環(huán)境工程原理

1、1. 簡述土壤污染治理的技術(shù)體系。2. 簡述廢物資源化的技術(shù)體系3.簡述沉降分離的原理、類型和各類型的主要特征。 原理：將含有顆粒物的流體（水或氣體）置于某種力場（重力場、離心力場、電場或慣性場等）中，使顆粒物與連續(xù)相的流體之間發(fā)生相對運動，沉降到器壁、器底或其他沉積表面，從而實現(xiàn)顆粒物與流體的分離。4.比較重力沉降和離心沉降的主要區(qū)別。 與重力沉降相比，離心沉降有如下特征：沉降方向不是向下，而是向外，即背離旋轉(zhuǎn)中心由于離心力隨旋轉(zhuǎn)半徑而變化，致使離心沉降速率也隨顆粒所處的位置而變，所以顆粒的離心沉降速率不是恒定的，而重力沉降速率則是不變的。離心沉降速率在數(shù)值上遠大于重力沉降速率，對于細小顆粒

2、以及密度與流體相近的顆粒的分離，利用離心沉降要比重力沉降有效得多。離心沉降使用的是離心力而重力沉降利用的是重力5.表面過濾與深層過濾的主要區(qū)別是什么？各自的定義？ 表面過濾: 過濾介質(zhì)的孔一般要比待過濾流體中的固體顆粒的粒徑小過濾時固體顆粒被過濾介質(zhì)截留，并在其表面逐漸積累成濾餅此時沉積的濾餅亦起過濾作用，又稱濾餅過濾通常發(fā)生在過濾流體中顆粒物濃度較高或過濾速度較慢的情況。 深層過濾：利用過濾介質(zhì)間空隙進行過濾通常發(fā)生在以固體顆粒為濾料的過濾操作中濾料內(nèi)部空隙大于懸浮顆粒粒徑懸浮顆粒隨流體進入濾料內(nèi)部，在攔截、慣性碰撞、擴散沉淀等作用下顆粒附著在濾料表面上而與流體分開區(qū)別： 表面過濾通常發(fā)生在

3、過濾流體中顆粒物濃度較高或過濾速度較慢的情況，過濾介質(zhì)的孔一般要比待過濾流體中的固體顆粒的粒徑小。 深層過濾利用過濾介質(zhì)間空隙進行過濾，通常發(fā)生在以固體顆粒為濾料的過濾操作中，濾料內(nèi)部空隙大于懸浮顆粒粒徑。參考答案：從兩者的過濾介質(zhì)、過濾過程、過濾機理和應(yīng)用范圍加以比較。6.恒壓過濾和恒速過濾的主要區(qū)別是什么？各自的定義？ 恒壓過濾：在過濾過程中，過濾壓差自始自終保持恒定。對于指定的懸浮液，K為常數(shù)。 恒速過濾：恒速過濾是指在過濾過程中過濾速度保持不變，即濾液量與過濾時間呈正比。區(qū)別：7.表面過濾的過濾阻力有哪些部分組成？ 由過濾介質(zhì)的過濾阻力Rm和濾餅層的過濾阻力Rc組成 過濾介質(zhì)過濾阻力R

4、m=過濾介質(zhì)的過濾比阻rm*過濾介質(zhì)厚度Lm 濾餅層過濾阻力Rc=濾餅層過濾比阻rc*濾餅層厚度L8.顆粒床層的空隙率的影響因素：9. 流體通過顆粒床層的實際流速u1與哪些因素有關(guān)，與空床流速是什么關(guān)系？ 因素： u1流體在床層空隙中的實際流速，m/s； deb顆粒床層的當(dāng)量直徑，m; p流體通過顆粒床層的壓力差，Pa； µm流體黏度，Pa s； l孔通道的平均長度，m。 與空床流速的關(guān)系：10. 簡述吸收的基本原理和過程。 基本原理：依據(jù)混合氣體各組分在同一種液體溶劑中的物理溶解度（或化學(xué)反應(yīng)活性）的不同，而將氣體混合物分離的操作過程。實際上是混合氣體組分從氣相到液相的相間傳質(zhì)過程

