第八章 吸收
8.1在30℃，常压条件下，用吸收塔清水逆流吸收空气-SO 2混合气体中的SO 2，已知气-液相平衡关系式为47.87y x *=，入塔混合气中SO 2摩尔分数为0.05，出塔混合气SO 2摩尔分数为0.002，出塔吸收液中每100 g 含有SO 2 0.356 g ，试分别计算塔顶和塔底处的传质推动力，用y ?、x ?、p ?、c ?表示。
解：（1）塔顶
出塔SO 2的摩尔分数为20.002y =，入塔吸收液中SO 2的摩尔分数为20x = 所以与出塔气相平衡的吸收液摩尔分数为*520.002/47.87 4.1710x -==? 与入塔吸收液平衡的气相摩尔分数为20y *=
所以*55222 4.17100 4.1710x x x --?=-=?-=?
*2220.00200.002y y y ?=-=-=
22101.325101.3250.0020.2026p y ?=??=?=kPa
忽略吸收液中溶解的SO 2，则摩尔浓度可计算为1000/1855.6c ==mol/L 52255.655.6 4.17100.00232c x -?=??=??=mol/L
（2）塔底
入塔SO 2的摩尔分数为10.05y =，出塔吸收液中SO 2的摩尔分数为10.356/640.001100/18
x == 所以与入塔气相平衡的吸收液摩尔分数为*10.05/47.870.0010444x == 与出塔吸收液平衡的气相摩尔分数为1147.8747.870.0010.04787y x *==?= 所以*51110.00104440.001 4.4410x x x -?=-=-=?
*1110.050.047870.00213y y y ?=-=-=
11101.325101.3250.002130.2158p y ?=??=?=kPa
51155.655.6 4.44100.00247c x -?=??=??=mol/L
8.2吸收塔某截面处气相组成为0.05y =，液相组成为0.01x =，两相的平衡关
系为2y x *=，如果两相的传质系数分别为51.2510y k -=?kmol/(m 2·s)，51.2510x k -=?kmol/(m 2·s)，试求该截面上传质总推动力、总阻力、气液两相的阻力和传质速率。
解：与气相组成平衡的液相摩尔分数为220.010.02y x *==?=
所以，以气相摩尔分数差表示的总传质推动力为*0.050.020.03y y y ?=-=-=
同理，与液相组成平衡的气相摩尔分数差为*0.05/20.025x ==
所以，以液相摩尔分数差表示的总传质推动力为*0.0250.010.015x x x ?=-=-=
以液相摩尔分数差为推动力的总传质系数为
()()555110.83101/1/1/1.25101/2 1.2510x x y K k mk ---===?+?+?? kmol/(m 2·s)
以气相摩尔分数差为推动力的总传质系数为
55/0.8310/20.4210y x K K m --==?=? kmol/(m 2·
s) 传质速率
570.83100.015 1.2510A x N K x --=?=??=? kmol/(m 2·s)
或者570.42100.03 1.2610A y N K y --=?=??=? kmol/(m 2·s)
以液相摩尔分数差为推动力的总传质系数分析传质阻力
总传质阻力()551/1/0.8310 1.2010x K -=?=? (m 2·s)/kmol
其中液相传质阻力为()551/1/1.25100.810x k -=?=?(m 2·s)/kmol
占总阻力的66.7%
气膜传质阻力为()551/1/2 1.25100.410y mk -=??=?(m 2·s)/kmol
占总阻力的33.3%
8.3用吸收塔吸收废气中的SO 2，条件为常压，30℃，相平衡常数为26.7m =，在塔某一截面上，气相中SO 2分压为4.1kPa ，液相中SO 2浓度为0.05kmol/m 3，气相传质系数为2105.1-?=G k kmol/(m 2·h·kPa)，液相传质系数为0.39L k =m/h ，吸收液密度近似水的密度。试求：
（1）截面上气液相界面上的浓度和分压；
（2）总传质系数、传质推动力和传质速率。
解：（1）设气液相界面上的压力为i p ，浓度为i c
忽略SO 2的溶解，吸收液的摩尔浓度为01000/1855.6c ==kmol/m 3 溶解度系数0206.0325
.1017.266.5500=?==mp c H kmol/(kPa·m 3) 在相界面上，气液两相平衡，所以i i p c 0206.0=
又因为稳态传质过程，气液两相传质速率相等，所以()()G i L i k p p k c c -=- 所以()()05.039.01.4105.12-?=-??-i i c p
由以上两个方程，可以求得52.3=i p kPa ，0724.0=i c kmol/m 3
（2）总气相传质系数
()
00523.039.00206.0/1015.0/11/1/11=?+=+=L G G Hk k K kmol/(m 2·h·kPa) 总液相传质系数254.00206.0/00523.0/===H K K G L m/h
与水溶液平衡的气相平衡分压为43.20206.0/05.0/*===H c p kPa
所以用分压差表示的总传质推动力为67.143.21.4*=-=-=?p p p kPa 与气相组成平衡的溶液平衡浓度为084.01.40206.0*=?==Hp c kmol/m 3 用浓度差表示的总传质推动力为034.005.0084.0*=-=-=?c c c kmol/m 3 传质速率0087.067.100523.0=?=?=p K N G A kmol/(m 2·h)
