环境工程原理.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流1、2、3、4、 环境工程原理.精品文档.5、 表面过滤：采用的过滤介质的孔一般要比待过滤的固体颗粒的粒径小，过滤时这些固体颗粒被过滤介质截留，并在其表面逐渐积累成滤饼，此时沉积的滤饼亦起过滤作用，因此表面过滤又称滤饼过滤。2、深层过滤：在过滤时，颗粒物随流体进入过滤介质层，在拦截、惯性碰撞、扩散沉淀等作用下附着在介质表面上而与流体分开。3、吸收：依据混合气体各组分在同一种液体溶剂中的物理溶解度的不同，而将气体混合物分离的过程。4、吸收剂：混合气体组分从气相到液相的相同传质过程，所用的液体溶剂称为吸收剂。5、吸附：通过多孔固体物料与某一混合组分体系接触，有选择地使体系中的一种或多种组分附着于固体表面，从而实现特定组分分离的操作过程。6、吸附剂：能有效的从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。7、停留时间：假设某一直径为d的颗粒处于入流断面的顶部，随流体的水平运动，从入口到出口所需的时间，即为颗粒在沉淀池或降尘室中的停留时间t停。8、溶差极化：当含有不同大小分子的混合液流动通过膜面时，形成由膜表面到主体溶液之间的浓度差，浓度差的存在导致紧靠膜面的溶质反向扩散到主体溶液中，这就是超滤过程中的浓差极化现象。9、渗透汽化：利用被分离混合物中某组分有优先选择性通过膜的特点，使进料侧的优先组分透过膜并在膜下游侧气体去除。液态进料。10、电渗析：在电场力作用下，溶液中的反离子发生定向迁移并通过膜，以达到去除溶液中离子的一种膜分离过程。11、反渗透：借助于半透膜对溶液中低相对分子质量溶质的截留作用，以高于溶液渗透压的压差为推动力。12、重力沉降：利用非均匀混合物中待分离颗粒与流体之间的密度差，在重力场中根据所受的重力的不同，将颗粒物从流体中分离的方法。简答题1、简述土壤污染治理的技术？答: 2、简述固体废物资源化的技术/废弃物资源化的技术有哪些？ 3、简述沉降分离的原理、类型和各类型的主要特征？答：基本原理：将含有颗粒物的流体（水或气体）置于某种力场（重力场、电场或惯性场等）中，使颗粒物与连续相的流体之间发生相对运动，沉降到器壁、器底或其他沉积表面，从而实现颗粒物与流体的分离。类型：重力沉降、离心沉降、电沉降、惯性沉降和扩散沉降。特征：重力沉降和离心沉降是利用待分离的颗粒与流体之间存在的密度差，在重力或离心力的作用下使颗粒和流体之间发生相对运动；电沉降是将颗粒置于电场中使之带电，并在电场力的作用下使带电颗粒在流体中产生相对运动；惯性沉降是指颗粒物与流体一起运动时，由于在流体中存在的某种障碍物的作用，流体产生绕流，而颗粒物由于惯性偏离流体；扩散沉降是利用微小粒子布朗运动过程中碰撞在某种障碍物上，从而与流体分离。4、简要分析颗粒在重力沉降过程中的受力情况及列出你所知道 的环境工程领域的重力沉降过程？如果颗粒的密度大于流体的密度，则颗粒将在流体中降落。此时，颗粒受到三个力的作用，即：重力，浮力与阻力。重力向下，浮力向上，阻力与颗粒运动的方向相反(即向上)。对于一定的流体和颗粒，重力与浮力是恒定的，而阻力却随颗粒的降落速度而变。静止流体中颗粒的沉降过程可分为两个阶段，起初为加速段而后为等速段。重力沉降即可用于水处理中水与颗粒物的分离，又可用于气体净化中粉尘与气体的分离，还可用于不同大小或不同密度颗粒的分离，在水处理中，基于重力沉降的原理进行固液分离的分离的处理构筑物有沉淀池，最典型的形式是平流式沉淀池，在气体净化中，用于分离气体中尘粒的重力沉降设备称为降尘室。