《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)大綱課程英文名稱：Foundation of Environmental Engineering課程編號： 133991110課程類別：學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)：必修課學(xué) 分： 2.5學(xué) 時：（其中：講課學(xué)時：32 實驗學(xué)時：8 上機學(xué)時:0 ）適用專業(yè)：環(huán)境工程專業(yè)本科生開課部門： 環(huán)境與資源學(xué)院一、課程教學(xué)目的和課程性質(zhì)本課程是環(huán)境工程專業(yè)本科生必修課。該課程系統(tǒng)地介紹了涉及化學(xué)、生物、物理和數(shù)學(xué)等學(xué)科并在環(huán)境工程學(xué)中廣泛使用的一些基本概念和基本原理，是一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課程。學(xué)習(xí)本課程后使學(xué)生了解和掌握環(huán)境工程中的一些基本原理及設(shè)計基礎(chǔ)，并且能夠幫助學(xué)生思考如何利用所學(xué)的環(huán)

2、境工程中的基本原理來分析環(huán)境系統(tǒng)并達到解決環(huán)境問題的目的。二、本課程與相關(guān)課程的關(guān)系本課程為環(huán)境工程專業(yè)必修課，需要掌握普通化學(xué)、高等數(shù)學(xué)和流體力學(xué)的基本知識，是水污染控制工程、大氣污染控制工程等環(huán)境專業(yè)課程的基礎(chǔ)課。三、課程的主要內(nèi)容及基本要求（一）理論學(xué)時部分第01單元 緒論 （ 1 學(xué)時）知 識 點 環(huán)境問題與環(huán)境學(xué)科的發(fā)展、環(huán)境污染與環(huán)境工程學(xué)、環(huán)境凈化與污染控制技術(shù)、環(huán)境凈化與污染控制技術(shù)原理、環(huán)境工程原理內(nèi)容重 點 環(huán)境凈化與污染控制技術(shù)原理難 點 環(huán)境凈化與污染控制技術(shù)原理基本要求1、識 記：分離技術(shù)、 隔離技術(shù)、轉(zhuǎn)化技術(shù)2、領(lǐng) 會：隔離、分離、轉(zhuǎn)化等技術(shù)原理、環(huán)境工程原理內(nèi)容3

3、、簡單應(yīng)用：無4、綜合應(yīng)用：無第02單元 傳熱 （ 8 學(xué)時）知 識 點 熱量傳遞的方式、傅立葉定律、平壁及圓管壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)、對流傳熱、換 熱 器、間壁傳熱過程計算、傳熱單元數(shù)與傳熱效率、物體的輻射能力、物體間的輻射傳熱、對流和輻射聯(lián)合傳熱重 點 平壁及圓管壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)、總傳熱速率方程、總傳熱系數(shù)、傳熱溫差的計算、保溫及保溫層的厚度和臨界直徑難 點 總傳熱系數(shù)計算、傳熱溫差計算、保溫及保溫層的厚度和臨界直徑基本要求1、識 記：熱傳導(dǎo)、對流傳熱 輻射傳熱2、領(lǐng) 會：間壁式換熱器傳熱基本原理 3、簡單應(yīng)用：工程中常見換熱器傳熱基本原理4、綜合應(yīng)用：污水的生物處理所需的溫度保持、管道及反應(yīng)器進行

4、保溫、 熱電廠的煙氣冷卻等等 第03單元 沉降 （ 3 學(xué)時）知 識 點 沉降速度的計算、沉降分離設(shè)備、流體中直徑為dc的顆粒完全去除的條件、降塵室的生產(chǎn)能力、離心分離因數(shù)、離心沉降分離性能指標(biāo)重 點 沉降速度的計算、降塵室的生產(chǎn)能力、離心沉降分離性能指標(biāo) 難 點 沉降速度的計算基本要求1、識 記：重力沉降、離心沉降、顆粒終端沉降速度、臨界直徑、分離效率 2、領(lǐng) 會：沉降設(shè)備分離的基本原理 3、簡單應(yīng)用：沉降分離設(shè)備的的生產(chǎn)能力及沉降速度的計算 4、綜合應(yīng)用：分析多層降沉室和旋風(fēng)分離器組的設(shè)計依據(jù) 第04單元 過濾 （ 4 學(xué)時） 知 識 點 表面過濾與深層過濾基本理論、過濾基本方程、過濾速度

5、與推動力、過濾過程的計算（恒速過濾、恒壓過濾）、過濾常數(shù)的測定、過濾機生產(chǎn)能力重 點 過濾速度與推動力、過濾過程的計算（恒速過濾、恒壓過濾過濾常數(shù)的測定、過濾機生產(chǎn)能力難 點過濾過程的計算（恒速過濾、恒壓過濾）、過濾機生產(chǎn)能力基本要求1、識 記：過濾、表面過濾、深層過濾、過濾介質(zhì) 2、領(lǐng) 會：過濾機理基本原理和方法等 3、簡單應(yīng)用：過濾速度與推動力之間的關(guān)系、過濾過程的計算4、綜合應(yīng)用：工程中過濾機生產(chǎn)能力的計算 第05單元 吸收 （ 8 學(xué)時）知 識 點 傳質(zhì)過程及機理、吸收劑的選擇、亨利定律及應(yīng)用、雙膜理論、吸收速率、傳質(zhì)阻力、吸收設(shè)備、填料塔吸收過程的物料衡算與操作線方程、吸收劑用量、填

