《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(hào)： 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(shí)：（其中：講課學(xué)時(shí)：32 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：8 上機(jī)學(xué)時(shí):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(jì)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(dá)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(shí)，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(shí)部分第01單元 緒論 （ 1 學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn) 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(diǎn) 環(huán)境凈化與污染控制技術(shù)原理難 點(diǎn) 環(huán)境凈化與污染控制技術(shù)原理基本要求1、識(shí) 記：分離技術(shù)、 隔離技術(shù)、轉(zhuǎn)化技術(shù)2、領(lǐng) 會(huì)：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(jiǎn)單應(yīng)用：無4、綜合應(yīng)用：無第02單元 傳熱 （ 8 學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn) 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(duì)流傳熱、換 熱 器、間壁傳熱過程計(jì)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(duì)流和輻射聯(lián)合傳熱重 點(diǎn) 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(jì)算、保溫及保溫層的厚度和臨界直徑難 點(diǎn) 總傳熱系數(shù)計(jì)算、傳熱溫差計(jì)算、保溫及保溫層的厚度和臨界直徑基本要求1、識(shí) 記：熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱 輻射傳熱2、領(lǐng) 會(huì)：間壁式換熱器傳熱基本原理 3、簡(jiǎn)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(jìn)行

4、保溫、 熱電廠的煙氣冷卻等等 第03單元 沉降 （ 3 學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn) 沉降速度的計(jì)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(diǎn) 沉降速度的計(jì)算、降塵室的生產(chǎn)能力、離心沉降分離性能指標(biāo) 難 點(diǎn) 沉降速度的計(jì)算基本要求1、識(shí) 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(huì)：沉降設(shè)備分離的基本原理 3、簡(jiǎn)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(jì)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(jì)依據(jù) 第04單元 過濾 （ 4 學(xué)時(shí)） 知 識(shí) 點(diǎn) 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(dòng)力、過濾過程的計(jì)算（恒速過濾、恒壓過濾）、過濾常數(shù)的測(cè)定、過濾機(jī)生產(chǎn)能力重 點(diǎn) 過濾速度與推動(dòng)力、過濾過程的計(jì)算（恒速過濾、恒壓過濾過濾常數(shù)的測(cè)定、過濾機(jī)生產(chǎn)能力難 點(diǎn)過濾過程的計(jì)算（恒速過濾、恒壓過濾）、過濾機(jī)生產(chǎn)能力基本要求1、識(shí) 記：過濾、表面過濾、深層過濾、過濾介質(zhì) 2、領(lǐng) 會(huì)：過濾機(jī)理基本原理和方法等 3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：過濾速度與推動(dòng)力之間的關(guān)系、過濾過程的計(jì)算4、綜合應(yīng)用：工程中過濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算 第05單元 吸收 （ 8 學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn) 傳質(zhì)過程及機(jī)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(jì)算重 點(diǎn)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(jì)算難 點(diǎn)亨利定律、吸收劑用量、填料層高度的基本計(jì)算基本要求1、識(shí) 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(kuò)散、對(duì)流傳質(zhì) 2、領(lǐng) 會(huì)：吸收設(shè)備傳質(zhì)過程及機(jī)理、雙膜理論3、簡(jiǎn)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(shí)）知 識(shí) 點(diǎn) 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(diǎn) 等溫吸附方程、最小吸附劑用量、穿透點(diǎn)和穿透曲線、穿透點(diǎn)吸附量、穿透時(shí)間難 點(diǎn)最小吸附劑用量、穿透點(diǎn)吸附量、穿透時(shí)間基本要求1、識(shí) 記：吸附、吸附劑、單級(jí)吸附、多級(jí)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(huì)：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(jiǎn)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(shí)間等第07單元 其他分離過程 （ 5 學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn) 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(diǎn)離子交換基本原理、萃取、膜分離原理難 點(diǎn)離子交換基本原理、萃取、膜

8、分離原理基本要求1、識(shí) 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(huì)：離子交換基本原理 3、簡(jiǎn)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(shí)分配 知識(shí)單元理論學(xué)時(shí)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(jì)32（二）實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)作用及目的通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，在實(shí)際操作過程中加深學(xué)生對(duì)課程所學(xué)理論知識(shí)的深入理解，鍛煉學(xué)生的獨(dú)立操作、獨(dú)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(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。 實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生能力標(biāo)準(zhǔn)

9、 掌握實(shí)驗(yàn)的基本原理和實(shí)驗(yàn)的操作方法；能獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的全過程；實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、細(xì)致整潔、愛護(hù)儀器設(shè)備；初步掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理技術(shù)，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配及實(shí)驗(yàn)類型1、必開實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型(演示、驗(yàn)證、綜合、設(shè)計(jì)研究)組數(shù)每組學(xué)生人數(shù)1過濾實(shí)驗(yàn)測(cè)定過濾常數(shù)K及濾餅壓縮指數(shù)S4驗(yàn)證5-8102吸附實(shí)驗(yàn)吸附方程常數(shù)的確定4綜合5-8102、選開實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型(演示、驗(yàn)證、綜合、設(shè)計(jì)研究)組數(shù)每組學(xué)生人數(shù)1傳熱系數(shù)測(cè)定總傳熱系數(shù)的測(cè)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(jī)、吸

10、附驗(yàn)裝置、氣泵、流量計(jì)、壓力表、振蕩器、三角瓶、量筒、有機(jī)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(dòng)、學(xué)生自學(xué)，同時(shí)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(dòng)畫、圖片等輔助手段，涉及到試驗(yàn)的內(nèi)容則采用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的方法。在介紹基本原理的同時(shí)，注意啟發(fā)和促進(jìn)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(shì)，隨時(shí)關(guān)注新知識(shí)、新內(nèi)容的補(bǔ)充和更新，調(diào)動(dòng)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(jī)?cè)u(píng)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(jī)?cè)u(píng)定：平時(shí)課程作業(yè)占本課程考核總成績(jī)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(yíng)，高等教育出版社，2010年12月主要參考書：化工原理(上下冊(cè))（柴誠(chéng)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