目录 第一部分理论导引 第一章概述 1.1环境工程学的定义 1.2环境工程学的研究范畴 12.1水环境工程学 1.22大气环境工程学 12.3固体废弃物工程学 章相关概念和基础理论 2.1环境污染控制 2.1.1环境污染及污染物 2.1.2污染物浓度及其度量 2.1.3环境质量标准 2.2环境工程学的反应工程基础 112245666678803 2.21物料平衡和物质传递 2.2.2反应和混合 2.23反应动力学模型 2、3环境工程学的胶体化学基础 2.3.1胶体和表面 24 232胶体的基本性质 2.3.3胶体的凝聚 第二部分水环境工程学 第三章水环境和水污染 3.1水环境 3.1.1地球的水循环 3.12人类聚居区域的水环境代谢 3.2水污染 3.2.1污染指标 3.2.2污染源与污染负荷量 3.23水环境容量 3.3水体的自净作用 40 3.3.1水体对污染物的自净过程 33.2复氧过程 41 3.33 Streeter-Phelps方程 3.34氧垂曲线 第四章水处理系统概述 4.1水处理方法的分类 4.1.1污染物分类及其可处理性 4.1.2悬浮污染物的去除方法 41.3胶体污染物的去除方法 41.4溶解性有机物的去除方法 4.1.5溶解性无机物的去除方法
-i- 目 录 第一部分 理论导引.....................................................................................................................1 第一章 概述...........................................................................................................................1 1.1 环境工程学的定义.....................................................................................................1 1.2 环境工程学的研究范畴...............................................................................................2 1.2.1 水环境工程学...................................................................................................2 1.2.2 大气环境工程学...............................................................................................4 1.2.3 固体废弃物工程学...........................................................................................5 第二章 相关概念和基础理论..................................................................................................6 2.1 环境污染控制.............................................................................................................6 2.1.1 环境污染及污染物...........................................................................................6 2.1.2 污染物浓度及其度量........................................................................................6 2.1.3 环境质量标准...................................................................................................7 2.2 环境工程学的反应工程基础........................................................................................8 2.2.1 物料平衡和物质传递........................................................................................8 2.2.2 反应和混合....................................................................................................10 2.2.3 反应动力学模型.............................................................................................13 2.3 环境工程学的胶体化学基础.....................................................................................24 2.3.1 胶体和表面....................................................................................................24 2.3.2 胶体的基本性质.............................................................................................26 2.3.3 胶体的凝聚....................................................................................................32 第二部分 水环境工程学............................................................................................................33 第三章 水环境和水污染.....................................................................................................33 3.1 水环境....................................................................................................................33 3.1.1 地球的水循环................................................................................................33 3.1.2 人类聚居区域的水环境代谢...........................................................................35 3.2 水污染....................................................................................................................37 3.2.1 污染指标.......................................................................................................37 3.2.2 污染源与污染负荷量......................................................................................38 3.2.3 水环境容量....................................................................................................39 3.3 水体的自净作用......................................................................................................40 3.3.1 水体对污染物的自净过程...............................................................................40 3.3.2 复氧过程.......................................................................................................41 3.3.3 Streeter-Phelps 方程......................................................................................41 3.3.4 氧垂曲线.......................................................................................................42 第四章 水处理系统概述.....................................................................................................44 4.1 水处理方法的分类....................................................................................................44 4.1.1 污染物分类及其可处理性...............................................................................44 4.1.2 悬浮污染物的去除方法..................................................................................44 4.1.3 胶体污染物的去除方法..................................................................................45 4.1.4 溶解性有机物的去除方法...............................................................................45 4.1.5 溶解性无机物的去除方法...............................................................................45
