A1水处理 引言1.ppt
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1、A1水处理 引言1A1水处理 引言1 1、环境工程导论(第3版),美国Mc Graw Hill教育出版集团。王建龙 译,清华大学出版社,2002年1月。2、环境工程学 第二版,高等教育出版社,蒋展鹏,2005年6月。3、废水处理工程,化学工业出版社,唐受印,1998年。4、水污染控制工程,高庭耀、顾国维,高等教育出版社,1999,第二版 5、固体废物处理与资源化,清华大学出版社,李国鼎,1990年。6、大气污染控制工程,高等教育出版社,郝吉明,2002年。A1水处理 引言1l l第一章第一章第一章第一章 引言引言引言引言(2学时)l l第二章第二章第二章第二章 水质管理水质管理水质管理水质管理
2、(2学时)l l第三章第三章第三章第三章 给水处理给水处理给水处理给水处理(6学时)l l第四章第四章第四章第四章 废水处理废水处理废水处理废水处理(6学时)第五章第五章第五章第五章 空气污染空气污染空气污染空气污染(6学时)l l第六章第六章第六章第六章 章章章章 固体废物管理固体废物管理固体废物管理固体废物管理(6学时)l l第七章第七章第七章第七章 噪声污染噪声污染噪声污染噪声污染(2学时)l l第八章第八章第八章第八章 危险废物管理危险废物管理危险废物管理危险废物管理(2学时)A1水处理 引言11.1 什么是工程?什么是环境工程?l美国工程师发展协会(The Engineers Cou
3、ncil for Professional Development,简称ECPD)给出了工程的定义:“工程是一种职业,它利用通过学习、经验、实践所获得的数学和自然科学知识,来寻求经济地利用物质和自然力量的方法,以造福人类”。美国土木工程师学会(American Society of Civil Engineers,ASCE)环境工程分会给出的环境工程的定义:l环境工程(Environmental Engineering)通通过过健健全全的的工工程程理理论论与与实实践践来来解解决决环环境境卫卫生生(environmental environmental sanitationsanitation)
4、问问题题,主要包括:提供安全、可口和充足的公共给水;适当处理与循环使用废水和固体废物;建立城市和农村符合卫生要求的排水系统;控制水、土壤和空气污染,并消除这些问题对社会和环境所造成的影响。而且,环环境境工工程程所所涉涉及及的的是是公公共共卫卫生生领领域域里里的的工工程程问问题题,例如控制通过节肢动物传染的疾病、消除工业健康危害、为城市、农村和娱乐场所提供合适的卫生设施,评价技术进步对环境的影响等。A1水处理 引言1l运用环境科学、工程学和其他相关学科的原理和方法,研究保护和合理利用自然资源,控制和防止环境污染及生态破坏,以改善环境质量,使人们得以健康、舒适地生存与发展的学科A1水处理 引言1A
5、1水处理 引言1 A、公元前2300年左右,中国,凿井取水,形成集市,带刀守卫制度、陶管排水。B、公元前六世纪,罗马开始修下水道。C、19世纪初,英国开始用砂滤净化自来水,1850年漂白粉消毒。19世纪后半叶,建污水处理厂。D、1852年,美国,木炭过滤自来水。E、20世纪初,生物滤池出现。F、1914年,活性污泥法出现。A1水处理 引言1G、1855年,美国,发明离心除尘器。H、二十世纪初,布袋除尘器、旋风除尘器、静电除尘器相继出现。I、1874年,英国开始焚烧垃圾。J、1822年,德国,矿渣制造水泥。目前公共卫生学也十分重视环境污染对健康的危害与风险,公共卫生学与环境工程关系已十分密切(1
6、854年英国发现霍乱与井水的关系 )。法律、经济和管理手段结合,运用系统工程原理分析、规划环境,改“末端治理”为“全过程控制”的治理理念。A1水处理 引言11、水质净化与水污染控制工程: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安全饮用水和不同用途与要求的用水的工艺技术和工艺措施。主要研究领域:水体自净及其利用;给水净化处理;城市污水处理;工业废水处理与利用;废水再生与回用;城市、区域和水系的水污染综合整治和受污染水体的修复;水环境质量标准和废水排放标准等。A1水处理 引言12、大气污染控制工程:研究预防和控制大气污染、保护和改善大气质量的过程技术措施。主要研究领域:
7、大气质量管理烟尘等颗粒物控制技术;气体污染控制技术;城市、区域大气污染综合整治;室内空气污染控制;大气质量标准和废气排放标准等。A1水处理 引言1l3、固体废弃物及噪声、振动与其他公害防治工程:研究城市垃圾、工业废碴、放射性及其它危害固体废弃物的处理、处置与资源化,以及消除噪声、振动等对人类影响的技术途径和措施。主要研究领域:固体废物管理;固体废弃物无害化处置;固体废弃物的综合利用和资源化;放射性及其它危险废物的处理;噪声、振动、电磁辐射的防护与控制等A1水处理 引言14、清洁生产、污染预防与全过程污染控制工程:研究在工业等生产过程中,使用清洁的能源和原料,采用先进的工艺、技术与设备、改善管理
