环境工程写绪论课件

1、环境工程学导论环境工程学导论绪论绪论2013.2.20主要内容主要内容v绪论绪论v水污染控制工程水污染控制工程v大气污染控制工程大气污染控制工程v固体废物的处理与处置工程固体废物的处理与处置工程v噪声及其它物理污染的控制噪声及其它物理污染的控制v土壤污染控制工程土壤污染控制工程课程要求课程要求1. 原理2. 工艺3. 设备及运行等主要参考书u郑正编,环境工程学环境工程学，科学出版社，2004年第1版u张自杰等著,排水工程排水工程，中国建筑工业出版社，2000年第四版u王宝贞主编,水污染控制工程水污染控制工程，高等教育出版社，1990u郝吉明等，大气污染控制工程大气污染控制工程，高等教育出版社2

2、002年2版u李国鼎等，固体废物处理与资源化固体废物处理与资源化，清华大学出版社，1990绪论 一、环境与环境问题一、环境与环境问题 二、环境科学与环境工程学二、环境科学与环境工程学 三、环境工程学的主要内容三、环境工程学的主要内容LOGO环境与环境问题环境问题环境问题人类生活水平人类生活水平 的提高的提高农业现代化农业现代化工业技术工业技术科技产品科技产品v环境：以人类为中心的外部世界；是指影响人类环境：以人类为中心的外部世界；是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过加工改造的自然生存和发展的各种天然的和经过加工改造的自然因素的主体，包括大气、水、海洋、土壤、矿藏、因素的主体，包括大气、水、

3、海洋、土壤、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。v环境问题：是由自然因素或人为因素引起生态平环境问题：是由自然因素或人为因素引起生态平衡破坏以致直接或间接影响人类生存或发展的各衡破坏以致直接或间接影响人类生存或发展的各种情况；概括地讲，环境问题是指全球环境或区种情况；概括地讲，环境问题是指全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和发展的各种现域环境中出现的不利于人类生存和发展的各种现象。象。v环境承载力：是指某一时期，某种状态或环境承载力：是指某一时期，某种状态或条

4、件下，某地区的环境所能承受人类活动条件下，某地区的环境所能承受人类活动作用的阈值。作用的阈值。八大公害事件八大公害事件l 马斯河谷烟雾事件马斯河谷烟雾事件l 洛杉矶光化学烟雾事件洛杉矶光化学烟雾事件l 多诺拉烟雾事件多诺拉烟雾事件l 伦敦烟雾事件伦敦烟雾事件l 四日市气喘病四日市气喘病l 富山县骨痛病富山县骨痛病l 水俣病事件水俣病事件l 米糠油事件米糠油事件v2020世纪世纪8080年代后出现了新的环境问题，可年代后出现了新的环境问题，可视为第二代环境问题，形成了环境问题的视为第二代环境问题，形成了环境问题的第二轮高潮。近第二轮高潮。近2020年来的环境问题的规模年来的环境问题的规模和性质，

5、对人类及其他生物的影响，以及和性质，对人类及其他生物的影响，以及预测或解决这些问题的难度都大大超过第预测或解决这些问题的难度都大大超过第一代环境问题。这些问题有些早已存在，一代环境问题。这些问题有些早已存在，但是但是8080年代以后才逐渐引起人类的重视。年代以后才逐渐引起人类的重视。黄河黄河：长江，长江，长江，长江， 我是黄河，我是黄河。我是黄河，我是黄河。长江长江：黄河，黄河，：黄河，黄河， 我也是黄河，我也是黄河我也是黄河，我也是黄河人们共同关心的重要的环境问题分为三类：人们共同关心的重要的环境问题分为三类：v全球性的环境问题，如臭氧空洞、温室效应、酸全球性的环境问题，如臭氧空洞、温室效应