4.2给水处理系统 42.1常规给水处理系统 42.2预处理和深度给水处理 43城镇污水处理系统 43.1污水处理系统 4.3.2污水深度处理和回用 44工业废水处理系统 44.1工业废水的分类和水质特点 44.2工业废水处理方法 第五章物理处理法 5.1沉淀与气浮 5.1.1基础理论 5.1.2斜管斜板沉淀理论 5.1.3沉淀与气浮设备概述 52过滤 5.2.1基础理论 522滤池构造 52.3滤池冲洗 524过滤设备概述 第六章物理化学处理法 6.1混凝 6.1.1基础理论 61.2混凝剂 6.1.3混凝设备 .69 6.2吸附 6.2.1基础理论 622吸附设备 6.3离子交换法 6.3.1基础理论 2334 63.2离子交换工艺及设备 64膜分离 64.1基础理论 642膜分离方法的应用 第七章化学处理法 7.1中和 7.1.1基础理论 7.1.2中和处理工艺 7.2化学沉淀 7.2.1基础理论 888 7.22化学沉淀方法 7.3氧化还原 7.3.1基本理论 7.3.2氧化法 8888 7.3.3还原法
-ii- 4.2 给水处理系统...........................................................................................................45 4.2.1 常规给水处理系统.........................................................................................45 4.2.2 预处理和深度给水处理...................................................................................46 4.3 城镇污水处理系统...................................................................................................47 4.3.1 污水处理系统................................................................................................47 4.3.2 污水深度处理和回用......................................................................................47 4.4 工业废水处理系统...................................................................................................48 4.4.1 工业废水的分类和水质特点...........................................................................48 4.4.2 工业废水处理方法.........................................................................................48 第五章 物理处理法............................................................................................................50 5.1 沉淀与气浮.............................................................................................................50 5.1.1 基础理论........................................................................................................50 5.1.2 斜管斜板沉淀理论.........................................................................................53 5.1.3 沉淀与气浮设备概述......................................................................................54 5.2 过滤........................................................................................................................56 5.2.1 基础理论.......................................................................................................56 5.2.2 滤池构造.......................................................................................................58 5.2.3 滤池冲洗.......................................................................................................60 5.2.4 过滤设备概述................................................................................................61 第六章 物理化学处理法.....................................................................................................64 6.1 混凝........................................................................................................................64 6.1.1 基础理论.......................................................................................................64 6.1.2 混凝剂...........................................................................................................66 6.1.3 混凝设备.......................................................................................................69 6.2 吸附........................................................................................................................70 6.2.1 基础理论........................................................................................................70 6.2.2 吸附设备.......................................................................................................72 6.3 离子交换法.............................................................................................................73 6.3.1 基础理论.......................................................................................................73 6.3.2 离子交换工艺及设备......................................................................................74 6.4 膜分离....................................................................................................................75 6.4.1 基础理论........................................................................................................75 6.4.2 膜分离方法的应用.........................................................................................76 第七章 化学处理法............................................................................................................77 7.1 中和........................................................................................................................77 7.1.1 基础理论.......................................................................................................77 7.1.2 中和处理工艺................................................................................................78 7.2 化学沉淀.................................................................................................................78 7.2.1 基础理论.......................................................................................................78 7.2.2 化学沉淀方法................................................................................................79 7.3 氧化还原..................................................................................................................81 7.3.1 基本理论.......................................................................................................81 7.3.2 氧化法...........................................................................................................82 7.3.3 还原法...........................................................................................................83
