个人介绍
环境工程原理

主讲教师:曾国勇

教师团队:共3

  • 曾国勇
  • 唐世刚
  • 王振宇
学校: 丽水学院
开课院系: 生态学院
专业大类: 环境科学与工程
开课专业: 环境类专业
课程负责人: 曾国勇
课程英文名称: Principles of Environmental Engineering
学分: 2
课时: 32
课程介绍
     《环境工程原理》是环境工程、环境科学、给水排水工程等相关专业的主干专业基础课,系统、深入地阐述环境污染控制工程,即水质净化与水污染控制工程、大气(包括室内空气)污染控制工程、固体废物处理与处置及资源化工程、物理污染控制工程,以及其他污染控制工程中涉及的具有共性的工程学基础基本过程和现象,以及污染控制装置的基本原理,为后期相关的专业课学习打下良好基础。
教师团队

曾国勇

职称:讲师

单位:丽水学院

部门:生态学院

唐世刚

职称:高级实验师

单位:丽水学院

部门:生态学院

王振宇

职称:讲师

单位:丽水学院

部门:生态学院

课程标准

《环境工程原理》课程标准

 

一、课程基本信息

                                                                                                     

 

开课教学系、

 

研究室(所)

 
 

化学化工系

 
 

课程

 

代码

 
 

L08250024

 
 

课程名称

 
 

中文

 
 

环境工程原理

 
 

课程类别

 
 

专业方向课

 
 

英文

 
 

Principles of  Environmental Engineering

 
 

总学时

 
 

32

 
 

理论学时

 
 

32

 
 

学分

 
 

2

 
 

建议授课时间

 
 

4学期

 
 

实践学时

 
 

0

 
 

所属课程群

 
 

环境类

 
 

面向对象

 
 

环境工程19

 
 

先修课程

 
 

环境监测

 
 

可替代课程

 
 

 
 

课程负责人

 
 

曾国勇

 
 

课程教学团队

 
 

王黎瑾、黄建、王振宇

 

















 

二、课程定位

(一)课程性质

《环境工程原理》是环境工程、环境科学、给水排水工程等相关专业的主干专业基础课,主要讲述水处理工程、大气污染控制工程、固体废弃物处理处置工程等环境污染防治以及生态修复工程中涉及的具有共性的基本现象和基本过程的基本原理。

(二)课程基本理念
《环境工程原理》是环境工程专业的重要专业基础课,该课程的主要任务是系统、深入地阐述环境污染控制工程,即水质净化与水污染控制工程、大气(包括室内空气)污染控制工程、固体废物处理与处置及资源化工程、物理污染控制工程,以及其他污染控制工程中涉及的具有共性的工程学基础基本过程和现象,以及污染控制装置的基本原理,为后期相关的专业课学习打下良好基础。通过教学使学生掌握以下内容:
1.环境工程学的基本概念和基本理论:主要包括物料与能量衡算、流体流动、热量传递和质量传递过程的基本概念和基本理论。
2.分离过程的原理:主要包括沉淀、过滤、吸收、吸附、离子交换、膜分离等基本分离过程的原理。
3.反应工程原理:主要包括化学与生物反应计量学及动力学,各类化学与生物反应器的解析与基本设计理论等。

三、课程目标

(一) 总体目标

 通过本课程的学习,使学生牢固掌握遵循流体动力学基本规律的单元操作(包括沉降、过滤等)、遵循热量传递基本规律的单元操作(包括加热、冷却、蒸发等)、遵循质量传递基本规律的单元操作(包括吸收、萃取、吸附、膜分离等)以及反应动力学和反应器的基本原理、过程计算、典型设备。

(二) 分类目标

1.认知目标

1)了解环境净化与污染控制的基本方法与原理;

2)了解环境工程原理课程的主要内容及学习方法;

2.能力目标

培养学生从千变万化的实际问题中抓住事物本质的能力和掌握解决问题的思路与方法。

3.素质目标

1)了解环境问题与环境学科的发展;

2)具备较强的责任感和严谨的工作态度。

四、课程内容

                                                                                                                                                               

 

课程模块

 
 

课程单元

 
 

学习目标

 
 

学时

 
 

教学

 

方式

 
 

学习

 

要求

 
 

绪论

 
 

绪论

 
 

了解环境问题与环境学科的发展、环境污染与环境工程学、污染控制技术体系。了解污染控制技术原理的基本类型、环境工程原理课程的主要内容

 
 

2

 
 

讲授为主,谈话式、讨论式为辅;通过设计问题进行探讨;采用多媒体教学,配合图片、动画、例子等辅助学生理解掌握。

 
 

听讲为主,积极参与课堂提问与讨论;并完成课外作业。

 
 

质量与能量衡算

 
 

常用物理量

 
 

要求重点掌握各种浓度的表示方法及相互换算,掌握常用物理量的单位换算。掌握流速、流量、通量的概念及其相互关系。

 
 

5

 

 

 
 

讲授为主,谈话式、讨论式为辅;通过设计问题进行探讨;采用多媒体教学,配合图片、动画、例子等辅助学生理解掌握。

 

