环境工程学知识点总结1.
我国的环境问题
生态破坏和资源枯竭严重，表现在：森林资源和草原面积减少；水土流失，沙漠扩大；耕地资源浪费严重；水资源短缺。环境污染形势严峻，表现在：水体污染：未经处理的废水造成水环境污染，其中有毒有害污染﹑有机物污染和富营养化污染及其严重；大气污染：由能源结构不合理引起，主要是烟煤型污染；固体废弃物污染：其无适当处置，占用土地资源，产生“围城”现象，引起其他环问题；城市噪声污染：交通运输和城市建设引起；乡镇企业污染：技术管理差，资源利用率低，量大面广，执法难度大。2. 环境工程学的主要内容☆
环境工程学不仅研究防治环境污染和公害的技术，而且研究自然资源的保护和合理利用，探讨废物资源化技术，改革生产工艺，发展无废少废闭路生产系统，以及对区域环境进行系统规划和科学管理，以获得最优的环境效益﹑社会效益和经济效益。具体来说，主要包括：水质净化与水污染控制工程；大气污染控制工程；固体废弃物处理处置与管理工程；噪声﹑振动与其他公害防治技术；环境规划﹑管理和环境系统工程；环境监测和和环境质量评价。广义的环境工程还包括供暖通风和空气调节。3. 水的循环
水循环分为自然循环和社会循环。
自然循环：自然界中的水(太阳能)→蒸发﹑蒸腾上升凝结成云→降水→地表径流﹑地下渗流→海洋或被植物吸收的往复过程。
社会循环：人类社会为满足生活和生产需要从天然水体中取水，使用后的水成为生活污水和生产废水而被排放，最终流入天然水体的过程。
我国水资源人均不丰富，空间分布和年际分布不均衡。4. 水污染分类和影响
水污染可分为化学性污染﹑物理性污染﹑生物性污染。化学性污染：无机污染物质：酸﹑碱和一些无机盐。酸碱污染使水体
pH变化，杀灭或抑制微生物生长，妨碍水体自净，腐蚀船舶和水下建筑，
境
影响渔业，破坏生态平衡；无机盐提高水的硬度和渗透压，降低水中溶解氧，影响淡水生物生长。无机有毒物质：主要是重金属等有潜在长期影响的物质，其中汞﹑镉﹑铅危害大。其通过食物链富集引起人体严重疾病或慢性病。有机有毒物质：主要是有机农药﹑多环芳烃﹑芳香胺等。其化学性质稳定，难以被生物分解，有些可致癌。需氧污染物质：碳水化合物﹑蛋白质﹑脂肪﹑醇类可被微生物分解，并在分解过程中消耗氧气的物质。其消耗水中溶解氧影响水生生物生长。
植物营养物质：生活污水和工业废水以及农田排水中的氮和磷。水中氮磷含量较高使水流速度较慢水域浮游生物和水草大量繁殖，引起水质恶化，鱼类死亡，湖泊退化的水体富营养化现象。油类污染物质：其会影响水质，破坏海滩危害水生生物。
物理污染物：悬浮物质污染：水中含有的不溶性物质，包括固体物质和泡沫。其影响水体外观，妨
碍水中植物的光合作用减少氧气溶入，对水生生物不利。
热污染：热电﹑核电及各种工业过程中的冷却水。其引起水温升高，溶解氧含量降低，水中某些有毒物质毒性增强，危及水生生物。
放射性污染：原子能工业﹑放射性矿藏开采﹑核电﹑同位素研究，使放射性废水废物增加。生物性污染：生活污水，特别是医院污水和某些工业废水，往往带有病原微生物，引起各种疾病。5. 水质指标分类☆物理性水质指标
感官物理性指标：温度﹑色度(真色和表色)﹑浑浊度﹑透明度﹑嗅和味。其他物理性指标：总固体﹑悬浮固体﹑溶解固体﹑可沉固体﹑电导率。水中杂质分为：溶解物质化学性水质指标
