1、環(huán)境工程原理課程教學大綱一、課程基本信息課程中文名稱:環(huán)境工程原理課程英文名稱：Principle of Environmental Engineering課程編號：10062204課程性質：專業(yè)基礎課課程學時和學分：總學時：56 ；總學分：3.5 ； 理論學時：48；實驗學時：8適用專業(yè)：環(huán)境工程先修課程：高等數(shù)學，環(huán)境工程專業(yè)概論，無機化學B，有機化學B，物理化學C開課學院、部：二、課程的地位與作用本課程是環(huán)境工程專業(yè)的學科基礎課，課程主要講述環(huán)境凈化與污染防治技術以及生態(tài)修復工程中涉及的具有共性的基本原理、基本過程。通過學習能夠使學生對后續(xù)專業(yè)課程，如水污染控制工程、大氣污染控制工程、固

2、體廢棄物處理與處置工程等有更深入的理解及掌握。三、課程教學總的目的和要求通過學習該課程后，使學生對于環(huán)境工程領域中所涉及的環(huán)境凈化與污染控制工程的隔離、分離與轉化技術原理有較全面的理解。本課程著重培養(yǎng)學生的理解能力和應用能力，為后續(xù)的專業(yè)課程學習和解決實際工程問題打下良好的理論基礎。四、各章主要教學內容第1章 緒論（2學時）本章應掌握污染控制技術原理的基本類型；理解污染控制技術體系。第2章 質量衡算與能量衡算（4學時）本章應掌握質量衡算和能量衡算，常用物理量及單位換算；濃度、流量、流速、通量表示方法。重點：質量衡算和能量衡算方程；難點：質量衡算和能量衡算方程具體應用。第3章 流體流動（6學時）

3、本章要求掌握流體流動質量衡算方程，不可壓縮流體管內流動的連續(xù)性方程，流體流動的阻力損失的方程，管路計算；理解流動的內摩擦力及邊界層理論，流體測量。流體流動的摩擦阻力、形體阻力、產生的原因和影響因素。重點：連續(xù)性方程運用及阻力損失的計算，管路計算。難點：伯努利方程的應用，復雜管路計算。第4章 熱量傳遞（3學時）本章應掌握熱量傳遞的方式，熱傳導、對流換熱的計算。理解傅立葉定律以及平壁和圓管壁的熱傳導速率方程，串聯(lián)熱阻疊加原則、接觸熱阻、對流傳熱機理；牛頓冷卻定律、對流傳熱系數(shù)、保溫層臨界直徑、間壁傳熱過程。了解輻射傳熱的基本概念，換熱器的分類與結構形式，間壁式換熱器的類型與結構，強化傳熱的途徑。重

4、點：導熱過程計算、對流換熱的計算。難點：對流傳熱計算、保溫層臨界直徑、間壁傳熱過程。第5章 質量傳遞（5學時）本章應掌握分子傳質和對流傳質的機理及相關計算。理解質量傳遞的基本概念、基本類型。了解典型的對流傳質系數(shù)、平板上的層流傳質、圓管內的層流傳質。重點：分子傳質過程中的單向擴散、等摩爾反向擴散和有化學反應的擴散過程。難點：分子傳質的機理及相關計算過程。第6章 沉降（4學時）本章應掌握重力沉降、離心沉降基本原理及相關計算，理解沉降分離的基本概念，一般原理與類型。沉降分離設備的基本工作原理；離心力場中顆粒的沉降分析，旋流器工作原理，離心沉降機工作原理；電沉降、慣性沉降。重點：重力沉降、離心沉降基

5、本原理及相關計算。難點：重力沉降、離心沉降中顆粒沉降分析及旋流器工作原理及應用。第7章 過濾（6學時）本章應掌握過濾操作基本概念和分類，表面過濾基本方程；理解表面過濾中恒壓、恒速過濾方程的區(qū)別，深層過濾的基本理論和過濾計算；了解深層過濾過程中顆粒的運動，深層過濾的水力學。重點：表面過濾的基本方程，深層過濾的基本理論。難點：流體通過顆粒床層的流動，深層過濾水力學。第8章 吸收（4學時）本章應掌握吸收的類型，物理吸收的氣-液平衡、亨利定律、雙膜理論和吸收過程的傳質機理，化學吸收的特點和平衡關系；理解物理吸收的總傳質速率方程和傳質阻力分析，化學吸收的傳質速率；了解相平衡關系在吸收過程中的應用、吸收設