 
 

听讲为主,积极参与课堂提问与讨论;并完成课外作业。

 
 

质量衡算

 
 

了解衡算系统的界定,掌握总衡算与微分衡算、总物料衡算、某元素或某物质的衡算、稳态非反应系统的衡算、稳态反应系统的衡算、非稳态系统的衡算。

 
 

能量衡算

 
 

掌握封闭系统的热量衡算(无相变条件下的能量衡算,有相变条件下的热量衡算),开放体系的热量衡算。

 
 

流体流动

 
 

流体流动

 
 

掌握管流系统的质量衡算和能量衡算。掌握液体流动状态及雷诺数、理想流体、实际流体、动力黏性系数的概念,掌握牛顿黏性定律。掌握流体流动的阻力损失计算。掌握管路计算和流体流速与流量的测量

 
 

3

 
 

讲授为主,谈话式、讨论式为辅;通过设计问题进行探讨;采用多媒体教学,配合图片、动画、例子等辅助学生理解掌握。

 
 

听讲为主,积极参与课堂提问与讨论;并完成课外作业。

 
 

热量传递

 
 

热量传递

 
 

了解热传导的基本原理,掌握傅立叶定律及平壁和圆筒壁的热传导计算。理解对流传热的基本原理,牛顿冷却定律及影响对流传热系数的因素,掌握对流传热系数的物理意义及经验关联式的用法,使用条件及注意事项。理解辐射传热的基本概念及两固体辐射传热的计算。

 
 

4

 
 

讲授为主,谈话式、讨论式为辅;通过设计问题进行探讨;采用多媒体教学,配合图片、动画、例子等辅助学生理解掌握。

 
 

听讲为主,积极参与课堂提问与讨论;并完成课外作业。

 
 

质量传递

 
 

质量传递

 
 

了解费克定律、分子扩散系数、涡流扩散与涡流扩散系数.了解分子传质中的单向扩散、等分子反向扩散、对流传质机理及传质边界、对流传质速率方程的一般形式。

 
 

3

 
 

讲授为主,谈话式、讨论式为辅;通过设计问题进行探讨;采用多媒体教学,配合图片、动画、例子等辅助学生理解掌握。

 
 

听讲为主,积极参与课堂提问与讨论;并完成课外作业。

 
 

沉降

 
 

基本概念

 
 

沉降分离的一般原理和类型,单颗粒的几何特性参数、流体阻力与阻力系数。

 
 

4

 
 

讲授为主,谈话式、讨论式为辅;通过设计问题进行探讨;采用多媒体教学,配合图片、动画、例子等辅助学生理解掌握。

 
 

听讲为主,积极参与课堂提问与讨论;并完成课外作业。

 
 

重力沉降

 
 

重力场中颗粒的沉降过程、沉降速度的计算方法、重力沉降分离设备的结构和工作原理。

 
 

离心沉降

 
 

离心力场中颗粒的沉降分析、旋风分离器的基本操作原理及其主要分离性能指标。

 
 

过滤

 
 

过滤

 
 

过滤过程、过滤介质、过滤分类。表面过滤的基本方程、恒压过滤与恒速过滤的计算、过滤常数及其计算、压缩指数、滤饼洗涤的速度与时间、过滤机的生产能力的计算。

 
 

3

 
 

讲授为主,谈话式、讨论式为辅;通过设计问题进行探讨;采用多媒体教学,配合图片、动画、例子等辅助学生理解掌握。

 
 

听讲为主,积极参与课堂提问与讨论;并完成课外作业。

 
 

吸收

 
 

吸收

 
 

吸收的定义、吸收在环境工程领域中的应用、吸收的分类。掌握气-液平衡与亨利定律、相平衡关系在吸收过程中的应用、吸收过程的机理、双膜理论、总传质速率方程、传质系数、传质阻力分析

 
 

2

 
 

讲授为主,谈话式、讨论式为辅;通过设计问题进行探讨;采用多媒体教学,配合图片、动画、例子等辅助学生理解掌握。

 
 

听讲为主,积极参与课堂提问与讨论;并完成课外作业。

 
 

吸附

 
 

吸附分离操作的基本概念

 
 

吸附分离操作分类的依据、方法、应用、常用吸附剂的特性。

 
 

5

 
 

讲授为主,谈话式、讨论式为辅;通过设计问题进行探讨;采用多媒体教学,配合图片、动画、例子等辅助学生理解掌握。

 
 

听讲为主,积极参与课堂提问与讨论;并完成课外作业。

 
 

吸附平衡

 
 

吸附平衡理论、等温吸附方程(Freundlich方程、Langmuir方程、BET方程)、温度对吸附平衡的影响。

 
 

吸附动力学

 
 

吸附剂颗粒内表面扩散阻力控制时的吸附过程、外表面界膜控制时的吸附过程。    

 
 

吸附操作与吸附穿透曲线

 
 

固定床吸附中的穿透点和穿透曲线、穿透时间。。

 
 

其他分离过程

 
 

其他分离过程

 
 