或者0086.0034.0254.0=?=?=c K N L A kmol/(m 2·h)
8.4 101.3kPa 操作压力下，在某吸收截面上，含氨0.03摩尔分数的气体与氨浓度为1kmol/m 3的溶液发生吸收过程，已知气膜传质分系数为6510G k
-=? kmol/(m 2·s·kPa)，液膜传质分系数为41.510L k -=?m/s ，操作条件下的溶解度系数为
0.73H = kmol/(m 2·kPa)，试计算：
（1）界面上两相的组成；
（2）以分压差和摩尔浓度差表示的总传质推动力、总传质系数和传质速率；
（3）分析传质阻力，判断是否适合采取化学吸收，如果采用酸溶液吸收，传质速率提高多少。假设发生瞬时不可逆反应。
解：（1）设气液相界面上的压力为i p ，浓度为i c
因为相界面上，气液平衡，所以i i c Hp =，0.73i i c p =
气相中氨气的分压为0.03101.3 3.039p =?=kPa
稳态传质条件下，气液两相传质速率相等，所以()()G i L i k p p k c c -=- ()()64510 3.039 1.5101i i p c --??-=??-
根据上面两个方程，求得 1.44i p =kPa ， 1.05i c =kmol/m 3
（2）与气相组成平衡的溶液平衡浓度为
0.03101.30.73 2.22c Hp *==??=kmol/m 3
用浓度差表示的总传质推动力为
2.221 1.22c c c *?=-=-=kmol/m 3
与水溶液平衡的气相平衡分压为
*/1/0.73 1.370p c H ===kPa
所以用分压差表示的总传质推动力为 3.039 1.370 1.669p p p *?=-=-=kPa 总气相传质系数
()()
66411 4.78101/1/1/5101/0.73 1.510G G L K k Hk ---===?+?+?? kmol/(m 2·s·kPa) 总液相传质系数66/ 4.7810/0.73 6.5510L G K K H --==?=?m/s
传质速率664.7810 1.6697.97810A G N K p --=?=??=? kmol/(m 2·s)
或者666.5510 1.227.99110A L N K c --=?=??=? kmol/(m 2·s)
（3）以气相总传质系数为例进行传质阻力分析
总传质阻力()651/1/ 4.7810 2.09210G K -=?=? (m 2·s·kPa)/kmol
其中气膜传质阻力为()651/1/510210G k -=?=?(m 2·s·kPa)/kmol
占总阻力的95.6%
液膜传质阻力为()431/1/0.73 1.5109.110G Hk -=??=?(m 2·s·kPa)/kmol
占总阻力的4.4%
所以这个过程是气膜控制的传质过程，不适合采用化学吸收法。
如果采用酸液吸收氨气，并且假设发生瞬时不可逆反应，则可以忽略液膜传质阻力，只考虑气膜传质阻力，则6510G G K k -≈=?kmol/(m 2·s·kPa)，仅仅比原来的传质系数提高了4.6%，如果传质推动力不变的话，传质速率也只能提高4.6%。当然，采用酸溶液吸收也会提高传质推动力，但是传质推动力提高的幅度很有限。因此总的来说在气膜控制的吸收过程中，采用化学吸收是不合适的。
8.5 利用吸收分离两组分气体混合物，操作总压为310kPa ，气、液相分传质系数分别为33.7710y k -=?kmol/(m 2·s)、43.0610x k -=?kmol/(m 2·s)，气、液两相平衡
符合亨利定律，关系式为41.06710p x *=?（p*的单位为kPa ），计算：
（1）总传质系数；
（2）传质过程的阻力分析；
（3）根据传质阻力分析，判断是否适合采取化学吸收，如果发生瞬时不可逆化学反应，传质速率会提高多少倍？
解：（1）相平衡系数4.34310
10067.14
=?==p E m 所以，以液相摩尔分数差为推动力的总传质系数为
()()4
341005.31077.34.34/11006.3/11/1/11---?=??+?=+=y x x mk k K kmol/(
m 2·s)
以气相摩尔分数差为推动力的总传质系数为
541089.04.34/1005.3/--?=?==m K K x y kmol/(m 2·
s) （2）以液相摩尔分数差为推动力的总传质阻力为
341028.310
05.31111?=?=+=-y x x mk k K 其中液膜传质阻力为()341027.31006.3/1/1?=?=-x k ，占总传质阻力的99.7%
气膜传质阻力为()
71.71077.34.34/1/13=??=-y mk ，占传质阻力的0.3% 所以整个传质过程为液膜控制的传质过程。
（3）因为传质过程为液膜控制，所以适合采用化学吸收。如题设条件，在化学吸收过程中，假如发生的是快速不可逆化学反应，并且假设扩散速率足够快，在相界面上即可完全反应，在这种情况下，可等同于忽略液膜阻力的物理吸收过程，此时
13.01077.34.343=??==-y x mk K kmol/(m 2·
s) 与原来相比增大了426倍
8.6 已知常压下，20℃时，CO 2在水中的亨利系数为1.44×10-5kPa ，并且已知以下两个反应的平衡常数
2223CO +H O H CO € 31 2.510K -=? kmol/m3
+-233H CO H +HCO € 42 1.710K -=?kmol/m3 若平衡状态下气相中的CO 2分压为10kPa ，求水中溶解的CO 2的浓度。
（CO2在水中的一级离解常数为74.310K -=? kmol/m 3，实际上包含了上述两个
反应平衡，12K K K =）
解：首先求得液相中CO 2的浓度
由亨利定律()55/10/1.4410 6.9410x p E -==?=?