5、 過程：11. 化學(xué)吸收與物理吸收過程有哪些基本步驟？ 物理吸收：（典型的溶質(zhì)由氣相向液相的兩相傳遞過程） 溶質(zhì)由氣相主體傳遞至兩相界面，即氣相內(nèi)的傳遞； 溶質(zhì)在兩相界面由氣相溶解于液相，即相際傳遞； 溶質(zhì)由界面?zhèn)鬟f至液相主體，即液相內(nèi)的傳遞。 化學(xué)吸收： 氣相反應(yīng)物A由氣相主體通過氣膜向相界面擴散 （2）反應(yīng)物A由相界面向液相擴散 （3）反應(yīng)物在液膜內(nèi)或液相主體與反應(yīng)物B反應(yīng)，形 成反應(yīng)區(qū) （4）反應(yīng)物M若為液態(tài)，向液相主體擴散，若為氣態(tài)，則向相界面擴散 （5）氣態(tài)產(chǎn)物由界面向氣相主體擴散12.吸收時板式塔和填料塔的主要區(qū)別是什么？ 板式塔：氣液兩相在塔內(nèi)逐級接觸 填料塔：氣液兩相在塔內(nèi)連續(xù)

6、接觸 13. 常用的吸附劑有哪些? （一）活性炭 （二）活性炭纖維 （三）硅膠 （四）活性氧化鋁 （五）沸石分子篩14.BET和Langmuir吸附假設(shè)有哪些？ 朗格謬爾（Langmuir)公式方程推導(dǎo)的基本假設(shè)： 吸附劑表面性質(zhì)均一，每一個具有剩余價力的表面分子或原子吸附一個氣體分子。 吸附質(zhì)在吸附劑表面為單分子層吸附。 吸附是動態(tài)的，被吸附分子受熱運動影響可以重新回到氣相。 吸附過程類似于氣體的凝結(jié)過程，脫附類似于液體的蒸發(fā)過程 吸附在吸附劑表面的吸附質(zhì)分子之間無作用力。 BET公式方程推導(dǎo)的基本假設(shè)： 吸附分子在吸附劑上是按各個層次排列的。 吸附過程取決于范德華引力，吸附質(zhì)可以在吸附劑表

7、面一層一層地累疊吸附。 每一層吸附都符合Langmuir公式。15.常見的吸附分離設(shè)備有哪些？ 液體接觸過濾器固定床吸附塔流化床吸附塔移動床吸附塔16.萃取分離的原理和特點是什么？ 原理： 利用混合液中被分離組分A在兩相中分配差異的性質(zhì)，使該組分從混合液中分離。 該過程稱為液-液萃取，或溶劑萃取，或液體萃取。 萃取過程是物質(zhì)由一相轉(zhuǎn)到另一相的傳質(zhì)過程。 特點： 可在常溫下操作，無相變； 萃取劑選擇適當(dāng)可以獲得較高分離效率； 對于沸點非常相近的物質(zhì)可以進行有效分離； 利用萃取的方法分離混合液時，混合液中的溶質(zhì)既可是揮發(fā)性物質(zhì)，也可以是非揮發(fā)性物質(zhì)，如無機鹽類等。17.常見的膜分離過程有哪些？ 根

8、據(jù)推動力的不同： 壓力差：微濾、超濾、反滲透、氣體分離、滲透蒸發(fā) 濃度差：滲析 電位差：電滲析、膜電解 溫度差：膜蒸餾18.膜分離的選擇性可以用哪些參數(shù)表示？ 對于溶液脫鹽或脫除微粒、高分子等物質(zhì)，可用截留率表示 對于液體混合物或氣體混合物等物質(zhì)，可用分離因子表示 yA和yB組分A和B在滲透物中的摩爾分?jǐn)?shù)； xA和xB組分A和B在過濾原料中的摩爾分?jǐn)?shù)19.反滲透和納濾機理有哪些基本理論？ 氫鍵理論：基于水分子能夠通過膜的氫鍵的結(jié)合而發(fā)生聯(lián)系并進行傳遞 優(yōu)先吸附-毛細孔流機理：水溶液與多孔膜接觸，膜對水具有選擇性吸水斥鹽，在膜液界面的溶質(zhì)濃度下降，膜界面上形成一層吸附的純水層，優(yōu)選吸附的水滲透通過膜表面的毛細孔獲得純水。 溶解-擴散機理：能較好的說明反滲透膜的傳遞過程20.濃差極化現(xiàn)象是如何發(fā)生的？對膜分離過程有何影響？ 原因：當(dāng)含有不同大小分子的混合液通過膜面時，在壓力差的作用下，混合液中小于膜孔的組分透過膜，而大于膜孔的組分被截留。被截留的組分在緊鄰膜表面形成濃度邊界層，使邊界層中的溶質(zhì)濃度大大高于主體溶液中的濃度，形成由膜表面到主體溶液之間的濃度差。濃度差的存在導(dǎo)致緊靠膜面的溶質(zhì)反向擴散到主體溶液中，導(dǎo)致濃差極化現(xiàn)象。 影響：超濾過程中的濃差極化對通量的影響