一般化学性水质指标：pH﹑碱度﹑硬度﹑各种阴阳离子﹑总含盐量﹑一般有机物质。有毒化学性水质指标：重金属﹑氰化物﹑多环芳烃﹑农药。氧平衡指标：DO﹑COD﹑BOD﹑TOD。
生物学指标：细菌总数﹑总大肠菌群数﹑各种病原细菌﹑病毒。6. 生化自净过程所需氧的来源
水体和废水中原来含有的氧；大气中的氧向含氧不足的水体扩散溶解，
直到水体中的溶解氧达到饱和；
10-3—10-5μm；胶体物质1—10-3μm；悬浮物质100—1μm，1μm=10-3mm
水生植物光合作用放出氧气，溶于水中有时可使水体中的溶解氧达到饱和。7. 有氧条件下，废水有机物分解过程
有机物被微生物分解的过程：微生物通过自身生命活动过程，把一部分被吸收的有机物转化成简单的无机物，并释放出生长活动所需的能量，另一部分有机物被转化为营养物质，组成新的细胞；细胞内物质也可被微生物氧化，同时放出能量，即内源呼吸。
碳化阶段：主要是不含氮有机物氧化，也包括含氮有机物氨化，以及氨化后不含氮有机物继续氧化，其消耗的氧量为碳化生化需氧量。总的碳化生化需氧量称为第一阶段生化需氧量或完全生化需氧量化需氧量)，以La或BODu表示。
第二阶段：水中的硝化细菌可以氧化水中的氨和含氮有机物氨化分解出的氨，最终转化为硝酸盐。其消耗的氧量为硝化生化需氧量，即第二阶段生化需氧量，以+O2→NO2-+硝化细菌→NO3-) 8. 不同的水质标准和水质要求
饮用水水质标准：流行病学上安全可靠；化学组成上对人体无害；使用上方便无弊。地面水环境质量标准：按水体的不同用途和不同区域划分为五类。按从污染源控制的原则制定了污水综合排放标准：一类污染物(对人体健康产生长远影响)；另一种是影响小于第一类的污染物，列出最高允许排放浓度(三级)，Ⅰ﹑Ⅱ类水体不得新建排污口，Ⅲ类水体执行一级标准，Ⅳ﹑Ⅴ二级标准，下水道并进入二级污
LN或NOD表示。(NH3+亚硝化细菌
(生
水处理厂执行三级标准。工业用水水质要求：饮用水，生产技术用水，锅炉用水，冷却用水不同使用目的，由不同水质要求。9. 废水成分与性质
生活污水：居民日常生活中产生的废水，主要是生活废料和排泄物。这类废水的成分及变化取决于居民的生活水平和习惯。水质较稳定，浑浊﹑恶臭﹑深色﹑微碱性﹑不含有毒物质﹑有大量细菌病毒和寄生虫卵。
工业废水：工业生产过程中排出的废水。由于工业类型﹑生产工艺﹑原料﹑用水水质和管理水平的差异，其成分与性质差别较大。
农业废水：随着农药和化肥的大量使用，农田径流排水成为天然水体的污染来源。10. 氧垂曲线解释
紧接排入口各点溶解氧逐渐减少，这是因为废水排入后，河水中的有机物无多，耗氧速度超过复氧速度。随着有机物的不断氧化分解，耗氧速度不断降低，在某一点耗氧速度等于复氧速度，此点溶解氧含量最低(最缺氧点)。过此点后，溶解氧含量逐渐恢复到排入口之前的含量
(恢复速度不断加快)。氧垂
曲线既是以离排入口的距离为横坐标，以溶解氧含量为纵坐标的曲线。如果河流受有机物污染的量低于它的自净能力，最缺氧点的溶解氧含量大于零，河水始终呈现有氧状态，反之，靠近最缺氧点的一段河流将出现无氧状态。11. 水体中的细菌
当一般有机废水排入水体后，开始时水体中的细菌会大量增加，以后逐渐减少。促使细菌死亡的原因有：有机物因分解而减少；污染水体里有大量的吞噬细菌的生物；生物物理因素其它因素(pH﹑水温﹑日光)。一般的，废水排入河流后，在