环境工程原理考试要点（待完善版） 类型： 一：填空（15分） 二：名词解释（15分） 5个 三：简答题（20分） 4个 四：计算题（50分） 4个 一：填空（15分）因为老师没给，只说了简单所以不好说（下面的仅供参考）
二：名词解释（15分） 5个 16选5 1、球形度：它是表征球形颗粒的形状与球形颗粒的差异程度， 又称为形状系数。 2、干扰沉降：在流体中，如果流体的分率较高，颗粒之间有显 著的相互作用，容器壁面对颗粒沉降的影响也不 可忽，此种沉降称为干扰沉降。
3、分离因数：将同一颗粒在同一种流体中的离心沉降速度与重 力沉降速度的比称为分离因数。 4、分割颗径：粒级效率正好为50%的颗粒直径,称为分割粒径。 5、深层过滤：是指流体中的固体颗粒被过滤介质内部的空隙拦 截在介质的微孔流道内，固体颗粒不形成滤饼。 6、固体流态化：是指将大量固体颗粒悬浮于流动的流体之中， 并在流体作用下使颗粒作翻滚运动，类似于液 体的沸腾状态。 7、傅里叶定律：内涵为通过等温面的导热速率与温度梯度和传 热面积成正比，即（P136）。 8、热导率：单位时间内单位面积上通过的热量与温度梯度的比 例系数 9、对流传热系数：在对流传热过程中由牛顿冷却定律定义热流 密度q与ΔT成正比。 10、菲克定律：在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面 积的扩散物质流量与该截面处的浓度梯度成正 比，即。 11、漂流因子：总体流动对传质速率的影响程度，表达式为 P/PBMm。(P212) 12、双膜理论：双模理论基于双模模型，他复杂的的对流传质 过程描述为吸收质以分子扩散形式通过两个串
1.2简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。 解：环境工程学作为环境学科的一个重要分支，主要任务是利用环境学科以及工程学的方法，研究环境污染控制理论、技术、措施和政策，以改善环境质量，保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2是环境工程学的学科体系。 1.3去除水中的悬浮物，有哪些可能的方法，它们的技术原理是什么？ 解：去除水中悬浮物的方法主要有：沉淀、离心分离、气浮、过滤（砂滤等）、过滤（筛网过滤）、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。 上述方法对应的技术原理分别为：重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 1.4空气中挥发性有机物（VOCs）的去除有哪些可能的技术，它们的技术原理是什么？ 解：去除空气中挥发性有机物（VOCs）的主要技术有：物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。 上述方法对应的技术原理分别为：物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 1.5简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解：土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面：①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;②污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入;③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。 1.6环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类？它们的主要作用原理是什么？ 解：从技术原理上看，环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散，防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离，从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应，使污染物转化成无害物质或易于分离的物质，从而使污染介质得到净化与处理。 1.7《环境工程原理》课程的任务是什么？ 解：该课程的主要任务是系统、深入地阐述环境污染控制工程，即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、固体废物处理处置与管理和资源化工程、物理性污染（热污染、辐射污染、噪声、振动）控制工程、自然资源的合理利用与保护工程、生态修复与构建工程以及其它污染控制工程中涉及到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，为相关的专业课程打下良好的理论基础。 第二章质量衡算与能量衡算 2.1某室内空气中O3的浓度是0.08×10-6（体积分数），求： （1）在1.013×105Pa、25℃下，用μg/m3表示该浓度； （2）在大气压力为0.83×105Pa和15℃下，O3的物质的量浓度为多少？ 解：理想气体的体积分数与摩尔分数值相等 由题，在所给条件下，1mol空气混合物的体积为V1＝V0·P0T1/P1T0＝22.4L×298K/273K＝24.45L
^^沉淀的污水处理方法主要去除对象是_______。 A、相对密度＞1的颗粒 B、溶解性有机物 C、相对密度＜1的颗粒 D、难溶性有机物 ^^A ~~01|1|1|2|0 ^^污水湿地处理系统是一种_______。 A、生物膜法 B、好氧处理方法 C、生态处理技术 D、厌氧处理方法 ^^C ~~01|1|1|2|0 ^^大气污染控制技术中，化学吸收法主要去除对象是_______。 A、粉尘及飘尘 B、溶解性有机物 C、颗粒状污染物 D、气态污染物 ^^D ~~02|1|1|4|0 ^^环境污染问题具有强烈的_______。 A、综合性 B、时间特征 C、空间特征 D、地域特征 E、经济性 ^^A、B、D
^^按照化学性质分类，污水中的污染物可以分为_______。 A、悬浮固体 B、无机污染物 C、溶解性污染物 D、有机污染物 E、胶体性污染物 ^^B、D ~~02|1|2|4|0 ^^污水处理方法归纳起来可分为_______。 A、好氧处理法 B、化学法 C、物理法 D、厌氧处理法 E、生物法 ^^B、C、E ~~02|1|2|4|0 ^^主要用于固体废弃物的废物资源化技术是_______。 A、堆肥 B、离子交换 C、沼气发酵 D、焚烧 E、活性污泥法 ^^A、D ~~02|1|2|4|0 ^^从技术原理看，环境净化与污染控制技术可以分为_______。 A、隔离法 B、转化法 C、好氧处理法
D、分离法 E、厌氧处理法 ^^A、B、D ~~03|1|1|1|0 ^^隔离技术是利用污染物与污染介质或者其他污染物在物理性质或者化学性质上的差异使其与介质分离。（） ^^对 ~~01|1|2|2|0 ^^环境工程原理中的“三传”是指_______。 A、动能传递、势能传递、化学能传递 B、动能传递、内能传递、物质传递 C、动量传递、能量传递、热量传递 D、动量传递、质量传递、热量传递 ^^D ~~01|1|2|2|0 ^^若当地大气压力为1atm，p1(表)=0.4atm，p2(真空度)＝400mmHg，p3(绝压)=4000Pa，则实际压强_______。 A、p1＞p2＞p3 B、p2＞p1＞p3 C、p3＞p2＞p1 D、p1＞p3＞p2 ^^D ~~03|1|2|1|0 ^^重力沉降法可去除污水中相对密度＜1的颗粒。（） ^^错 ~~06|1|2|1|0 ^^在大气污染控制技术中，化学吸收法主要去除对象是______________。 ^^气态污染物 ~~03|1|2|1|0