6、、酸雨问题；雨问题；v大面积生态环境破坏问题，如森林和植被减少、大面积生态环境破坏问题，如森林和植被减少、草场退化、水土流失、沙尘暴、荒漠化和生物多草场退化、水土流失、沙尘暴、荒漠化和生物多样性锐减等；样性锐减等；v严重的突发性污染事件迭起。严重的突发性污染事件迭起。v法国阿摩柯卡的斯油轮泄油事件法国阿摩柯卡的斯油轮泄油事件v美国三哩岛核电站泄漏事件美国三哩岛核电站泄漏事件v墨西哥油库爆炸事件墨西哥油库爆炸事件v印度博帕尔农药泄漏事件印度博帕尔农药泄漏事件v切尔诺贝利核电站泄漏事故切尔诺贝利核电站泄漏事故v瑞士莱茵河污染事件瑞士莱茵河污染事件v美国莫农格希拉河污染事件美国莫农格希拉河污染事件v

7、美国埃克森瓦尔迪兹油轮泄漏事件美国埃克森瓦尔迪兹油轮泄漏事件两次环境问题的比较两次环境问题的比较影响范围不同影响范围不同 发达国家，局部；大范围或全球性的发达国家，局部；大范围或全球性的危害后果不同危害后果不同污染来源不同污染来源不同突发性更多，危害更为严重突发性更多，危害更为严重2121世纪初世纪初1 1、人类环境保护史上的三个路标、人类环境保护史上的三个路标 1 1）19721972年年6 6月月5 5日在瑞典斯德哥尔摩召开联合国人日在瑞典斯德哥尔摩召开联合国人类环境会议。会议通过了人类环境宣言，并类环境会议。会议通过了人类环境宣言，并提出将每年的提出将每年的6 6月月5 5日定为日定为“

8、世界环境日世界环境日”1973”1973年年成立联合国环境规划署（成立联合国环境规划署（UNEPUNEP）； 2 2）19921992年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会，会议发展大会，会议 提出提出“可持续发展可持续发展”的概念的概念“里约精神里约精神” ” ，通过并签署了五个重要文件里，通过并签署了五个重要文件里约环境与发展宣言、约环境与发展宣言、2121世纪议程、世纪议程、气候气候变化框架公约、生物多样性公约；变化框架公约、生物多样性公约； 3 3）20022002年南非约翰内斯堡的世界可持续年南非约翰内斯堡的世界可持续发展首脑会议发展首脑会议

9、再次重申了人类对环境与再次重申了人类对环境与发展的共同关心。发展的共同关心。环境科学的诞生环境科学的诞生“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。LOGO世界环境保护的发展历程限制污染物排放阶段限制污染物排放阶段被动的末端治理阶段被动的末端治理阶段综合防治阶段综合防治阶段 经济与环境协调发展阶段经济与环境协调发展阶段 环境科学与环境工程学环境科学主要任务环境科学主要任务 研究在人类活动影响下，环境质量的变化研究在人类活动影响下，环境质量的变化 规

10、律和环境变化对人类生存的影响，以及规律和环境变化对人类生存的影响，以及保护和改善环境保护和改善环境 质量的理论、技术和方法。质量的理论、技术和方法。v环境科学的体系环境科学是在现代经济社会和科学发展过程中逐步形成的一门新兴的综合性科学。所涉及的学科非常广泛，包括自然科学和社会科学的许多重要方面，因而形成了与有关科学之间相互渗透、相互交叉的许多分支学科，具有丰富的学科内涵。他们是环境科学这个整体不可分割的组成部分，而且还都处于蓬勃的发展时期。环境+X学环境X学环境问题环境问题物理学物理学环境物理学环境物理学化学化学环境化学环境化学工程学工程学环境工程学环境工程学生生物物学学环境生物学环境生物学以

11、此类推以此类推环境学环境学基础环境学基础环境学环境数学环境数学环境物理学环境物理学环境化学环境化学环境生态学环境生态学环境毒理学环境毒理学环境地质学环境地质学环境控制学环境控制学环境工程学环境工程学应用环境学应用环境学环境医学环境医学环境法学环境法学环境工效学环境工效学环境污染综合防治技术与环境规划环境污染综合防治技术与环境规划环境污染环境污染防治工程技术与原理防治工程技术与原理环境系统工程环境系统工程环境水利工程环境水利工程环境社会学环境社会学大气污染防治工程大气污染防治工程水污染防治工程水污染防治工程固体废物治理及利用工程固体废物治理及利用工程核工业环境工程核工业环境工程噪声及热污染防治工