12—24h内流过的距离是最大的细菌污染地带。
3—4天后细菌量不超过(生物絮凝，沉淀)；
最大量的10%。沿流微生物数量和种类分为四个区Ⅰ﹑Ⅴ为清洁区(天然水质)；Ⅱ降解区(水质混浊，
)Ⅲ强分解区(水质变
污泥浮动，DO降至40%的饱和度，鱼类﹑绿藻减少，蓝绿藻蔓生，底泥出现蠕虫
黑灰，浮渣，腐败，DO降至40%的饱和度—0，厌氧，物种极少，有蚊蝇)Ⅳ恢复区(水质较清，DO在40%的饱和度以上，物种增多)。12. 解决废水问题的主要原则☆
改革生产工艺，减少废物排放量：应深入工业生产工艺，与工人﹑技术人员相结合，革新生产工艺，尽量不用或少用水，不用少用易产生污染的原料﹑设备及生产方法。重复利用废水：采用重复用水和循环用水系统，使废水排放量减至最少。
回收有用物质：工业废水中的污染物质多是在生产过程中进入水中的原料﹑半成品﹑成品﹑工作介质和能源物质。如能加以回收，即可防止污染又可创造价值。
对废水进行妥善处理：废水经回收利用后，还会有一些有害物质残留，也会有一些目前尚无回收价值的废水。要从全局出发，妥善处理，使其无害化，不致污染水体和环境。
选择处理工艺与方法时，必须经济合理，尽量采用先进技术。13. 水处理的基本方法☆
给水处理：原水→混凝→沉淀→过滤→消毒→饮用水(臭氧氧化﹑活性炭吸附)；地下水(消毒)；工业用水(软化﹑除盐﹑冷却﹑控制结垢与腐蚀废水处理：物理法﹑化学法和生物法。
物理法是利用物理作用来分离废水中悬浮污染物质，处理过程中不改变其化学性质。沉淀法去除回收比重大于1的中悬浮颗粒；气浮法去除乳状油或比重接近
1的悬浮物；筛网过滤去除纤维﹑纸浆；蒸
)
发法浓缩废水中的溶解性不挥发物质；另外，还有离心分离﹑超滤﹑反渗透等。
化学法是利用化学反应处理水中的溶解性污染物和胶体。包括：中和法﹑氧化还原法﹑混凝法﹑电解法﹑汽提法﹑萃取法﹑吹脱法﹑吸附法﹑离子交换法﹑电渗析法等。
生物法是利用微生物作用，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质。可分为好氧生物处理和厌氧生物处理，其中好氧生物处理又可分为：活性污泥法﹑生物膜法﹑生物氧化塘法﹑污水灌溉法﹑土地处理法。
以上各方法各有特点和适用条件，实际中往往配合使用。城市污水水处理一般流程：进水
→初沉池(污泥)→生物处理构筑物→二沉池(污泥)→出水。
→回收→毒物处理→一般处理→再用或排放。
工业废水处理流程各不相同，一般程序是：澄清14. 废水处理系统分级
废水处理系统分为一级处理﹑二级处理﹑三级处理。一级处理(机械处理)只去除废水中较大的悬浮物质
(沉淀法去除可沉固体)。物理法中的大部分是由于一
级处理的。废水经一级处理，一般达不到排放要求，需二级处理，它只是预处理。
二级处理(生物处理或生物化学处理)主要任务是去除废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物。生物处理法最常用于二级处理，且经济有效。通过二级处理，一般废水均能达到排放要求法以降低污水悬浮固体和生化需氧量
)。
(沉淀法和生物处理
三级处理(高级处理和深度处理)当水质要求高时，为进一步去除废水中的营养物质(氮和磷)﹑生物难降
解的有机物和溶解盐类等，以达到某些水体水质标准或直接用于工业，就需要在二级处理后进行三级处理(过滤﹑氧化塘)。