水从水箱中经弯管流出。已知管径 d=15cm , i i =30m , i 2=60m , H 2=15m 。管道中沿程摩擦系数 =0.023,弯头 =0.9,40°开度蝶阀 的=10.8。问： (1)当H i =10m 时，通过弯道的流量为多少? 根据机械能衡算方程， 2 U 1 有 2 gz 1 2 P 1 U 2 2 gz 2 P 2 h h f ， 2 2 2 H 1 = U 2 丄 h f ，1 h f (丄 )-UL 29.2x U2，得 U 2=2.55m/s ，流 2g g g d 2g 2g 量为 q v -d -U1 0.045m 3/s 4 (2)如流量为60L/S ，箱中水头H i 应为多少? 用活性炭对含有有机色素的水进行脱色处理。 对应于水量投加5%的 活性炭可以将水的色度降至原来的 25% .投加10%则色度可以降至 原来的3.5%。如果将色度降至原色度的0.5%.需要投加多少活性炭? 设该体系Freundlich 方程成立。 U 2 4q v d 2 3.40m/s ,所以 H 1 2 U 2 2g 2 2 八益29噹17^
由Freundlich^ffi 等式，单位质凰活性炭吸附的色素量为才残余平衡色度为◎则 咛 §円u 25-,型評之“ 035- 吶 75X10 _ / 0. 25 ? 5X96* 5 一(0.035 丿 — = 0,227 设应投加活性炭『％,由 75y _j (L 25 ｛曲 5X(100-0, 5)^\O 7005 j 得y=l 阳即需要投加16%的活性炭。 在填料塔内用清水吸收空气中的氨气，空气的流率为0.024 kmol/(m 2 ? s),其中氨气的摩尔比为 0.015,入口清水流率为 0.023 kmol/(m 2 ? s)。操作条件下的相平衡关系为 Y*=0.8X ，总体积传质 系数 Kya =0.06 kmol/(m 3 ? s)。 (1) 如果氨气的吸收率为99%，填料塔的塔高应为多少？ (2) 如果填料塔高为6m 则氨气的吸收率为多少？(要求用吸收因子计算) 解；＜1)进口就气摩尔Yi =0.015,^ 口摩尔比为 ⑵ 如果填料塔高为结帀顶则氨气的吸收率为多少 进口清水中氮浓度X, = 0,出口吸收液中氮浓度X|可以通过全塔的物料 衡算求得； Xi =X S + ^(Y! -Yz)=O+^-~ X(Q. OB-O. 000 15)=0.015 5 住和 如” 0. C23 塔底的传质推动力为 =￥] -mXi =0, 015-0. 8X0.015 5 = 0.002 6 塔顶的传质推动力为 ^y 3 = Y 3—mX ￡-l. 5XlO-4-0-1.5X10-4 ⑴分) 平均推动力为 "芋册 嘗膨 切 比丽 ln 0：Q0O15 <15? 门分】 〔3分)
第I 篇 习题解答 第一章 绪论 简要概述环境学科的发展历史及其学科体系。 解：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，因此目前有关环境学科的分支学科还没有形成统一的划分方法。图1-1是环境学科的分科体系。 图1-1 环境学科体系 简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。 解：环境工程学作为环境学科的一个重要分支，主要任务是利用环境学科以及工程学的方法，研究环境污染控制理论、技术、措施和政策，以改善环境质量，保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2是环境工程学的学科体系。 图1-2 环境工程学的学科体系 环境工程学 环境净化与污染控制技术及原理 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 环境工程监测与环境质量评价 水质净化与水污染控制工程 空气净化与大气污染控制工程 固体废弃物处理处置与管理 物理性污染控制工程 土壤净化与污染控制技术 废物资源化技术 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
去除水中的悬浮物，有哪些可能的方法，它们的技术原理是什么 解：去除水中悬浮物的方法主要有：沉淀、离心分离、气浮、过滤（砂滤等）、过滤（筛网过滤）、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。 上述方法对应的技术原理分别为：重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 空气中挥发性有机物（VOCs）的去除有哪些可能的技术，它们的技术原理是什么 解：去除空气中挥发性有机物（VOCs）的主要技术有：物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。 上述方法对应的技术原理分别为：物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解：土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面：①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;②污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入;③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。 环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类它们的主要作用原理是什么解：从技术原理上看，环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散，防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离，从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应，使污染物转化成无害物质或易于分离的物质，从而使污染介质得到净化与处理。 《环境工程原理》课程的任务是什么
1.2 简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系 解：环境工程学作为环境学科的一个重要分支，主要任务是利用环境学科以及工程学的方法，研究环境污染控制理论、技术、措施和政策，以改善环境质量，保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2 是环境工程学的学科体系。 1.3 去除水中的悬浮物，有哪些可能的方法，它们的技术原理是什么？ 解：去除水中悬浮物的方法主要有：沉淀、离心分离、气浮、过滤（砂滤等）、过滤（筛网过滤）、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。上述方法对应的技术原理分别为：重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 1.4空气中挥发性有机物（VOCs）的去除有哪些可能的技术，它们的技术原理是什么？ 解：去除空气中挥发性有机物（VOCs）的主要技术有：物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。上述方法对应的技术原理分别为：物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 1.5简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解：土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面：①通过雨水淋溶作用，可能导致地下水和周围地表水体的污染：②污染土壤通过土壤颗 粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入：③通过植物吸收而进入食物链，对食物链上的生物产生毒害作用等。 