《環境工程原理Ⅱ》課程教學大綱課程名稱環境工程原理Ⅱ課程代碼ZB0910-2a課程類型□通識教育平臺

□專業基礎平臺

√專業核心平臺

□專業發展平臺課程性質√必修課□選修課開課單位化學與環境工程學院適用專業環境科學與工程總學時數36周學時數3課程學分2編寫人編寫時間202X年1月審批人一、教學目標《環境工程原理》是環境工程、環境科學、給水排水工程等相關專業的主干專業核心課，主要講述水處理工程、大氣污染控制工程、固體廢棄物處理處置工程等環境污染防治以及生態修復工程中涉及的具有共性的基本現象和基本過程的基本原理。主要內容包括環境工程原理基礎、分離過程原理和反應工程原理三部分。環境工程原理基礎部分主要講述物料與能量守恒原理、傳遞過程等。分離過程原理部分主要講述沉淀、過濾、吸收、吸附、萃取等過程的基本原理。反應工程原理部分講述化學和生物反應計量學、動力學、各類反應器的過程解析等。二、重點與難點《環境工程原理》是環境工程專業的重要專業基礎課，該課程的主要任務是系統、深入地闡述環境污染控制工程，即水質凈化與水污染控制工程、大氣（包括室內空氣）污染控制工程、固體廢物處理與處置及資源化工程、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學基礎基本過程和現象，以及污染控制裝置的基本原理，為后期相關的專業課學習打下良好基礎。通過教學使學生掌握以下內容：1.

環境工程學的基本概念和基本理論：主要包括物料與能量衡算、流體流動、熱量傳遞和質量傳遞過程的基本概念和基本理論。2.

分離過程的原理：主要包括沉淀、過濾、吸收、吸附、離子交換、膜分離等基本分離過程的原理。3.

反應工程原理：主要包括化學與生物反應計量學及動力學，各類化學與生物反應器的解析與基本設計理論等。三、基本內容與要求第八章

吸收（一）基本內容：吸收的定義和應用；吸收的類型；物理吸收的熱力學基礎；物理吸收的動力學基礎；化學吸收的特點；化學吸收的平衡關系；化學吸收的傳質速率；吸收設備的主要工藝計算。（二）教學目的：了解吸收的類型；了解吸收設備的工藝基礎；理解化學吸收的特點及其傳質速率；掌握物理吸收的熱力學與動力學基礎；掌握化學吸收的平衡關系；掌握吸收設備的主要工藝計算。（三）重點與難點：重點：物理吸收的熱力學基礎與動力學基礎；化學吸收的平衡關系；吸收設備的主要工藝計算難點：物理吸收的動力學基礎，化學吸收的傳質速率；吸收設備的主要工藝計算第九章

吸附（一）基本內容：吸附分離操作的基本概念；吸附分離操作的分類；吸附分離操作的應用；常用吸附劑的主要特性；常用吸附劑；單組分氣體吸附；雙組分氣體吸附；液相吸附；吸附動力學；吸附操作與吸附穿透曲線。（二）教學目的：了解吸附動力學，理解吸附分離操作的基本概念，重點掌握吸附劑的主要特性和常用的吸附劑，掌握單組分的吸附平衡。掌握吸附操作和吸附穿透曲線。（三）重點與難點：本章重點是吸附劑的主要特性和常用吸附劑、單組分的吸附平衡、吸附操作與吸附穿透曲線。難點是單組分氣體吸附、雙組分氣體吸附平衡，吸附操作與吸附穿透曲線。第十章

其他分離過程（一）基本內容：離子交換劑的分類；離子交換樹脂的結構；離子交換樹脂的物理化學性質；離子交換基本原理；離子交換速率；萃取分離的特點；萃取過程的熱力學基礎；萃取劑的選擇；萃取過程的流程和計算；膜分離過程的分類；膜分離特點；膜種類；膜分離過程中的傳遞過程。（二）教學目的：掌握離子交換基本原理、掌握離子交換速率的計算過程、掌握和應用萃取過程的熱力學基礎，掌握和應用萃取過程的流程與計算、熟悉膜分離過程的分類、掌握膜反滲透和納濾、超濾和微濾中的傳遞過程，理解電滲析、氣體分離過程和滲透蒸發，了解膜的分類，離子交換劑的分類。（三）重點與難點：本章重點是離子交換原理、萃取過程的熱力學基礎、萃取過程的流程與計算。難點是離子交換速率的計算、萃取過程的熱力學基礎、萃取過程的流程和計算、反滲透和納濾、微濾和超濾、電滲析、離子交換膜。第十一章

反應動力學基礎（一）基本內容：反應器的概念、反應器的操作方式、反應器內物料的流動與混合狀態、反應器的類型、反應器的設計、反應器的放大、反應的計量關系、反應動力學、反應速率方程。（二）教學目的：了解反應器的概念和操作方式，掌握反應器的分類、理解反應器的放大和設計、反應的計量關系、反應進度與轉化率、反應速率的定義及表示方法、理解反應速率方程及反應級數、掌握反應速率常數。（三）重點與難點：本章重點是了解反應器的概念和操作方式，掌握反應器的分類，掌握反應的計量關系。難點是反應速率方程及反應級數、反應速率常數。第十二章

均相化學反應器（一）基本內容：反應器的物料衡算、間歇反應器、半間歇反應器、完全混合流連續反應器、平推流反應器。（二）教學目的：

掌握反應器的物料衡算，掌握間歇反應器的特點、設計方程與相關計算，理解半間歇反應器的操作方法，掌握單級全混流反應器、多級串聯全混流反應器以及簡單的平推流反應器的特點及其設計方程與相關計算，了解具有循環操作的平推流反應器。（三）重點與難點：本章重點是間歇反應器的設計方程、單級和多級群混了反應器的設計方程及其計算，簡單的平推流反應器的操作方法、設計方程及其計算、難點是多級串聯全混流反應器的計算，平推流與全混流反應器的對比，循環反應器的物料衡算。第十三章