74消毒 7.41消毒的基本原理 742消毒方法 第八章生物处理法 8.1活性污泥法 8.1.1基础理论 8.1.2活性污泥法的运行方式 688824 8.1.3活性污泥处理系统的维护管理 82生物膜法 821基础理论 822生物滤池 100 823生物转盘 101 824生物接触氧化 83厌氧生物处理 83.1基础理论 832厌氧消化工艺设备 84生物脱氮除磷技术 09 841生物脱氮技术 842生物除磷技术 84.3A3O法同步脱氮除磷工艺技术 第三部分大气环境工程学 l15 第九章空气环境与空气污染 l15 9.1空气环境 9.1.1空气的组成 912大气圈垂直结构 91.3主要气象要素及空气的物理性能 117 92空气污染 120 9.2.1空气污染含义 9.22空气污染的影响 9.2.3空气污染的类型 924室内空气污染 第十章空气污染净化系统概述. 124 10.1空气污染净化方法分类 102空气污染净化装置 10.2.1除尘装置 10.22吸收装置 10.2.3吸附装置 1024催化转化装置 10.3空气污染净化装置的性能 10.3.1净化装置技术性能的一般表示方法 10.3.2净化效率的表示方法 127 10.3.3排放浓度及排放速率 104空气污染净化装置的选择 130
-iii- 7.4 消 毒....................................................................................................................85 7.4.1 消毒的基本原理.............................................................................................85 7.4.2 消毒方法.......................................................................................................86 第八章 生物处理法..............................................................................................................89 8.1 活性污泥法.............................................................................................................89 8.1.1 基础理论.......................................................................................................89 8.1.2 活性污泥法的运行方式..................................................................................92 8.1.3 活性污泥处理系统的维护管理........................................................................94 8.2 生物膜法.................................................................................................................98 8.2.1 基础理论.......................................................................................................98 8.2.2 生物滤池..................................................................................................... 100 8.2.3 生物转盘..................................................................................................... 101 8.2.4 生物接触氧化.............................................................................................. 102 8.3 厌氧生物处理........................................................................................................ 103 8.3.1 基础理论..................................................................................................... 103 8.3.2 厌氧消化工艺设备....................................................................................... 107 8.4 生物脱氮除磷技术................................................................................................. 109 8.4.1 生物脱氮技术.............................................................................................. 109 8.4.2 生物除磷技术.............................................................................................. 113 8.4.3 A2O 法同步脱氮除磷工艺技术.................................................................... 114 第三部分 大气环境工程学....................................................................................................... 115 第九章 空气环境与空气污染............................................................................................ 115 9.1 空气环境............................................................................................................... 115 9.1.1 空气的组成.................................................................................................. 115 9.1.2 大气圈垂直结构........................................................................................... 115 9.1.3 主要气象要素及空气的物理性能................................................................... 117 9.2 空气污染................................................................................................................ 120 9.2.1 空气污染含义............................................................................................... 120 9.2.2 空气污染的影响........................................................................................... 120 9.2.3 空气污染的类型........................................................................................... 121 9.2.4 室内空气污染............................................................................................... 122 第十章 空气污染净化系统概述......................................................................................... 124 10.1 空气污染净化方法分类...................................................................................... 124 10.2 空气污染净化装置............................................................................................. 124 10.2.1 除尘装置.................................................................................................. 124 10.2.2 吸收装置.................................................................................................. 125 10.2.3 吸附装置.................................................................................................. 125 10.2.4 催化转化装置........................................................................................... 126 10.3 空气污染净化装置的性能................................................................................... 126 10.3.1 净化装置技术性能的一般表示方法........................................................... 126 10.3.2 净化效率的表示方法................................................................................ 127 10.3.3 排放浓度及排放速率................................................................................ 129 10.4 空气污染净化装置的选择................................................................................... 130