1.6环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类？它们的主要作用原理是什么？ 解：从技术原理上看，环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散，防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离，从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应，使污染物转化成无害物质或易于分离的物质，从而使污染介质得到净化与处理。 1.7《环境工程原理》课程的任务是什么？解：该课程的主要任务是系统、深入地阐述环境污染控制工程，即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、固体废物处理处置与管理和资源化工程、物理性污染（热污染、辐射污染、噪声、振动）控制工程、自然资源的合理利用与保护工程、生态修复与构建工程以及其它污染控制工程中涉及到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，为相关的专业课程打下良好的理论基础。 第二章质量衡算与能量衡算 2.1某室内空气中03的浓度是0.08 X10-6（体积分数），求： （1）在1.013 X05Pa、25C下，用口g/n3表示该浓度； （2）在大气压力为0.83 X05Pa和15C下，03的物质的量浓度为多少？ 解：理想气体的体积分数与摩尔分数值相等
XXXXXX 2016至2017学年第 1 学期 环境工程原理 考查试卷 考试方式： 开卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的70% 教研室主任复核 本试卷可能用到的计算值： ln2=0.693, ln3=1.099, ln5=1.609，g=10 m/s 2 ，＝ 1.4 π＝3.14， ＝1.44 一、填空题：（每空0.5分 .共20分） 1. _______________和________________是目前人类面临的两大类环境问题，它们已经成为影响社会可持续发展、人类可持续生存的重大问题。 2. 水污染根据污染物的不同可分为___________________、___________________和________________三大类。 3. 空气净化与大气污染控制技术可分为_________________和_______________两大类。 4. 压强用国际单位制单位导出的表示结果为_________________。 5. 李白诗中有“白发三千丈，缘愁似个长”句，用国际单位制表示李白描述的白发长度为________________。释印肃诗中有“黄金万两非堪比，东西南北至分明”，用国际单位制表示诗中描述的黄金质量是_____________________。 6. 百分比浓度的量纲为_______________。 7. 在流动糸统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随__________而变，不随__________而变，称为稳定流动。质量衡算依据的基本定律是________________，能量衡算依据的基本定律是____________________。 8. 考古学家发掘出长、宽、高分别为160 cm 、40 cm 、30 cm 的古代排水砖管，壁厚为3 cm ，则流过其中的流体的当量直径为____________。 9. 流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是_____________ 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的___________ ，縻擦糸数λ与Re 的关系为______________。 10. 用二种厚度相同的材料保温时，往往把_____________ 的材料包在内 层，以达到好的保温效果。 11. 能量衡算方程中涉及的能量中机械能包括_______________、_______________和____________，不能直接转变为机械能的能量包括_______________和____________。 12. 流体流动有两种典型的形态，即_________和_________，判别方法是用___________的值来判断，判断临界值分别为____________和_______________。 13. 测流量的装置主要有_______________、________________和______________。 14. 热量传递主要三种方式分别为________________、______________和______________，其中____________不能发生在固体中，________________可以发生在真空中。 15. 费克定律的表达式为_______________。 16. 重力沉降和离心沉降是利用待分离的颗粒与流体之间的____________，在重力或离心力的作用下使颗粒和流体之间发生相对运动。 二、判断题:（每小题1分，共10分） 1. 对于土壤的污染只能产生局部污染。 （ ） 2. 对于两种气体组成的混合体系来说，两种组分的质量比等于摩尔比。 （ ） 系部名称： 专业班级： 姓名 学号： 密 封 线 内 不 得 答 ：题 -----------------------------密 封 线----------------------------------------密 封 线-----------------------------------------密 封 线--------------
《环境工程原理》试题库 试题一 二：填空题（18分） 1、某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=__8.7 02mH , ___pa 41053.8?_______Pa. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、常温下水的密度为10003m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以53 10310.11000.3.1.0?===-μρdu R e s m 3 速度流动，其流动类型为 _湍流___。 3、流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以_层流、过渡流和湍流__. 4、气体的粘度随温度的升高而___增加__，水的粘度随温度的升高而 降低_。 5、水在管路中流动时，常用流速范围为__3-8__s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为___8-15___s m 。 6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量____. .往复泵_启动前不需灌液，开旁路阀、用旁路阀来调节流量的. 7、在非均相物糸中，处于_分散___状态的物质，称为分散物质，处于 _连续__状态的物质，称为分散介质。 8、间竭过滤操作包括__过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。。 9、传热的基本方式为____热传导、对流传热、热辐射。 10、工业上的换热方法有__间壁式、混合式、蓄热式、热管。 11、α称为_对流传热膜糸数_，其物理意义为当流体与壁面温度差为1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。提高管内α值的有效方法增加流程。 提高管外α值的有效方法_加拆流挡板。 12、蒸汽冷凝有二种方式，即__滴状冷凝和膜状冷凝。其中， 由于滴状冷凝 成小液滴沿壁面直接落下__，其传热效果好。 试题二 一：填充题（20分） 1、牛顿粘性定律_dy dw .μτ=_，粘度在SI 制中的单位是2.m s N _。 2、常用测定流量的流孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。 3、在流动糸统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随_位置_而变，不随_时间_而变，称为稳定流动。若以上各量既随_时间__而变，又随__位置__而变，称为不稳定流动。 4、等边三角形的边长为a ，其当量直径为__a 33_。