5、 旋风分离器和旋流分离器特点有何不同？答：1.旋风分离器主要用于去除气体中粒径在5u以上的粉尘，常在大气污染控制工程中，而旋流分离器用于分离悬浮液，2.与旋风分离器比较，旋流分离器形状细长，直径小，圆锥部分长，有利于颗粒的分离，3.旋流分离器中心经常有一个处于负压的气柱，有利于提高分离效果。6、 表面过滤和深层过滤的主要区别是什么？答：表面过滤采用的过滤介质的孔一般要比待过滤流体中的固体颗粒的粒径小，过滤时这些固体颗粒被过滤介质截留，并在其表面逐渐积累成滤饼，表面过滤通常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢，滤饼层容易形成的情况下。深层过滤的现象通常发生在以固体颗粒为过滤介质的过滤操作中，由固体颗粒堆积而成的过滤介质层通常都较厚，过滤通道长而曲折，过滤介质层的空隙大于待过滤流体中的颗粒物粒径，在过滤时，颗粒物随流体可以进入过滤介质层，在拦截，惯性碰撞，扩散沉淀等作用下附着在介质表面上而与流体分开。7、 表面过滤的过滤阻力由哪些部分组成？滤饼的阻力 和过滤介质的阻力8、 电沉降过程中颗粒受力情况如何，沉降速度与哪些因素有关？答：电沉降过程中，荷电颗粒所受的作用力主要是静电力和流体阻力。当静电力和流体阻力达到平衡时，荷电颗粒达到一个终端电沉降速率, 沉降速率与颗粒的荷电量、颗粒所处位置的电场强度。9、 惯性沉降的作用原理是什么，主要受哪些因素的影响？答：颗粒与流体一起运动时，若流体中存在障碍物，流体沿障碍物产生绕流，而颗粒物由于惯性力的作用，将会偏离流线，惯性沉降就是利用这种由惯性力引起的颗粒与流线的偏离，使颗粒在障碍物上沉降的过程，但颗粒物是否沉降在障碍物上，取决于颗粒的质量和相对于障碍物的运动速度和位置。10、 简述吸收的基本原理和过程，吸收的主要类型有哪些？答：依据混合气体各组分在同一种液体溶剂中的物理溶解度的不同，而将气体混合物分离的过程。过程是混合气体组分从气相到液相的相间传质过程，所用的液体溶剂为吸收剂。（1）按溶质与吸收剂之间发生的作用：物理吸收与化学吸收。（2）按混合气体中被吸收组分的数目：单组分吸收和多组分吸收。（3）按在吸收过程中温度是否变化：等温吸收和非等温吸收。11、 化学吸收与物理吸收的主要区别是什么？答：如果气体溶质与吸收剂不发生明显反应，而是由于在吸收剂中的溶解度大而被吸收，称为物理吸收；如果溶质与吸收剂（或其中的活性成分）发生化学反应而被吸收，则称为化学吸收。12、 板式塔和填料塔的主要区别是什么？答：气、液两相在塔内助剂接触的称为板式塔；气、液两相在塔内连续接触的称为填料塔。板式塔的两块塔板空间内的气、液相传质推动力和传质系数是相同的，因此传质速率也是相同的；填料塔的传质推动力和传质系数沿塔高是变化的，每一个截面上的传质速率是不同的，只能在一个微元填料层高度内认为传质速率相同，进行气、液相物料衡算。13、 吸收过程有哪几个基本步骤？（1）溶质由气相主体传递至气、液两相界面的气相一侧，即气相内的传递；（2）溶质在两相界面由气相溶解于液相，即相际传递；（3）溶质由相界面的液相一侧传递至液相主体，即液相内传递。14、 简述吸附分离的基本原理?答：吸附分离操作通过多孔固体物料与某一混合组分体系接触，有选择地使体系中的一种或多种组分附着于固体表面，从而实现特定组分分离的操作过程。其中被吸附到固体表面的物质称为吸附质，吸附吸附质的多孔固体称为吸附剂。15、 常用的吸附剂有哪些及吸附剂的主要特性是什么？