12、程噪声及热污染防治工程环境科学环境科学环境声学环境声学辐射污染及其控制辐射污染及其控制热污染及其控制热污染及其控制环境工程学环境工程学v环境工程学是环境科学的一个分支，又是环境工程学是环境科学的一个分支，又是工程学的一个重要组成部分；工程学的一个重要组成部分；v环境工程学的任务：环境工程学的任务： （1 1）保护环境，使其免受和消除人类活动）保护环境，使其免受和消除人类活动对它的有害影响；对它的有害影响； （2 2）保护人类的健康和安全免受不利的环）保护人类的健康和安全免受不利的环境因素的损害。境因素的损害。 1 1）水质净化与水污染控制工程）水质净化与水污染控制工程 2 2）大气污染控制工程

13、）大气污染控制工程 3 3）固体废弃物处理与管理工程）固体废弃物处理与管理工程 4 4）噪声、振动与其他公害防治技术）噪声、振动与其他公害防治技术 5 5）环境规划、管理和环境系统工程）环境规划、管理和环境系统工程 6 6）环境监测与环境质量评价）环境监测与环境质量评价环境工程学的主要内容水质净化与水污染控制工程水质净化与水污染控制工程 主要是研究预防和治理水体污染，保护和改善水主要是研究预防和治理水体污染，保护和改善水环境质量，合理利用水资源以及提供不同用途和环境质量，合理利用水资源以及提供不同用途和要求的用水的工艺技术和工程措施。它的主要研要求的用水的工艺技术和工程措施。它的主要研究领域有

14、：究领域有： 水体自净及其利用；水体自净及其利用； 城市污水处理与利用；城市污水处理与利用； 工业废水处理与利用；工业废水处理与利用； 给水净化处理；给水净化处理； 城市、区域和水系大气污染综合整治；城市、区域和水系大气污染综合整治； 水环境质量标准和废水废水排放标准等。水环境质量标准和废水废水排放标准等。原废（污）原废（污）水水格栅格栅（曝气）沉砂池（曝气）沉砂池初沉池初沉池生物处理生物处理二沉池二沉池消毒消毒视需要增加工艺视需要增加工艺污泥浓缩污泥浓缩污泥消化污泥消化污泥脱水污泥脱水出出流流出出流流出出流流一级处理一级处理二级处理二级处理三级处理三级处理剩剩余余污污泥泥污污泥泥处处理理与与

15、处处置置一般废（污）水处理厂的工艺流程一般废（污）水处理厂的工艺流程v曝气池曝气池水的物理处理法处理方法处理方法利用的主要原理利用的主要原理主要去除对象主要去除对象沉淀沉淀离心分离离心分离气浮气浮过滤过滤( (砂滤等砂滤等) )过滤过滤( (筛网过滤筛网过滤) )反渗透反渗透膜分离膜分离蒸发浓缩蒸发浓缩重力沉降作用重力沉降作用离心沉降作用离心沉降作用浮力作用浮力作用物理阻截作用物理阻截作用物理阻截作用物理阻截作用渗透压渗透压物理阻截等物理阻截等水与污染物的蒸发性差异水与污染物的蒸发性差异相对密度大于相对密度大于1 1的颗粒的颗粒相对密度相对密度大于大于1 1的颗粒的颗粒相对密度相对密度小于小于

16、1 1的颗粒的颗粒悬浮物悬浮物粗大颗粒、悬浮物粗大颗粒、悬浮物无机盐等无机盐等较大分子污染物较大分子污染物非挥发性污染物非挥发性污染物 处处理理方方法法 利利用用的的主主要要原原理理 主主要要去去除除对对象象 中和法 化学沉淀法 氧化法 还原法 电解法 超临界分解法 汽提法 吹脱法 萃取法 吸附法 离子交换法 电渗析法 混凝法 酸碱反应 沉淀反应、固液分离 氧化反应 还原反应 电解反应 热分解、氧化还原反应、游离基反应等 污染物在不同相间的分配 污染物在不同相间的分配 污染物在不同相间的分配 界面吸附 离子交换 离子迁移 电中和、吸附架桥作用 酸性、碱性污染物 无机污染物 还原性污染物、 有害