15 废水处理中预处理单元的设备和构筑物功能和原理☆
粗大颗粒物的去除方法有：筛滤﹑截流﹑重力沉降和离心分离等。相应的设备有格栅﹑筛网﹑微滤机﹑沉沙池﹑离心机和旋流分离器。
格栅和筛网是处理厂第一处理单元，通常设置在其他处理构筑物之前。主要作用是去除水中粗大物质，保护其他机械设备，防止管道堵塞。当需要去除水中纤维﹑纸浆﹑藻类等稍小物质时，可选用不同孔径的筛网。
微滤机是一种截流细小悬浮物的筛网过滤装置，可用于自来水厂原水过滤以及去除藻类﹑水蚤等浮游生物，也可用于工业用水的过滤处理﹑工业废水中有用物质的回收以及污水的最终处理。沉沙池主要是去除水中砂粒﹑煤渣等比重较大的无机颗粒杂质，
同时也去除少量较大较重的有机杂质。
(自由沉降)。
其工作原理以重力沉降为基础，在沉降过程中杂质的尺寸﹑形状和比重不随时间而变化
颗粒沉降速度u=g(ρｓ-ρ)d2/18μ-(ρρｓ：粒水密度差；d：颗粒直径；μ：水的动力粘度Pa·s) 沉沙池分：平流式(最常用，构造简单，工作稳定，处理效果好，易排砂管进入池内自下而上流动砂粒借重力沉入池底，处理效果较差点)。
离心分离：含悬浮颗粒的水在高速旋转时，由于颗粒和水分子质量不同，受离心力大小不同，质量大的颗粒被甩到外围，质量小的油粒留在内层。适当安排不同出口，就可使颗粒物与水分离。
)﹑竖流式(圆型，污水由中心
)和曝气式(没有有机杂质腐败发臭的缺
颗粒所受的离心力C=(m-m0)v2/r(m-m0：颗粒和水质量差；r：旋转半径；v：线速度v=2πrn)分离因素a=C/G≈πn2/900(G：颗粒所受重力) 离心分离设备分为：水旋分离设备和器旋分离设备(离心机)。16. 水中悬浮物质去除和4种沉降
水中悬浮物质去除可通过颗粒和水的密度差，在重力作用下去除。但较小颗粒，特别是胶体自然沉速慢，需用混凝﹑沉淀﹑澄清﹑过滤和气浮等方法。
悬浮物质在水中的沉降分为：自由沉降：颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形状﹑尺寸﹑质量不变，下沉速断不受干扰(沉砂池﹑初沉池初期沉降)。絮凝沉降：颗粒在沉降过程中相互粘结，其尺寸﹑质量﹑沉速随深度增加而变大(絮凝沉淀池﹑初沉池后期﹑二沉池中期
)。拥挤沉降(成层沉降)：颗粒在水
(压力式[上清下浊]和重力式)(容器不动，切向高速水流提供离心力
)
中浓度较大时，各颗粒间相互靠得很近，下沉过程中受彼此作用力干扰，但相对位置不变，作为一个整体下沉，在清水与浑水之间形成明显界面，沉降过程实际就是这个界面的下沉过程，液体上涌对其有影响(高浊度水的沉淀﹑二沉池后期)。压缩沉降：颗粒在水中浓度很高时时会相互接触，上层颗粒在重力作用下将下层颗粒间的水压出界面，是颗粒群被压缩17. 几种沉淀池和其方法和原理
沉淀池：在水处理过程中，通过颗粒沉降来分离去除悬浮物质的设备。
理想沉淀池：各水断面上的点流速相同；悬浮颗粒以等速下沉，其水平分速度等于水流速度；悬浮颗粒落大池底不起浮。
普通沉淀池：平流式：(最常用，在流量较大的水处理厂中→悬浮物沉底→清水→溢流堰→池外。
竖流式：(圆形或方形)污水→中心管下口→反射板→污水分布于水平断面缓慢向上流污泥斗中→清水→池子四周溢出。
→悬浮物沉降到
)污水→水槽和孔口→挡板稳流→池内流动(污泥斗﹑污泥浓缩池)。
环境工程学知识点总结