答：活性炭、活性炭纤维、碳分子筛、硅胶、活性氧化铝、沸石分子筛。主要特性：（1）吸附容量大：由于吸附过程发生在吸附剂表面，所以吸附容量取决于吸附剂表面积的大小（2）选择性强：为了实现对目的组分的分离，吸附剂对要分离的目的组分应有较大的选择性。（3）稳定性好：具有较好的热稳定性、耐酸耐碱的良好化学稳定性。（5）价廉易得。16、 吸附过程有哪几个基本步骤及吸附过程可能的控制步骤是什么？答：吸附过程主要由三个步骤组成：第一步是吸附质由流体相扩散到吸附剂外表面，称为外扩散；第二步是吸附质由吸附剂的外表面向微孔中的内表面扩散，称为内扩散；第三步是吸附质被吸附剂表面吸附。如果外扩散速率很慢，阻力很大，则过程的速率由外扩散决定，称为外扩散控制。反之，如果内扩散速率很慢，阻力很大，则过程的速率取决于内扩散，称为内扩散控制。17、 简述固定床吸附从开始到完全失去吸附能力的变化过程?答：最初的吸附发生在床层的最上层，吸附质被迅速有效的吸附，吸附剂很快趋于饱和，大部分的吸附质吸附发生在一个比较窄的区域内，即吸附区，该区内的浓度急剧变化，残余的小部分吸附质向下层移动，当连续向床层通入流体时，吸附区逐渐下移，但其移动速度远小于流体的通过速度，当吸附区的下端达到床层底部时，出料口流体的浓度急剧升高，这是对应的点称为穿透点，然后出口流体的浓度不断增大，当吸附区的上端通过床层底部时，出口流体的浓度等于初始浓度，此时整个吸附塔都称为饱和区，失去了吸附能力，有待于解吸再生。18、 离子交换剂的分类有哪些？答：有机离子交换剂（天然的和合成的）和无机离子交换剂（如沸石等）19、 离子交换过程有哪些主要步骤，可能的控制步骤是什么？答：（1）边界水墨内的迁移：溶液中的离子向树脂颗粒表面迁移，并扩散通过树脂表面，到达树脂表面。（2）交联网孔内的扩散：离子进入树脂颗粒内部的交联网孔，并扩散到达交换点。（3）离子交换：离子与树脂交换基团上可交换的H+进行交换反应。（4）交联网内的扩散：被交换下来的H+在树脂内部交联网中向树脂表面扩散。（5）边界水膜内的迁移：被交换下来的H+通过树脂表面的边界水膜层，扩散进入溶液中。控制步骤：液膜扩散步骤或者孔道扩散步骤。若前者大于后者，则为孔道扩散（颗粒内扩散）步骤控制离子交换速率，反之为液膜扩散（外扩散）控制离子交换速率。20、 萃取分离的原理和特点是什么，萃取剂的选择原则是什么？答：原理：在欲分离的原料混合液中加入一种与其不相容的液体溶剂，形成两相体系，在充分混合的条件下，利用混合液中被分离组分在两相中分配差异的性质，使该组分从混合液转移到液体溶剂中，从而实现分离。特点：可在常温下操作，无相变，萃取剂选择适当可以获得较高分离效率；对于沸点非常相近的物质可以进行有效分离。利用萃取的方法分离混合液时，混合液中的溶质既可以是挥发性物质，也可以是非挥发性物质，如无机盐等。21、 简述膜分离过程的类型、推动力和特点？答：类型：微滤，超滤，反渗透，渗析，电渗析，膜电解，气体分离，渗透汽化。推动力：压力差，浓度差，电位差，电化学反应。特点：（1）膜分离过程不发生相变，与其他方法相比能耗较低，能量的转化效率高。（2）膜分离过程可在常温下进行，特别适于对热敏感物质的分离。（3）通常不需要投加其他物质，可节省化学药剂，并有利于不改变分离物质原有的属性。（4）在膜分离过程中，分离和浓缩同时进行，有利于回收有价值的物质。（5）膜分离装置简单，可实现连续分离，适应性强，操作容易且易于实现自动控制。计算题6-2题目6-7题目6-15题目7-2题目7-8题目7-13题目题：8-1题8-2题8-7题8-13题10-2题10-1010-13