17、微生物 （消毒） 氧化性污染物 氧化、还原性污染物 几乎所有的有机污染物 有机污染物 有机污染物 有机污染物 可吸附性污染物 离子性污染物 无机盐 胶体性污染物、大分子污染物 水的化学处理法 水的生物处理法 处处理理方方法法 主主要要原原理理 主主要要去去除除对对象象 好氧处理法 活性污泥法 生物膜法 流化床法 生物吸附、生物降解 生物吸附、生物降解 生物吸附、生物降解 可生物降解性有机污染物、还原性无机污染物（NH4+等） 生态技术 氧化塘 土地渗滤 湿地系统 生物吸附、生物降解 生物降解、土壤吸附 生物降解、土壤吸附、植物吸附 有机污染物、氮、磷、重金属 厌氧处理法 厌氧消化池 厌氧接触法

18、 厌氧生物滤池 高效厌氧反应器（UASB 等） 生物吸附、生物降解 可生物降解性有机污染物、 氧化态无机污染物（NO3-，SO42-） 厌氧-好氧联合工艺 生物吸附、生物降解、硝化-反硝化、生物摄取与排出 有机污染物、氮（硝化-反硝化） 、磷 利用的利用的大气污染控制工程大气污染控制工程 主要是研究预防和控制大气污染，保护和改善大主要是研究预防和控制大气污染，保护和改善大气质量的工程技术措施。气质量的工程技术措施。 它的主要领域有：它的主要领域有： 大气质量管理；大气质量管理； 烟尘治理技术；烟尘治理技术； 气体污染物治理技术；气体污染物治理技术； 酸雨的成因和防治；酸雨的成因和防治； 城市、

19、区域大气污染综合整治；城市、区域大气污染综合整治； 大气质量标准和废气排放标准等。大气质量标准和废气排放标准等。空气净化与大气污染控制技术 处处理理技技术术 利利用用的的主主要要原原理理 主主要要去去除除对对象象 机械除尘 过滤除尘 静电除尘 湿式除尘 物理吸收法 化学吸收法 吸附法 催化氧化法 生物法 燃烧法 稀释法 重力沉降作用、 离心沉降作用 物理截流作用 静电沉降作用 惯性碰撞作用、洗涤作用 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 扩散 颗粒/气溶胶状态污染物 颗粒/气溶胶状态污染物 颗粒/气溶胶状态污染物 颗粒/气溶胶状态污染物 气态污染物 气态污染物

20、 气态污染物 气态污染物 可降解性有机污染物、还原态无机污染物 有机污染物 所有污染物 固体废物处理处置与管理工程固体废物处理处置与管理工程 主要是研究城市垃圾、工业废渣、放射性及其它主要是研究城市垃圾、工业废渣、放射性及其它有毒有害固体废弃物的处理、处置和回收利用资有毒有害固体废弃物的处理、处置和回收利用资源化等的工艺技术措施。它的主要研究领域有：源化等的工艺技术措施。它的主要研究领域有： 固体废弃物管理；固体废弃物管理； 固体废弃物无害化处置；固体废弃物无害化处置； 固体废弃物的综合利用和资源化；固体废弃物的综合利用和资源化； 放射形及其它有毒有害废物的处理等。放射形及其它有毒有害废物的处理等。 固体废弃物处理处置技术 处处理理技技术术 利利用用的的主主要要原原理理 主主要要去去除除对对象象 压实 破碎 分选 脱水/干燥 中和法 氧化还原法 压强（挤压）作用 冲击、剪切、挤压破碎 重力作用、磁力作用 过滤作用、干燥 中和反应 氧化还原反应 高孔隙率固体废弃物 大型固体废弃物 所有固体废弃物 含水量高的固体废弃物 酸性、碱性废渣 氧化还原性废渣 （如铬渣） 固化法 固化与隔离作用 有毒有害固体废弃物 堆肥 焚烧 填埋处理 生物降解作用