6、料層高度的基本計算重 點亨利定律及應(yīng)用、雙膜理論、吸收速率、傳質(zhì)阻力、吸收劑用量、填料層高度的基本計算難 點亨利定律、吸收劑用量、填料層高度的基本計算基本要求1、識 記：吸收、物理吸收、化學(xué)吸收、非等溫吸收、多組分吸收、分子擴散、對流傳質(zhì) 2、領(lǐng) 會：吸收設(shè)備傳質(zhì)過程及機理、雙膜理論3、簡單應(yīng)用：亨應(yīng)用利定律4、綜合應(yīng)用：吸收設(shè)備所需吸收劑用量、填料層高度 第06單元 吸附 （ 3 學(xué)時）知 識 點 吸附操作、物理吸附、化學(xué)吸附、單分子吸附層、多分子吸附層、幾種常用的吸附劑、等溫吸附方程（弗蘭德里希（Freunlich）方程、朗格謬爾（Langmuir)方程、BET方程）、吸附速率、接觸過濾吸

7、附器、固定床吸附重 點 等溫吸附方程、最小吸附劑用量、穿透點和穿透曲線、穿透點吸附量、穿透時間難 點最小吸附劑用量、穿透點吸附量、穿透時間基本要求1、識 記：吸附、吸附劑、單級吸附、多級吸附和逆流吸附、物理吸附、化學(xué)吸附、單分子吸附層、多分子吸附層2、領(lǐng) 會：吸附分離設(shè)備（接觸過濾吸附器、固定床吸附）分離基本原理 3、簡單應(yīng)用：等溫吸附方程應(yīng)用4、綜合應(yīng)用：吸附設(shè)備分離所需的吸附劑用量、穿透時間等第07單元 其他分離過程 （ 5 學(xué)時）知 識 點 離子交換樹脂（結(jié)構(gòu)、性質(zhì)）、離子交換基本原理、離子交換速率、萃取、膜分離原理重 點離子交換基本原理、萃取、膜分離原理難 點離子交換基本原理、萃取、膜

8、分離原理基本要求1、識 記：離子交換、離子交換劑、離子交換樹脂、交聯(lián)度、溶脹性、交換容量 2、領(lǐng) 會：離子交換基本原理 3、簡單應(yīng)用：離子交換基本原理、萃取、膜分離原理在環(huán)境工程如水處理及其他行業(yè)的應(yīng)用4、綜合應(yīng)用：離子交換基本原理、萃取、膜分離原理在廢水處理的應(yīng)用 學(xué)時分配 知識單元理論學(xué)時緒論1傳熱8沉降3過濾4吸收8吸附3其他分離過程5合計32（二）實驗學(xué)時部分實驗教學(xué)環(huán)節(jié)作用及目的通過實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，在實際操作過程中加深學(xué)生對課程所學(xué)理論知識的深入理解，鍛煉學(xué)生的獨立操作、獨立分析問題與解決問題的能力，為學(xué)習(xí)后繼課程和未來的科學(xué)研究及實際工作打下良好的基礎(chǔ)。 實驗教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生能力標(biāo)準(zhǔn)

9、 掌握實驗的基本原理和實驗的操作方法；能獨立進行實驗的全過程；實驗過程中實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、細致整潔、愛護儀器設(shè)備；初步掌握實驗技術(shù)及實驗數(shù)據(jù)的分析處理技術(shù)，獨立完成實驗報告。 實驗項目、內(nèi)容、學(xué)時分配及實驗類型1、必開實驗序號實驗項目實驗內(nèi)容學(xué)時實驗類型(演示、驗證、綜合、設(shè)計研究)組數(shù)每組學(xué)生人數(shù)1過濾實驗測定過濾常數(shù)K及濾餅壓縮指數(shù)S4驗證5-8102吸附實驗吸附方程常數(shù)的確定4綜合5-8102、選開實驗序號實驗項目實驗內(nèi)容學(xué)時實驗類型(演示、驗證、綜合、設(shè)計研究)組數(shù)每組學(xué)生人數(shù)1傳熱系數(shù)測定總傳熱系數(shù)的測定及影響傳熱系數(shù)的因素4綜合5-8103、主要儀器設(shè)備熱交換器、板框式過濾機、吸

10、附驗裝置、氣泵、流量計、壓力表、振蕩器、三角瓶、量筒、有機玻璃炭柱及玻璃器皿。四、教學(xué)方法與手段本課程教學(xué)環(huán)節(jié)包括課堂講授、學(xué)生自學(xué)、作業(yè)、答疑、質(zhì)疑、期末考試等部分，在教學(xué)方法上以教師上課多媒體講授為主，結(jié)合師生互動、學(xué)生自學(xué)，同時根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同，選擇不同的教學(xué)方法和手段，如基本原理內(nèi)容采用動畫、圖片等輔助手段，涉及到試驗的內(nèi)容則采用實驗室現(xiàn)場教學(xué)的方法。在介紹基本原理的同時，注意啟發(fā)和促進學(xué)生了解環(huán)境工程原理在環(huán)境工程的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，隨時關(guān)注新知識、新內(nèi)容的補充和更新，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。五、考核要求、方式與成績評定考核要求：考試內(nèi)容為各章節(jié)重要的基本原理 考核形式：考試成績評定：平時課程作業(yè)占本課程考核總成績30%，考試占70%。六、選用教材、講義和主要參考書教材：環(huán)境工程原理，胡洪營，高等教育出版社，2010年12月主要參考書：化工原理(上下冊)（柴誠敬主編），高等教育出版社,2005年9月化工原理(第二版) （蔣維鈞），清華大學(xué)出版