第十一章颗粒状污染物净化装置 135 1.1机械式除尘器 135 111.1重力沉降室 135 11.2惯性除尘器 113旋风除尘器的基本原理 136 112过滤式除尘器 12.1袋式除尘器的基本原理 112.2袋式除尘器的滤料和结构型式 113电除尘器 1.3.1概述 113.2电晕的发生 11.3.3电场 13.4粒子荷电 11.3.5粒子的捕集 145 1.3.6粉尘比电阻对电除尘器运行的影响 113.7电除尘器的应用 114湿式气体洗涤器 114.1概述 147 1142重力喷雾洗涤器 11.4.3旋风洗涤器 149 1144自激喷雾洗涤器 114.5文丘里洗涤器 第十二章气态污染物净化方法 12.1二氧化硫污染控制方法 2.1.1燃烧前燃料脱硫 2.1.2流化床燃烧脱硫 12.1.3低浓度二氧化硫烟气脱硫 12.2氮氧化物污染控制方法 12.2.1低氮氧化物燃烧技术 12.2.2烟气脱硝技术 12.3含氟化物烟气的净化方法 24恶臭物质净化方法 12.41吸收法脱臭 1242吸附法脱臭 124.3燃烧法 12.5温室气体的净化方法 166 12.5.1采用清洁燃料降低二氧化碳的排放量 12.52烟气中CO2的回收 十三章机动车污染的控制 13.1机动车排气中主要污染物 132汽油车排气中污染物的控制方法 133我国在用汽车排气污染的控制措施 第十四章城市扬尘污染控制 14.1城市扬尘来源与污染
-iv- 第十一章 颗粒状污染物净化装置..................................................................................... 135 11.1 机械式除尘器...................................................................................................... 135 11.1.1 重力沉降室.............................................................................................. 135 11.1.2 惯性除尘器.............................................................................................. 136 11.1.3 旋风除尘器的基本原理............................................................................. 136 11.2 过滤式除尘器...................................................................................................... 138 11.2.1 袋式除尘器的基本原理............................................................................. 138 11.2.2 袋式除尘器的滤料和结构型式.................................................................. 140 11.3 电除尘器........................................................................................................... 141 11.3.1 概 述..................................................................................................... 141 11.3.2 电晕的发生.............................................................................................. 142 11.3.3 电场......................................................................................................... 143 11.3.4 粒子荷电.................................................................................................. 144 11.3.5 粒子的捕集.............................................................................................. 145 11.3.6 粉尘比电阻对电除尘器运行的影响........................................................... 146 11.3.7 电除尘器的应用.......................................................................................... 146 11.4 湿式气体洗涤器................................................................................................. 146 11.4.1 概述......................................................................................................... 147 11.4.2 重力喷雾洗涤器....................................................................................... 149 11.4.3 旋风洗涤器.............................................................................................. 149 11.4.4 自激喷雾洗涤器....................................................................................... 149 11.4.5 文丘里洗涤器........................................................................................... 150 第十二章 气态污染物净化方法......................................................................................... 153 12.1 二氧化硫污染控制方法........................................................................................ 153 12.1.1 燃烧前燃料脱硫.......................................................................................... 153 12.1.2 流化床燃烧脱硫....................................................................................... 154 12.1.3 低浓度二氧化硫烟气脱硫......................................................................... 154 12.2 氮氧化物污染控制方法...................................................................................... 160 12.2.1 低氮氧化物燃烧技术................................................................................ 160 12.2.2 烟气脱硝技术........................................................................................... 163 12.3 含氟化物烟气的净化方法............................................................................. 164 12.4 恶臭物质净化方法............................................................................................. 165 12.4.1 吸收法脱臭................................................................................................ 165 12.4.2 吸附法脱臭.............................................................................................. 165 12.4.3 燃烧法..................................................................................................... 166 12.5 温室气体的净化方法.......................................................................................... 166 12.5.1 采用清洁燃料降低二氧化碳的排放量........................................................ 166 12.5.2 烟气中 CO2 的回收................................................................................... 167 第十三章 机动车污染的控制............................................................................................ 169 13.1 机动车排气中主要污染物................................................................................... 169 13.2 汽油车排气中污染物的控制方法........................................................................ 170 13.3 我国在用汽车排气污染的控制措施....................................................................... 174 第十四章 城市扬尘污染控制.............................................................................................. 175 14.1 城市扬尘来源与污染.......................................................................................... 175