1. 2. 3.简述土壤污染治理的技术体系。 处理技术利用的主要原理主要去除对象 客土法 隔离法 清洗法（萃取法）吹脱法（通气法）热处理法 电化学法 焚烧法 微生物净化法 植物净化法稀释作用 物理隔离（防止扩散） 溶解作用 挥发作用 热分解作用、挥发作用 电场作用（移动） 燃烧反应 生物降解作用 植物转化、植物挥发、植物吸收/固定 所有污染物 所有污染物 溶解性污染物 挥发性有机物 有机污染物 离子或极性污染物 有机污染物 可降解性有机污染物 重金属、有机污染物 4.简述废物资源化的技术体系 3.简述沉降分离的原理、类型和各类型的主要特征。 原理：将含有颗粒物的流体（水或气体）置于某种力场（重力场、离心力场、电场或惯性场等）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，从而实现颗粒物与流体的分离。
4.比较重力沉降和离心沉降的主要区别。 与重力沉降相比，离心沉降有如下特征：①沉降方向不是向下，而是向外，即背离旋转中心②由于离心力随旋转半径而变化，致使离心沉降速率也随颗粒所处的位置而变，所以颗粒的离心沉降速率不是恒定的，而重力沉降速率则是不变的。③离心沉降速率在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，利用离心沉降要比重力沉降有效得多。④离心沉降使用的是离心力而重力沉降利用的是重力 5.表面过滤与深层过滤的主要区别是什么？各自的定义？ 表面过滤: ①过滤介质的孔一般要比待过滤流体中的固体颗粒的粒径小②过滤时固体颗粒被过滤介质截留，并在其表面逐渐积累成滤饼③此时沉积的滤饼亦起过滤作用，又称滤饼过滤④通常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢的情况。 深层过滤：①利用过滤介质间空隙进行过滤②通常发生在以固体颗粒为滤料的过滤操作中③滤料内部空隙大于悬浮颗粒粒径④悬浮颗粒随流体进入滤料内部，在拦截、惯性碰撞、扩散沉淀等作用下颗粒附着在滤料表面上而与流体分开 区别： 表面过滤通常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢的情况，过滤介质的孔一般要比待过滤流体中的固体颗粒的粒径小。 深层过滤利用过滤介质间空隙进行过滤，通常发生在以固体颗粒为滤料的过滤操作中，滤料内部空隙大于悬浮颗粒粒径。 参考答案：从两者的过滤介质、过滤过程、过滤机理和应用范围加以比较。。
环境工程原理试题及 答案
华南农业大学期末考试试卷（A卷） 2011-2012学年第1 学期考试科目：环境工程原理基础 考试类型：（闭卷）考试考试时间： 120 分钟 学号姓名年级专业 一、单项选择（本大题共8 小题，每小题 2 分，共 16分） 1、圆形直管管径增加1倍，流量、长度及摩擦系数均不变时，流体在管内流动的沿程阻力损失变为原来的多少倍（） A 、2 B、4 C、1/16 D、1/32 2 、关于无量纲准数，下列说法正确的是（） A 、量纲为1 B、无量纲、有单位 C、有量纲、无单位 D、数值大小取决于所采用单位制 3 、流体流动的内摩擦力与（）成正比 A 、动能梯度 B、流量梯度C、速度梯度 D、压力梯度
4 、关于气体黏度，下列说法正确的是（） A 、基本不受压力影响 B、基本不受温度影响 C、随压力升高而减小 D、随温度升高而减小 5、某一含有A、B两种组分的气相混合体系总体处于静止状态，其中B浓度远大于A且分布均匀一致，A在水平方向存在浓度分布，则下列说法正确的是（） A 、2组分在水平方向进行反向扩散 B、A组分扩散通量与AB组分平均浓度差成正比 C、B组分扩散通量与AB组分平均浓度差成反比 D、A组分扩散通量与A的浓度差成正比 6 、旋风分离器临界直径是指（） A、能够进入其中的最小颗粒直径 B、能够进入其中的最大颗粒直径 C、能全部分离出来的最小颗粒的直径 D、能全部分离出来的最大颗粒的直径 7 、滤料通常是指（）过滤介质 A、颗粒状 B、织物状 C、多空固体 D、多孔膜
8、 活性炭对水中某种高分子有机物在25℃吸附实验发现吸附容量q 和平衡浓度c 之间具有如下关系：c c q 21+= ，这个关系符合下列哪种吸附等温曲线（ ） A 、弗兰德里希(Freundlich)方程 B 、朗缪尔(Langmuir)方程。 C 、亨利方程。 D 、 Bet 方程。 二、填空题（本大题共8 小题，每小题 2 分，共16 分） 1、 “环境工程学”的任务是利用环境学科与工程学的方法，研究环境污染控制理论、____技术___、措施和____政策____。 2、 污染物处理工程的核心：利用环境工程基本技术原理，通过_____工程___手段，实现污染物的_____高效___、快速去除。 3、 环境工程原理分析问题的基本思路是通过_____微观___过程分析看本质，通过_____数学___表达进行定量解析。 4、若质量为m 、体积为V 的流体进入某静压强为p 、面积为A 的截面，则输入系统的功为____pV____，这种功称为_____流动___功，即是流体的静压能。 5、 根据伯努利方程，流体在流动过程中若存在能量损失，且无外功加入，系统的总机械能沿流动方向将逐渐____减少____。 6、 分子扩散过程由分子的____微观____运动而导致的，只有在固体、静止流体或层流流动的流体中才会________发生。
环3 《环境工程原理》——分离过程原理试题 班级：姓名：学号： 一、问答题（每题6分，共30分）： (1)在过滤过程中，滤饼层的可压缩性通常用什么参数来表示？试分析说明滤饼层为不可压缩 和可压缩两种情况时，增加过滤压差对过滤速度的影响。 (2)试比较深层过滤和表面过滤的特点和差异。 (3)试说明反渗透膜材质是如何影响膜的截留率的？ (4)空气中含有SO2和CH4两种气体，其分压相同，试判断哪种污染物更易被水吸收？为什么？ (5)采用活性炭吸附某含酚废水，当采用单级吸附饱和后，将饱和后的活性炭填充到固定床中， 从顶部通入同样浓度的含酚废水，问活性炭是否还能吸附酚？为什么？ 二、采用转筒离心机分离悬浊液中的固体颗粒，已知颗粒直径为50μm，颗粒密度为6600kg/m3，悬浊液密度为1000kg/m3，黏度为1.2×10-3Pa·s，转筒尺寸为h=500mm, r1=50mm, r2=100mm, 离心机转速为250r/min。（20分） (1)求离心机完全去除固体颗粒时的最大悬浊液处理量。 (2)如果改用直径D与离心机相同的旋流分离器处理该悬浊液，假设进液口宽度B=D/4，液体 在旋流分离器中的旋转圈数为5，采用什么样的操作条件，才能使旋流分离器的分离效率与离心机相同。 三、对某有害气体采用吸收法处理，已知气液两相的相平衡关系为y*＝1.2x。假设气体中溶质摩尔分数为0.3，吸收剂中的溶质摩尔分数为0.01，液气比为2。（25分） (1)采用逆流操作时，请画出操作线和平衡线的关系示意图。假设气体出口处气体中溶质摩尔 分数为0.02，计算气体进口和出口处的推动力。 (2)采用并流操作（气体和吸收剂均从塔底部进入）时，请画出操作线和平衡线的关系示意图。 如果同样要求气体出口处气体中溶质摩尔分数达到0.02，问是否能够达到要求？气体中溶质摩尔分数最低能达到多少？ (3)在上述并流操作条件下，如果要使气体出口处气体中溶质摩尔分数达到0.02，应如何调整 操作参数？请通过计算说明。 四、采用萃取法处理含酚废水。已知待处理的含酚废水体积为10L, 密度为1000 kg/m3，废水中的酚浓度为100 mg/L，要求萃取后废水中酚浓度达到15mg/L以下。假设酚的分配系数为15，并不随溶液组成而变化。（25分） (1)采用单级萃取时，问需要添加多少kg的萃取剂？ (2)将单级萃取后的萃取相与同样体积和同样浓度的含酚废水再次接触进行萃取操作，问废水 中的酚浓度可以降低到多少？并请画出操作线和平衡线的关系示意图。 (3)重复（2）的操作，求最终得到的萃取相中酚的最大浓度为多少？
