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出版者:

作者:张德平

出品人:

页数:202

译者:

出版时间:2010-3

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787506657693

丛书系列:

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• GB/T 19001
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《环境工程原理与应用》 书籍简介 本书是一部全面、深入探讨现代环境工程领域基础理论、关键技术及工程实践的综合性教材与参考手册。全书以解决当前人类社会面临的复杂环境问题为导向，系统阐述了环境科学的基础框架，并详细剖析了水、气、固废处理的工程化方法和设计原理。本书旨在为环境工程、化学工程、土木工程及相关学科的高年级本科生、研究生提供扎实的理论基础，同时也为环境工程师、科研人员提供权威、实用的技术参考。 第一部分：环境工程基础与化学基础 第一章：环境工程导论与可持续发展 本章首先界定了环境工程学的研究范畴、历史演进及其在国民经济中的战略地位。深入探讨了人类活动与环境相互作用的基本规律，引入了环境承载力、生态足迹等核心概念。重点阐述了可持续发展的理论基础，包括布伦特兰报告的内涵、三大支柱（经济、社会、环境）的协调发展路径，以及环境工程在实现联合国可持续发展目标（SDGs）中的关键作用。通过分析全球重大环境案例，揭示了工程干预的必要性与复杂性。 第二章：环境化学与反应动力学 环境工程的有效实施依赖于对物质迁移转化规律的精确把握。本章系统回顾了水溶液化学（酸碱平衡、沉淀溶解平衡、配位化学）在环境介质中的应用，特别是pH值、氧化还原电位（Eh）对污染物行为的影响。随后，详细介绍了环境反应动力学，包括零级、一级、准一级反应，并深入讨论了环境因子（如温度、光照、微生物活性）对反应速率的影响模型，如阿伦尼乌斯方程在环境温度校正中的应用。此外，还涵盖了多相反应和异相催化反应在环境修复过程中的重要性。 第三章：环境物质迁移转化模型 理解污染物在不同环境介质间的输运和归宿是预测环境风险的前提。本章聚焦于物质迁移转化的数学模型。内容涵盖了对流-弥散方程（Advection-Dispersion Equation, ADE）的推导及其在地下水污染扩散模拟中的应用；大气边界层内的湍流扩散模型（如高斯羽流模型）；以及在水体中，利用生物降解、吸附、挥发等过程耦合的稳态与瞬态模型。章节末尾引入了地理信息系统（GIS）与环境模型结合的最新趋势。 第二部分：水污染控制工程 第四章：水质与饮用水处理原理 本章首先界定了各类水体（地表水、地下水、废水）的关键水质指标，包括物理指标（浊度、色度）、化学指标（BOD、COD、TN、TP、重金属）和生物学指标（微生物指标）。随后，详细讲解了饮用水深度处理技术，重点剖析了混凝、絮凝过程的机理（电中和理论、卷扫作用），沉淀过程的沉降规律（颗粒沉降速率计算），以及过滤过程中的滤速、滤帽阻力与反冲洗设计。 第五章：高级氧化与深度脱色技术 针对难降解有机污染物（如内分泌干扰物、药物残留），本章系统介绍了高级氧化工艺（AOPs）。深入分析了臭氧氧化、芬顿反应（Fenton/类Fenton）、紫外光/过氧化氢（UV/H2O2）体系的反应机理，阐明了羟基自由基（•OH）的高反应活性。在脱色与除臭方面，重点讲解了活性炭吸附的物理化学机制（如Langmuir、Freundlich等温线拟合），以及膜分离技术（纳滤、反渗透）在微污染物去除中的应用优势与局限。 第六章：废水生物处理系统 生物处理是废水处理的核心环节。本章从微生物生态学角度出发，系统介绍了活性污泥法的基本原理、污泥龄（SRT）、水力停留时间（HRT）的设计参数，以及关键的氧量传递与混合控制。针对不同类型的废水，详细对比了传统活性污泥法（CAS）、延时曝气法（XAD）、A/O、A2/O等脱氮除磷工艺的物质流平衡和生物反应器设计计算。此外，还涵盖了厌氧反应器（UASB、UABR）在高浓度有机废水处理中的应用。 第三部分：大气污染控制工程 第七章：大气污染物的来源与迁移转化 本章聚焦于主要的大气污染物，包括颗粒物（PM2.5/PM10）、硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）、挥发性有机物（VOCs）和重金属。分析了各类污染源（固定源、移动源、面源）的排放特征。着重阐述了大气中的化学转化过程，如光化学烟雾的生成机理、二次颗粒物的形成、以及酸雨的形成路径。 第八章：颗粒物与烟气脱硫技术 对于工业烟气净化，本章详细介绍了除尘技术。包括惯性、离心力除尘器的设计计算，湿法除尘器的水膜除尘效率分析。重点深入探讨了高效电除尘器（ESP）的工作原理、极板设计、比电阻对除尘效率的影响及操作参数优化。在烟气脱硫方面，系统对比了湿法（石灰石-石膏法）、干法（炉内喷钙）和半干法脱硫工艺的热力学与反应动力学，并解析了脱硫副产物的处理与资源化。 第九章：脱硝与VOCs控制技术 本章集中讲解了氮氧化物（NOx）的控制。详细介绍了选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）的反应条件、催化剂选择与失活机制。对于VOCs治理，区分了回收技术（如冷凝、吸附）和去除技术。重点阐述了蓄热式焚烧炉（RTO）的蓄热效率计算、热回收率分析，以及低温等离子体氧化、生物滤池等新兴低能耗净化技术。 第四部分：固体废物处理与资源化 第十章：固体废物特性与卫生填埋设计 本章界定了城市固体废物（MSW）、工业固体废物和危险废物的分类标准与特性分析方法（如元素分析、热重分析）。详细介绍了卫生填埋场的选址要求、防渗系统设计（衬垫材料选择、渗滤液导排系统）、填埋气（主要为甲烷）的收集与处理系统设计计算。强调了填埋场的环境风险评估与长期稳定性维护。 第十一章：废物焚烧与能源化利用 焚烧是废物减量化的重要途径。本章分析了各种废物在不同炉膛内的燃烧反应过程，包括炉温控制、二次燃烧室设计以确保二噁英（Dioxins）的完全分解。详细讲解了焚烧炉的余热回收锅炉设计、炉渣的稳定化处理技术，以及烟气净化系统中对酸性气体和重金属的深度控制。 第十二章：废物资源化与循环经济 本章强调从“末端治理”向“资源循环”的转变。深入探讨了废物的物理分选技术（如光学分选、磁选）、堆肥化（好氧与厌氧）的工艺控制要点与产品质量标准。对建筑垃圾、废塑料、废旧电子产品（E-waste）的拆解与再生技术进行了综述，强调了生命周期评价（LCA）在评估资源化项目环境效益中的应用。 --- 全书特色： 理论与工程紧密结合： 每一章节均从环境化学或物理化学原理出发，推导出工程设计所需的计算模型，确保理论的严谨性与工程的实用性。 强调过程控制： 不仅关注技术本身，更注重实际运行中的参数优化、过程监测和风险管理。 前沿技术覆盖： 涵盖了膜生物反应器（MBR）、臭氧深度氧化、新型催化剂应用等当前环境工程领域的前沿进展。 丰富的工程案例： 穿插了多处典型工程设计实例的简化计算过程，便于读者理解理论知识在实际项目中的转化。 本书结构逻辑严谨，内容详实，是环境领域专业人士案头必备的工具书。

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