6、備的主要工藝。重點：吸收的定義和類型，物理吸收的氣-液平衡、亨利定律、雙膜理論，化學吸收的特點和平衡關系。難點：物理吸收過程的傳質機理、總傳質速率方程，化學吸收的傳質速率。第9章 吸附（4學時）本章應掌握吸附的基本概念、分類和吸附平衡理論；理解吸附傳質過程、不同形式的吸附等溫式；了解常用吸附劑、不同條件的吸附傳質速率方程和吸附穿透曲線。重點：吸附的基本概念、分類和吸附平衡理論。難點：不同形式的吸附等溫式、吸附傳質速率方程第10章 其它分離過程（4學時）本章應掌握萃取分離的特點、萃取過程的熱力學基礎，膜分離過程分類、表征參數(shù)、膜傳遞過程的推動力及一般表述；理解萃取劑的選擇，膜傳遞過程模型；了解萃

7、取工藝流程與計算，反滲透和納濾、微濾和超濾、電滲析過程機理。重點：萃取分離的特點、萃取過程的熱力學基礎，膜分離過程分類、膜傳遞過程的推動力及一般表述。難點：萃取過程的熱力學基礎，萃取工藝流程與計算。第11章 反應動力學基礎（4學時）本章應掌握反應操作和反應器概念、反應器的操作方式和類型，反應速率的定義以及表示方法；理解反應式與計量方程、反應程度與轉化率、反應速率方程與反應級數(shù)等相近概念的區(qū)別，均相反應速率方程；了解不同反應級數(shù)的反應速率方程。重點：反應器的操作方式和類型，反應速率的定義以及表示方法。難點：不同反應級數(shù)的反應速率方程。第12章 反應動力學解析（2學時）本章應掌握動力學實驗步驟，實

8、驗方法，實驗數(shù)據(jù)的一般解析方法，反應器的物料恒算；理解三種反應器：間歇反應器、完全混合流反應器、平推流反應器的原理。重點：動力學實驗及實驗數(shù)據(jù)的解析方法。難點：間歇反應器、完全混合流反應器、平推流反應器的基本方程及解析方法。環(huán)境工程原理實驗1、課程實驗要求：通過實驗，使學生了解流體流動原理，掌握實驗儀器的特點、性能和基本操作，了解儀器常見故障的判斷和處理方法，加深對環(huán)境工程原理基礎理論、基本知識的理解；提高學生聯(lián)系實際分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和實事求是的科學態(tài)度，為未來的科學研究及實際工作打下良好的基礎。2、課程實驗名稱及內容提要本實驗內容包括流體流動阻力、吸收兩個方面

9、。每個實驗的學時安排及內容提要如下：環(huán)境工程原理課程實驗序號實驗名稱學時必開選開實驗類型內容提要驗證基本操作綜合設計1流體流動阻力的測定4必開流體流過直管或管件時，產生的阻力表現(xiàn)為管段兩端的壓力降。通過測量壓力降可計算出阻力系數(shù)。2填料吸收塔實驗4必開在吸收劑和溶質濃度一定時，通過測定吸收劑和氣體的流量及塔頂尾氣濃度、吸收液濃度，可以計算出塔的吸收率。實驗一：管內流體流動阻力的測定實驗目的：1） 測定液體在直管內流動時的摩擦阻力，并確定管路一定時摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)之間的關系；2） 熟悉壓力的測量及轉子流量計的構造及使用；3） 學會在雙對數(shù)坐標紙上標繪與Re的關系曲線。實驗二、吸收實驗實驗目的：1）熟悉填料吸收塔的構造和流程；2）測定在一定操作條件下，用堿液吸收二氧化碳的氣相體積傳質總系數(shù)。3、實驗考核方式及成績評定實驗考核以實驗報告為準，結合實驗課上表現(xiàn)、態(tài)度等給成績。成績每次以100分計，最后求算術平均值，占課程總成績的10%。五、課程考核和成績評定方式本課程采用閉卷與平時考核相結合的考核方式，閉卷考核占80%，平時考核占10%，其中包括出勤、作業(yè)、課堂表現(xiàn)等，實驗成績占10%。六、教材及參考文獻1、教材1胡洪營，張旭，黃霞.環(huán)境工程原理M.北京：高等教育出版社，20052、實驗指導書或教材1 武漢大學化學與分子科學學院實