离子交换的基本原理;离子交换速度的控制及其影响因素。

 
 

2

 
 

讲授为主,谈话式、讨论式为辅;通过设计问题进行探讨;采用多媒体教学,配合图片、动画、例子等辅助学生理解掌握。

 
 

听讲为主,积极参与课堂提问与讨论;并完成课外作业。

 

 

五、考核方式 

本课程的考核将考勤、平时作业、课堂表现、课程论文相结合,考勤占10%,平时作业30%,课堂表现10%,课程论文占50%。考核总评低于60分的,课程重修。

六、课程资源

1.推荐教材

[1] 《环境工程原理》(3),胡洪营,高等教育出版社,2015年。

2.主要参考书目

[1] 《化工原理》(第三版),谭天恩,窦梅,周明华等,化学工业出版社,20068月;

[2] 《化工原理》(第3版),姚玉英,陈常贵,柴敬诚,天津大学出版社,20107月;

 


教学设计与方法

通过教学使学生掌握:
1.环境工程学的基本概念和基本理论:主要包括物料与能量衡算、流体流动、热量传递和质量传递过程的基本概念和基本理论。
2.分离过程的原理:主要包括沉淀、过滤、吸收、吸附、离子交换、膜分离等基本分离过程的原理。
3.反应工程原理:主要包括化学与生物反应计量学及动力学,各类化学与生物反应器的解析与基本设计理论。

通过论文和课程的结合,使学生能够学会过程分析与计算、典型设备的设计,初步掌握工程实际的应用。依据实际情况,适时调整授课内容。



教学课件


























参考教材

1.推荐教材

      [1] 《环境工程原理》(3),胡洪营,高等教育出版社,2015年。

2.主要参考书目

[1] 《化工原理》(第三版),谭天恩,窦梅,周明华等,化学工业出版社,20068月;

[2] 《化工原理》(第3版),姚玉英,陈常贵,柴敬诚,天津大学出版社,20107月;


考核评价方法

本课程的考核将考勤、平时作业、课堂表现、课程论文相结合,考勤占10%,平时作业30%,课堂表现10%,课程论文50%。考核总评低于60分的,课程重修。


课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 绪论1
文档
.ppt
2021-04-12 169.50KB
1.2 绪论2
文档
.ppt
2021-04-12 358.00KB
2.1 常用物理量
文档
.ppt
2021-04-12 3.98MB
2.2 质量衡算
文档
.ppt
2021-04-12 1.10MB
2.3 能量衡算
文档
.ppt
2021-04-12 1.14MB
3.1 流体的衡算方程与内摩擦力1
文档
.ppt
2021-04-12 3.06MB
3.2 内摩擦力2与边界层理论1
文档
.ppt
2021-04-12 2.08MB
3.3 边界层理论2及流体流动阻力损失
文档
.ppt
2021-04-12 5.96MB
3.4 流体测量
文档
.ppt
2021-04-12 925.50KB
4.1 热量的传递方式和热传导
文档
.ppt
2021-04-12 1.15MB
4.2 对流传热1
文档
.ppt
2021-04-12 1.21MB
4.3 对流传热2
文档
.ppt
2021-04-12 1.35MB
4.4 换热器及间壁传热过程计算
文档
.ppt
2021-04-12 1.49MB
4.5 辐射传热
文档
.ppt
2021-04-12 4.10MB
5.1 环境工程中的传质过程及基本原理
文档
.ppt
2021-04-12 1.42MB
5.2 分子传质1
文档
.ppt
2021-04-12 928.50KB
5.3 分子传质2与对流传质1
文档
.ppt
2021-04-12 1.03MB
5.4 对流传质2
文档
.ppt
2021-04-12 440.50KB
6.1 沉降分离的基本概念
文档
.ppt
2021-04-12 1.70MB
6.2 重力沉降及离心沉降1
文档
.ppt
2021-04-12 2.30MB
6.3 离心沉降2及其他沉降
文档
.ppt
2021-04-12 1.07MB
7.1 过滤操作的基本概念及表面过滤的基本理论
文档
.ppt
2021-04-12 2.58MB
7.2 表面过滤2与深层过滤1
文档
.ppt
2021-04-12 3.73MB
7.3 深层过滤2
文档
.ppt
2021-04-12 682.50KB
8.1 吸收的基本概念及物理吸收1
文档
.ppt
2021-04-12 283.50KB
8.2 物理吸收2及化学吸收1
文档
.ppt
2021-04-12 395.50KB
8.3 化学吸收2
文档
.ppt
2021-04-12 581.00KB
8.4 吸收设备的主要工艺计算
文档
.ppt
2021-04-12 604.00KB
9.1 吸附分离操作的基本概念及吸附剂
文档
.ppt
2021-04-12 1.24MB
9.2 吸附平衡
文档
.ppt
2021-04-12 519.50KB
9.3 吸附操作及穿透曲线1
文档
.ppt
2021-04-12 373.50KB
9.4 吸附操作及穿透曲线2
文档
.ppt
2021-04-12 425.50KB
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