14.1.1城市扬尘的含义与分类 14.1.2城市扬尘的来源 175 4.1.3城市扬尘污染现状 142城市扬尘控制原理与方法 14.2.1城市扬尘的影响因子 178 14.2.2城市扬尘控制原理 142.3城市扬尘的控制方法 179 第四部分固体废弃物工程学 第十五章概述 15.1固体废弃物的来源及分类 15.1.1固体废弃物的来源 183 15.12固体废弃物的分类 152固体废弃物的性质 1521固体废弃物的物理和化学性质 15.22固体废物的环境污染途径和危害 187 153固体废物管理措施与技术政策 15.3.1固体废物管理措施 15.3.2固体废物管理技术政策 第十六章固体废物处理技术 161固体废物的收集和运输 16.1.1城市垃圾的收集与运输 16.1.2工业固体废物的收集、运输 162固体废物的压实技术 16.2.1固体废物压实的原理 1622固体废物压实设备 163固体废弃物的破碎 16.3.1固体废弃物破碎原理 195 1632破碎工艺与设备 164固体废物的分选技术 1641分选原理 .197 1642分选方法 16.5固体废物的固化 204 16.5.1固化原理和方法 204 16.52固化产物性能的评价 第十七章固体废物资源化利用与最终处理 17.1概述 17.1.1固体废弃物的资源化利用价值 210 17.1.2固体废弃物资源化系统 210 72固体废物的生物转化技术 1721固体废物的好氧堆肥处理 17.2.2固体废物的厌氧发酵处理 7.3固体废物的焚烧技术 217 17.3.1焚烧原理 217
-v- 14.1.1 城市扬尘的含义与分类............................................................................... 175 14.1.2 城市扬尘的来源.......................................................................................... 175 14.1.3 城市扬尘污染现状...................................................................................... 177 14.2 城市扬尘控制原理与方法..................................................................................... 178 14.2.1 城市扬尘的影响因子................................................................................... 178 14.2.2 城市扬尘控制原理...................................................................................... 179 14.2.3 城市扬尘的控制方法................................................................................... 179 第四部分 固体废弃物工程学................................................................................................... 183 第十五章 概述................................................................................................................... 183 15.1 固体废弃物的来源及分类.................................................................................... 183 15.1.1 固体废弃物的来源...................................................................................... 183 15.1.2 固体废弃物的分类...................................................................................... 183 15.2 固体废弃物的性质............................................................................................... 185 15.2.1 固体废弃物的物理和化学性质.................................................................. 185 15.2.2 固体废物的环境污染途径和危害............................................................... 187 15.3 固体废物管理措施与技术政策.............................................................................. 188 15.3.1 固体废物管理措施...................................................................................... 188 15.3.2 固体废物管理技术政策............................................................................... 189 第十六章 固体废物处理技术.............................................................................................. 191 16.1 固体废物的收集和运输...................................................................................... 191 16.1.1 城市垃圾的收集与运输.............................................................................. 191 16.1.2 工业固体废物的收集、运输....................................................................... 193 16.2 固体废物的压实技术........................................................................................... 193 16.2.1 固体废物压实的原理.................................................................................. 193 16.2.2 固体废物压实设备...................................................................................... 194 16.3 固体废弃物的破碎............................................................................................... 195 16.3.1 固体废弃物破碎原理................................................................................... 195 16.3.2 破碎工艺与设备.......................................................................................... 196 16.4 固体废物的分选技术.......................................................................................... 197 16.4.1 分选原理.................................................................................................... 197 16.4.2 分选方法................................................................................................... 198 16.5 固体废物的固化.................................................................................................. 204 16.5.1 固化原理和方法.......................................................................................... 204 16.5.2 固化产物性能的评价................................................................................... 207 第十七章 固体废物资源化利用与最终处理......................................................................... 210 17.1 概述.................................................................................................................. 210 17.1.1 固体废弃物的资源化利用价值.................................................................... 210 17.1.2 固体废弃物资源化系统............................................................................... 210 17.2 固体废物的生物转化技术................................................................................... 211 17.2.1 固体废物的好氧堆肥处理......................................................................... 212 17.2.2 固体废物的厌氧发酵处理......................................................................... 215 17.3 固体废物的焚烧技术........................................................................................... 217 17.3.1 焚烧原理.................................................................................................... 217