8、、综合利用等措施,从源头消减污染,提高资源利用效率,减少或避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生与排放,以减轻或消除对人类健康和环境的危害。A1水处理 引言15、环境规划、管理和环境系统工程:研究在科学发展观和可持续发展战略思想指导下,利用系统工程的原理和方法,对区域性的环境问题和防治技术措施进行整体的系统分析,以求取得综合整治的优化方案,进行合理的环境设计与管理;他也研究环境工程单元过程系统的优化工艺条件,并用计算机技术进行设计、运行和管理。A1水处理 引言1l.美切斯纳(1967)l虽然每个系统都是由许多不同的特殊功能部分所组成,而这些功能部分之间又存在着相互关系,但是每一个系统都是完
9、整的整体,每一个系统都有一定数量的目标。l系统工程则是按照各个目标进行权衡,全面求得最优解的方法,并使各组成部分能够最大限度地相互协调。l系统工程的主要任务是根据总体协调的需要,把自然科学和社会科学中的基础思想、理论、策略和方法等从横的方面联系起来,应用现代数学和电子计算机等工具,对系统的构成要素、组织结构、信息交换和自动控制等功能进行分析研究,借以达到最优化设计,最优控制和最优管理的目标。A1水处理 引言16、环境监测与环境质量评价:主要研究环境中污染物质的性质、成分、来源、含量和分布状态、变化趋势以及对环境的影响;在此基础上,按照一定的标准和方法对环境质量进行定量判定、解释和预测;此外,它
10、还研究某项工程活动或资源开发所引起的环境质量变化及对人类健康和福利的影响等。广义的环境工程学还包括供暖通风和空气调节等。环境学环境学环境学环境学基础环境学基础环境学基础环境学基础环境学环境数学环境数学环境数学环境数学环境物理学环境物理学环境物理学环境物理学环境化学环境化学环境化学环境化学环境生态学环境生态学环境生态学环境生态学环境毒理学环境毒理学环境毒理学环境毒理学环境地质学环境地质学环境地质学环境地质学环境控制学环境控制学环境控制学环境控制学环境工程学环境工程学环境工程学环境工程学应用环境学应用环境学应用环境学应用环境学环境医学环境医学环境医学环境医学环境法学环境法学环境法学环境法学环境工效
11、学环境工效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系统工程环境系统工程环境水利工程环境水利工程环境水利工程环境水利工程环境社会学环境社会学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固体废物治理及利用工程固体废物治理及利用工程
12、核工业环境工程核工业环境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程噪声及热污染防治工程噪声及热污染防治工程噪声及热污染防治工程环环环环境境境境科科科科学学学学环境声学环境声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热污染及其控制热污染及其控制引自:引自:引自:引自:何强何强何强何强 等等等等 环境学导论环境学导论环境学导论环境学导论1.2 环境系统概论1.2.1 系统 环境系统:环境事物按一定的关系组成的整体。l在环境系统中,我们很难真正识别所有关联的部分,更不用说了解它们之间的相互影响。因此,我们所要做的第一件事是
13、将系统进行简化,且要求与真实系统相似,简化模型当然无法在细节上与真实系统完全一样,但要求基本上近似。A1水处理 引言11.2.2 水资源管理系统(1)供水子系统l水源的性质决定了集水、净水、输水和配水工程的规划、设计与运行。地地表表水水(surface water)和地地下下水水(ground water)是供应社区和生活用水需求的两种主要水源。小溪、湖泊和河流是地表水源。地下水源是从水井抽出水的地方。l不同的水源需要使用不同的集水工程和处理工程。城市中的管网称为配水系统,管路本身通常称为水干线。在低水量期间(通常在夜间),水处理厂生产的多余水储存在蓄水池内,储存的水可以用来满足白天高需水量期
14、间的要求。l以下为一个服务于小社区的供水资源系统概况图。分水岭水源(流域)集水系统(水库)输水系统处理系统(过滤厂)配水系统(管网)处理系统(软化系统或除铁系统)集水系统(井群)蓄水池水源(地下水)供水资源系统概况图l人口和耗水形式是控制需水量的主要因素,因此也决定了水源和整个水资源系统的组成。选择合适的供水水源的前期步骤之一是确定需水量。影响需水量的基本要素包括平均日用水量和高峰需水量。估计平均日用水量是为了确定:(1)地表水或地下水在枯水季节低水位时能否不间断地供水;(2)需储存多大的水量才能满足枯水季节的需水量。估计高峰需水量是为了确定水管的尺寸压力损失和满足高峰用水需求所需要的需水量。
15、A1水处理 引言1l影响人们用水的主要因素包括:(1)工业活动:使人均需水量增加;(2)是否安装水表:水表赋予责任感。(3)系统管理:如果配水系统管理好,人均用水量就会降低。管理者知道何时何地自来水干线会漏水,并且很快地修复它。(4)生活水平越高,个人水量就越多;(5)较高的年平均气温代表较多的人均用水量,降雨多的地区用水比较少。(2)废水处理子系统l最简单形式的废水管理子系统由六个部分组成,如右图。废水来源主要有工业废水和生活污水。当工业废水会影响到城市废水处理厂的正常运行时必须进行预处理。废水来源现场处理废水收集输送和提升处理处理或再利用l进入废水处理场的废水量随用水情况会有很大的变化。典
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