库》试题境《环工程原理试题一 分）一：问答题（36失 1、一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损变为原来的多少倍？、何谓气缚现象？如何防止？2 、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 3 、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问：4 ）传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？（1 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？）传热糸数K（2 ）那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？（3 、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 5 、单效减压蒸发操作有何优点？ 6) 分三：计算题(46 、如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数1?05mH 100mm,求流体，若管径为为，现发现压力表上的读数为030?.2的流量及阀的局部阻力糸数？列管式换热器中，用冷却2、在一00C50C100的热水冷却到将，热水300m CC4520为升到知传热糸数流量为，冷却水在管内流动，温度从K。已60hw?。求冷却水量和换热管数为的钢管，长，换热管为 3m.2000mm225?.52Cm.（逆流）。KjK?已知：960?187CC??4.热水冷水热水K.Kg3m试题一答案：二：问答题2ul 1?dd?2.h?.，。、 11211gd21 1Vu?u?，1214?d..24?..du22 10m ??264?/?。12 ? 2 50m1lu2?h.?h?.。122 25m 16dg22 图1-1 2、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之发生 3相对运动而分离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速度。接近于空气的对流传热膜糸数；空、传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热糸数K3 气走
简答题 1.简述环境科学与环境工程的概念及其各自内容。 环境科学的定义：就是以人类与环境这对矛盾为对象，研究其对立统一关系的发生和发展调节和控制以及利用和改造的科学。环境科学要探索全球范围内的环境演化规律；人类活动与自然生态之间的关系；环境变化对人类生存的影响；以及区域环境污染的防治技术和管理措施。 环境工程的定义：运用工程和生态学的原理和方法，防治污染，合理利用自然资源，保护和改善环境质量。水质净化与水污染控制技术、大气（包括室内空气）污染控制技术、固体废弃物处理处置与管理和资源化技术、物理性污染（热污染、辐射污染、噪声、振动）防治技术、自然资源的合理利用与保护、环境监测与环境质量评价等传统的内容，还包括生态修复与构建理论与技术、清洁生产理论与技术以及环境规划、管理与环境系统工程等。 2.什么是浊度？浊度的单位有哪些？它们之间是什么关系？ 浊度是用以表示水的浑浊程度的单位。浊度是由于不溶性物质的存在而引起液体的透明度降低的一种量度。不溶性物质是指悬浮于水中的固体颗粒物（泥沙、腐殖质、浮游藻类等）和胶体颗粒物。常见的单位有以下几种：JTU-杰克逊浊度,NTU-散射浊度,FTU-乌洛托品－硫酸肼配制浊度。1JTU=1mg/L的白陶土悬浮体。40度FTU=40度NTU≈40度JTU 3.简述活性污泥法的净化机理。 在活性污泥处理系统中，有机底物从废水中被去除的实质就是有机底物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程，这一过程的结果是污水得到了净化，微生物获得了能量而合成新的细胞，活性污泥得到了增长。 一般将这整个净化反应过程分为三个阶段： 1)初期吸附；(吸附) 2)微生物代谢；(稳定) 3)活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩(分离) 简述除尘的本质机理。 4.简述除尘的本质机理。 将含尘气体引入一种或几种力作用的机器，使颗粒相对运载气流产生一定的位移，并从气流中分离出来，最后沉降到捕集器表面上。其中作用力包括：外力（重力，离心力，惯性力，静电力，磁力，热力等），流体阻力，颗粒间相互作用力。 5.煤的工业分析是工业用煤中最常用的分析方法，同时也是评价工业用煤的主要指 标，试简要说明其测定内容。 在国家标准中，煤的工业分析是指包括煤的水分（M ）、灰分（A ）、挥发分（V ）和固定碳（Fc ) 四个分析项目指标的测定的总称。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标，也是评价煤质的基本依据。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定，又叫煤的全工业分析。 6.工程上常把固体废物沼气化处理的生物化学反应分为液化阶段和气化阶段，试简 述液化阶段和气化阶段中的微生物类型及其在有机固体废物沼气化过程中的作用。 产液阶段：主要菌为非产甲烷菌，分为水解菌和酸化菌。主要的作用：为产甲烷菌提供养分，创造适宜的氧化还原环境，为产甲烷菌消除部分有毒物质。和产甲烷菌共同维持发酵系统的
物理吸收：如果气体溶质与吸收剂不发生明显反应，而是由于在吸收剂种的溶解度人而被吸收，成为物理吸收。 化学吸收：如果溶质与吸收剂（或其中的活性成分）发生化学反应被吸收。 吸附平衡：在一定条件下，当流体（气体或液体）和吸附剂接触，流体中的吸附质将被吸附剂所吸附。当吸附速率和解吸速率相等时，气固相屮的吸附质浓度不再改变时。 反应操作：利用化学或生物反应进行工业牛产或污染物处理时，需要通过反应条件等的控制，使反应向有利的方向进行。为达到这种目的而采取的一系列工程措施通称为反应操作。导温系数：是物质的物理性质，它反映了温度变化在物体中的传播能力。 导热系数：是导热物质在单位面积、单位温度梯度下的导热速率、表明物质导热性的强弱, 即导热能力的人小。 绝对黑体：表示落在物体表面上的辐射能力能全部被物理吸收，这种物体称为绝对黑体。黑体具有最大的吸收能力，也具有最大的耦射能力。 绝对白体：表示落在物体表面上的辐射能全部被反射出去，若入射角等于反射角，侧物体称为镜休，若反射情况为漫反射，该物体称为绝对口体。 化学平衡：化学平衡是指在宏观条件一定的可逆反应中，化学反应正逆反应速度相等，反应物和生成物各组分浓度不在改变的状态。 1、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坏境的对立统一关系，认识两者Z间的作用与反作用，掌握其发展规律，从而保护坏境并使其向有利于人类的方向演变。 2、环境工程学的任务：利用环境学科与工程学的方法，研究环境污染控制理论、技术、措施和政策，以改善环境质屋，保证人类的身体健康、舒适的生存和社会的可持续发展。 