般解析 方法、反應(yīng)器的物料衡算。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的和一般方法方法、間歇反 應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一般解析方法、連續(xù)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一 般解析方法、反應(yīng)器的物料衡算。3. 能力要求：了解反應(yīng)器動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般步驟、掌握動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)的一般解析方法

34、及反應(yīng)器的物料衡算。第二節(jié) 間歇反應(yīng)器的解析法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積分解析法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的微分解析法2.基本概念和知識(shí)點(diǎn)： 間歇反應(yīng)器的基本方程的一般形式、 恒容反應(yīng) 器的基本方程、間歇反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積分解 析法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的微分解析法。3. 能力要求：了解間歇反應(yīng)器的基本方程，掌握間歇反應(yīng)器的動(dòng)力 學(xué)實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析方法。第三節(jié) 連續(xù)反應(yīng)器的解析1. 主要內(nèi)容：槽式連續(xù)反應(yīng)器、平推流反應(yīng)器。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：槽式連續(xù)反應(yīng)器的基本方程的一般形式、恒 容反應(yīng)器的基本方程、槽式連續(xù)反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法；平推流 反應(yīng)器的基本方程的一般形式、平推流恒容反應(yīng)器的基本方程、積 分反

35、應(yīng)器實(shí)驗(yàn)方法、微分反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)法。3. 能力要求：了解間歇反應(yīng)器的基本方程，掌握間歇反應(yīng)器的動(dòng)力 學(xué)實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析方法。三）課后練習(xí)教材 457 460 思考題與習(xí)題 12.1 12.11 中選擇 5-6 題。四）教學(xué)方法與手段本章采用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)第十三章 均相化學(xué)反應(yīng)器一）目的與要求1. 了解間歇反應(yīng)器和半間歇反應(yīng)器的操作方法，掌握間歇反應(yīng)器和半間歇反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算2. 掌握單級(jí)反應(yīng)器和多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的操作方法及其設(shè)計(jì)計(jì)算方法。3. 掌握簡(jiǎn)單的平推流反應(yīng)器和推流循環(huán)反應(yīng)器操的操作方法及其設(shè)計(jì)計(jì)算方法。二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 間歇與半間歇反應(yīng)器1. 主要內(nèi)容：間歇反應(yīng)器、半間歇反

36、應(yīng)器。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)： 間歇反應(yīng)器的操作方法及其設(shè)計(jì)計(jì)算、 半間歇 反應(yīng)器的操作方法及其設(shè)計(jì)計(jì)算。3. 能力要求： 了解間歇反應(yīng)器和半間歇反應(yīng)器的操作方法， 掌握間歇 反應(yīng)器和半間歇反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算。第二節(jié) 完全混合流反應(yīng)器1. 主要內(nèi)容：?jiǎn)渭?jí)反應(yīng)器、多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器。2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：?jiǎn)渭?jí)反應(yīng)器的操作方法及特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)計(jì)算 方法；多級(jí)串聯(lián)全混流反應(yīng)器的基本方程及其解析計(jì)算法、圖解 計(jì)算法。3. 能力要求：掌握單級(jí)反應(yīng)器和多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的操作方法及其設(shè) 計(jì)計(jì)算方法。第三節(jié) 平推流反應(yīng)器1. 主要內(nèi)容： 簡(jiǎn)單的平推流反應(yīng)器、 具有循環(huán)操作的平推流反應(yīng)器。方法；平推流循環(huán)反應(yīng)器操作方法

37、及其設(shè)計(jì)計(jì)算。3. 能力要求：掌握簡(jiǎn)單的平推流反應(yīng)器和推流循環(huán)反應(yīng)器操的操作 方法及其設(shè)計(jì)計(jì)算方法。三）課后練習(xí)教材 480-482 思考題與習(xí)題： 13.1-13.13 中選擇 67 題四）教學(xué)方法與手段本章采用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)。第十四章 非均相化學(xué)反應(yīng)器（一）目的與要求1. 了解催化反應(yīng)的特征及其在環(huán)境工程中的應(yīng)用、固體催化劑、固 相催化反應(yīng)過程、 反應(yīng)物的化學(xué)吸附與脫附速率、 表面化學(xué)反應(yīng)2. 一般掌握催化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究方法，掌握固體床催化反應(yīng)器和 流化床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算與操作。3. 掌握氣液反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程，掌握填料反應(yīng)器和鼓泡塔的設(shè)計(jì) 計(jì)算。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 固相催化反應(yīng)

38、器1. 主要內(nèi)容：固相催化反應(yīng)與固相催化劑、固相催化反應(yīng)過程、固 相催化反應(yīng)的本征動(dòng)力學(xué)、固相催化反應(yīng)的宏觀動(dòng)力學(xué)、固相催 化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與操作。2. 基本概念與知識(shí)點(diǎn)：催化反應(yīng)的特征及其在環(huán)境工程中的應(yīng)用、固體催化劑、固相催化反應(yīng)過程、 反應(yīng)物的化學(xué)吸附與脫附速率、 表面化學(xué)反應(yīng)、本征動(dòng)力學(xué)及其動(dòng)力學(xué)方程的實(shí)驗(yàn)測(cè)定、宏觀反應(yīng)的速率、催化劑的有效系數(shù)、固相催化反應(yīng)的宏觀動(dòng)力學(xué)、固 體床催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與操作、流化床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與操作。3. 能力要求： 了解固相催化反應(yīng)與固相催化劑、 固相催化反應(yīng)過程； 掌握固相催化反應(yīng)的本征動(dòng)力學(xué)和宏觀動(dòng)力學(xué)的研究方法； 掌握 固相催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與操作。第二

39、節(jié) 氣液反應(yīng)器1. 主要內(nèi)容：氣液反應(yīng)、氣液反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、氣液反應(yīng)器的設(shè) 計(jì)。2. 基本概念與知識(shí)點(diǎn)：氣液反應(yīng)及其在環(huán)境工程中的應(yīng)用、氣 液反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本方程、不同類型氣液反應(yīng)的宏觀速率方 程、氣液反應(yīng)器的類型、填料反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算、鼓泡塔設(shè)計(jì) 計(jì)算。3. 能力要求：掌握氣液反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程，掌握填料反應(yīng)器和鼓 泡塔的設(shè)計(jì)計(jì)算。（三）課后練習(xí)教材 521 522 思考題與習(xí)題 14.1 14.8 中選擇 5 題。（四）教學(xué)手段與方法本章采用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)。第十五章 微生物反應(yīng)器一）目的與要求1. 了解微生物反應(yīng)的特點(diǎn)及其影響因素，微生物反應(yīng)在污染控制中 的利用。2. 了解微生物濃度的表達(dá)方式、微生物細(xì)胞的組成、微生物反應(yīng)的 綜合計(jì)量式， 掌握各種細(xì)胞產(chǎn)率系數(shù)和代謝產(chǎn)物的產(chǎn)率系數(shù)的計(jì) 算。3. 掌握各種生物反應(yīng)器內(nèi)基質(zhì)濃度與細(xì)胞濃度的計(jì)算方程和設(shè)計(jì)計(jì)算。二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 微生物與微生物反應(yīng)1. 主要內(nèi)容：微生物及其