非均相化學反應器（一）基本內容：固相催化反應、固體催化劑、固相催化反應過程、固相催化反應的本征動力學、固相催化反應的宏觀動力學、固相催化反應器的設計與操作、氣液相反應器、氣-液相反應動力學、氣-液相反應器的設計。（二）教學目的：理解催化反應的特征，掌握固體催化劑的組成和物理性狀，掌握固相催化反應的本征動力學，了解固相催化反應器的設計與操作，理解氣-液相瞬間反應動力學，了解氣-液相慢速反應動力學。（三）重點與難點：本章重點是固體催化劑，氣固相催化反應動力學。難點是氣固相催化反應的本征動力學、氣固相催化反應的宏觀動力學及其氣固相催化反應器的設計與操作，氣-液相反應動力學。第十四章

微生物反應動力學基礎（一）基本內容：微生物及其特性、微生物反應及其在污染控制中的應用、微生物反應綜合方程、細胞產率系數、微生物生長速率、基質消耗速率、微生物生長速率與基質消耗速率的關系、代謝產物的生成速率。（二）教學目的：了解微生物反應及其在污染控制中的應用、理解微生物反應的計量關系，掌握細胞產率系數、微生物生長速率、基質消耗速率，掌握微生物生長速率與基質消耗速率的關系，理解代謝產物的產率系數（三）重點與難點：本章重點是微生物反應綜合方程、細胞產率系數，微生物生長速率、基質消耗速率、代謝產物的生成速率。難點是微生物生長速率與基質消耗速率的關系。第十五章

微生物反應器（一）基本內容：微生物反應器的概念、間歇懸浮微生物反應器、半連續懸浮微生物反應器、連續懸浮微生物反應器、完全混合生物膜反應器、平推流生物膜反應器、生物膜反應器設計計算方程的簡化。（二）教學目的：掌握微生物反應器的概念與間歇懸浮微生物反應器；理解半連續懸浮微生物反應器；了解連續懸浮微生物反應器，了解完全混合生物膜反應器與平推流生物膜反應器。（三）重點與難點：本章重點是間歇懸浮微生物反應器、半連續懸浮微生物反應器、連續懸浮微生物反應器。難點是完全混合生物膜反應器、平推流生物膜反應器，生物膜反應器設計計算方程的簡化。第十六章

反應動力學的解析方法（一）基本內容：動力學實驗的一般步驟、動力學實驗數據的一般解析方法、間歇反應器的動力學實驗方法、實驗數據的積分解析法、實驗數據的微分解析法、全混流槽式連續反應器動力學實驗方法、平推流反應器動力學實驗方法。（二）教學目的：掌握動力學實驗的一般步驟、間歇反應器的動力學實驗方法；理解全混流槽式連續反應器動力學實驗方法，了解平推流反應器動力學實驗方法。（三）重點與難點：本章重點是了解間歇反應器的動力學實驗方法、全混流槽式連續反應器動力學實驗方法。難點是實驗數據的積分解析法、實驗數據的微分解析法、平推流反應器動力學實驗方法。四、教學方法與手段主要以課堂教授為主，同時探索課堂教學改革，推廣啟發式、探究式、合作式、項目式、案例式、討論式等教學方法的運用，推廣小班化（小組式）、混合式、翻轉課堂、線上線下教學相結合的方式，提高課程教學有效性。五、授課內容學時分配

章節教

學

內

容學時第八章

吸收6第九章吸附6第十章其他分離過程6第十一章反應動力學基礎3第十二章均相化學反應器3第十三章非均相化學反應器3第十四章微生物反應動力學基礎3第十五章微生物反應器3第十六章反應動力學的解析方法3合

計36

六、考核方式（一）考核方式根據環境工程專業的學習目標和要求，本課程主要采用閉卷考試的考核方式。（二）成績構成根據環境工程專業的學習目標和要求，期末考試成績占60％，平時成績占40％。平時成績由課內學習和課外學習兩部構成，其中，課堂視頻學習占15％、課外作業占15%；訪問次數占5%，課外討論占5%，包括課外討論、課外閱讀等。七、教材與參考書目（一）使用教材胡洪營,

張旭,

黃霞等.《環境工程原理》（第三版）,

高等教育出版社,2015年.（二）參考書目[1]

賀文智,

李光明.《環境工程原理》,

化學工業出版社,2014年.[2]

張柏欽,

王文選.《環境工程原理》,

化學工業出版社,2010年.[3]

陳敏恒,

叢德滋.《化工原理》（第三版）,

化學工業出版社,2006年.[4]

叢德滋等.

《化工原理詳解與應用》,

化學工業出版社,2002年.[5]

鄧修,

吳俊生.《化工分離工程》,

科學出版社,2000年.[6]

賀文智,

李光明.《環境工程原理》,

化學工業出版社,2014年.[7]

張柏欽,

王文選.《環境工程原理》,

化學工業出版社,2010年.[8]

胡洪營,

黃霞,

張旭.《環境工程原理習題集》,

高等教育出版社,2006年.[9]

賈紹義,

柴誠敬.《化工傳質與分離過程》,

化學工業出版社,2001年.[10]

阿豐索,

克雷斯波;

徐振良,

魏永明,

陳桂娥譯.《綠色分離過程——基礎與應用》,

華東理工大學出版社,2008年.[11]

姜維鈞.《新型傳質分離技術》,

化學工業出版社,1992年.[12]

劉佳祺.《分離過程》,

化學工業出版社,2002年.[13]

陳甘棠.《化學反應工程》,

化學工業出版社,