3、环境工程学的研究对象：水质净化与水污染控制技术、大气（包括室内空气）污染控制技术、固体废弃物处理处置与管理和资源化技术、物理性污染（热污染、辐射污染、噪声、振动）防治技术、自然资源的合理利用与保护、环境监测与环境质量评价等传统的内容，还包括生态修复与构建理论与技术、清洁牛产理论与技术以及环境规划、管理与环境系统工程等。 4、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。 5、环境工程学主要研究对象有：水质净化和水污染的防治和处理、大气质量净化和大气污染的防治和处理、固体废弃物污染的防治和资源利用、物理性污染的防治和处理、对自然资源的合理利用和保护、环境监测、环境质量的检测少评价。 6、阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线：首先对隔离、分选、转化的方式进行优选组合，再对装置进行优化设计和对操作方式和操作条件进行优化，最后对介质的混合状态、流体流态进行优化和对物质能量的迁移和反应速率进行强化，从而达到污染物髙效去除的目的。 7、当系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数，不随时间变化，称为稳态系统：当上述物理量不仅随位置变化，而且随时间变化，称为非稳态系统。 8、用來描述物体或系统物理状态的可测量性质称为它的量纲。量纲与单位的区别：量纲是可测虽:的性质；单位是测虽:的标准，用这些标准和确定的数值可以定量地描述量纲。 1、若冬季和夏季的室温均为18°C,人对冷暖的感觉是否相同？在哪种情况下觉得更暖和？为什么？
第I篇习题解答 第一章绪论 1.1简要概述环境学科的发展历史及其学科体系。 解：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。 环境学科是一门正在蓬勃发展的科学，其研究围和涵不断扩展，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，因此目前有关环境学科的分支学科还没有形成统一的划分方法。图1-1是环境学科的分科体系。 图1-1 环境学科体系 1.2 简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。 解：环境工程学作为环境学科的一个重要分支，主要任务是利用环境学科以及工程学的方法，研究环境污染控制理论、技术、措施和政策，以改善环境质量，保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2是环境工程学的学科体系。 环境工程学环境净化与污染控制技术及原理 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 环境工程监测与环境质量评价 水质净化与水污染控制工程 空气净化与大气污染控制工程 固体废弃物处理处置与管理 物理性污染控制工程 土壤净化与污染控制技术 废物资源化技术 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
图1-2 环境工程学的学科体系 1.3 去除水中的悬浮物，有哪些可能的方法，它们的技术原理是什么？ 解：去除水中悬浮物的方法主要有：沉淀、离心分离、气浮、过滤（砂滤等）、过滤（筛网过滤）、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。 上述方法对应的技术原理分别为：重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 1.4 空气中挥发性有机物（VOCs）的去除有哪些可能的技术，它们的技术原理是什么？ 解：去除空气中挥发性有机物（VOCs）的主要技术有：物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。 上述方法对应的技术原理分别为：物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 1.5 简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解：土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面：①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;②污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入;③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。 1.6 环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类？它们的主要作用原理是什么？ 解：从技术原理上看，环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散，防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离，从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应，使污染物转化成无害物质或易于分离的物质，从而使污染介质得到净化与处理。
环境工程原理习题1 填空： 1、对流传质系数为κc,整个有效膜层的传质推动力为C A，i-C A,0,对流传质速率方程为：。 2、按溶质与吸收剂之间发生的作用吸收过程可分为：。 3、亨利定律在三种表达形式为：。 4、双组分体系y A(（溶质的摩尔分数）与Y A(摩尔比)之间的关系式为：。 5、双组分体系x A(（溶质的摩尔分数）与X A(摩尔比)之间的关系式为：。 6、双膜理论假设在两界面处气、液两相在瞬间：。 7、在稳态恒摩尔逆流吸收塔中，废气初始浓度Y1为0.05,吸收率为98%,Y2= 。 8、在稳态恒摩尔逆流吸收塔中，全塔物料衡算方程为：。 9、最小吸收剂条件下，塔底截面气、液两相。 10、Freundlich方程为：。 12、单分子吸附的Langmuir等温方程为：。 简答题： 1、空气中含有SO2和CH4两种气体，其分压相同，试判断哪种气体更容易被水吸收，为什么？ 2、用活性炭吸附含酚废水，当采用单级吸附饱和后，将饱和后的活性炭到固定床中，从顶部通入同浓度的含酚废 水，问活性炭是否还能吸附？为什么？ 传质与吸收： 一、基本知识 1.吸收的依据是（1 ）。 ①气体混合物中各组分在某种溶剂中溶解度的差异②液体均相混合物中各组分挥发能力的差异 ③液体均相混合物中各组分结晶能力不同④液体均相混合物中各组分沸点不同 2.一个完整的工业吸收流程应包括（3 ）。 ①吸收部分②脱吸部分③吸收和脱吸部分④难以说明 3.吸收操作的作用是分离（1 ）。 ①气体混合物②液体均相混合物③互不相溶的液体混合物④气—液混合物 4.评价吸收溶剂的指标包括有（1，2，3 ）。 ①对混合气中被分离组分有较大溶解度，而对其他组分的溶解度要小，即选择性要高 ②混合气中被分离组分在溶剂中的溶解度应对温度的变化比较敏感 ③溶剂的蒸气压、黏度要低，化学稳定性要好，此外还要满足价廉、易得、无毒、不易燃烧等经济和安全条件 5.有关吸收操作的说法中正确的是（1－7 ）。 ①实际吸收过程常同时兼有净化与回收双重目的 ②吸收是根据混合物中各组分在某种洛剂中溶解度的不同而达到分离的目的 ③一个完整的吸收分离过程一般包括吸收和解吸两部分 ④常用的解吸方法有升温、减压和吹气。其中升温与吹气特别是升温与吹气同时使用最为常见 ⑤用吸收操作来分离气体混合物应解决下列三方面问题:α.吸收剂的选择; b.吸收剂的再生; c.吸收设备 ⑥根据不同的分类方法，吸收可分为物理吸收和化学吸收;也可分为单组分吸收和多组分吸收;又可分为等温吸收 和非等温吸收 ⑦按气、液两相接触方式的不同，可将吸收设备分为级式接触与微分接触两大类 6.由二氧化碳、空气、水构成的气液平衡体系，若总压及温度选定，那么当空气被视为不溶于水的惰性组分时，该体系的自由度数是（3 ）。