Environmental Process Analysis: Principles and Modeling

خوانندگان را قادر می سازد تا اصول اصلی مهندسی محیط زیست را برای تجزیه و تحلیل سیستم های محیطی به کار گیرند

تجزیه و تحلیل فرآیندهای زیست محیطی رویکرد منحصر به فردی را اتخاذ می کند و فرآیندهای ریاضی و عددی را به کار می گیرد. مدل سازی در چارچوب سیستم های محیطی طبیعی و مهندسی شده خوانندگان اصول اصلی علوم طبیعی و مهندسی مانند تعادل های شیمیایی، سینتیک واکنش، نظریه راکتور ایده آل و غیر ایده آل و حسابداری جرم را با انجام تحلیل های عملی در دنیای واقعی تسلط می دهند. با پیشرفت متن، خوانندگان این فرصت را خواهند داشت تا طیف گسترده ای از فرآیندها و سیستم های زیست محیطی، از جمله تصفیه آب و فاضلاب، معادن سطحی، کشاورزی، محل های دفن زباله، رسانه های متخلخل اشباع و غیر اشباع زیرسطحی، رسوبات آبی و دریایی، آب های سطحی را تجزیه و تحلیل کنند. ، و رطوبت اتمسفر.

متن با بررسی آب، تعاریف اصلی و مروری بر اصول مهم شیمیایی آغاز می‌شود. سپس با استفاده از قانون هنری، تعادل اسید/باز و واکنش‌ها در راکتورهای ایده‌آل، به‌تدریج بر این پایه می‌افزاید. در نهایت، متن به واکنش‌ها در راکتورهای غیر ایده‌آل و کاربردهای پیشرفته تعادل اسید/باز، کمپلکس‌سازی و تعادل‌های حلالیت/انحلال، و تعادل‌های اکسیداسیون/کاهش می‌پردازد.

چندین ابزار برای درگیر کردن کامل خوانندگان در تسلط بر مفاهیم جدید و سپس به کارگیری آنها در عمل ارائه شده است، از جمله:

• نمونه های مفصلی که کاربرد مفاهیم و اصول را نشان می دهد
• مشکلات در پایان هر فصل خوانندگان را به چالش می کشد تا دانش جدید خود را برای تجزیه و تحلیل فرآیندها و سیستم های محیطی به کار ببرند
• کاربرگ های MathCAD که یک پلت فرم قدرتمند برای ساخت مدل های فرآیند فراهم می کند. تجزیه و تحلیل فرآیندبه عنوان پلی بین کتاب های درسی مقدماتی مهندسی محیط زیست و عملی مهندسی محیط زیست عمل می کند. با یادگیری نحوه مدل‌سازی ریاضی و عددی فرآیندها و سیستم‌های محیطی، خوانندگان همچنین به درک بهتری از ارتباطات اساسی میان مدل‌ها، مفاهیم و سیستم‌های مختلف خواهند رسید. br>فصل 2 آب (صفحات 11-15):
  فصل 3 واحدهای غلظت گازها، مایعات و جامدات (صفحات 16-35):
  فصل 4 قانون عمل جرم و تعادل شیمیایی (صفحات 36- 43):
  فصل 5 توزیع هوا/آب (صفحات 44-63):
  فصل 6 توزیع اجزای اسید/باز (صفحات 64-118):
  فصل 7 موازنه جرم، راکتورهای ایده آل و اختلاط ( صفحات 119-156):
  فصل 8 واکنش‌ها در راکتورهای ایده‌آل (صفحه‌های 157-264):
  فصل 9 واکنش‌ها در راکتورهای غیر ایده‌آل (صفحه‌های 265-334):
  فصل 10 اصول پیشرفته اسید-باز (صفحه) 335-438):
  فصل 11 ترکیب و حلالیت فلز (صفحه های 439-518):
  فصل 12 اکسیداسیون و کاهش (صفحات 519-570):

Enables readers to apply core principles of environmental engineering to analyze environmental systems

Environmental Process Analysis takes a unique approach, applying mathematical and numerical process modeling within the context of both natural and engineered environmental systems. Readers master core principles of natural and engineering science such as chemical equilibria, reaction kinetics, ideal and non-ideal reactor theory, and mass accounting by performing practical real-world analyses. As they progress through the text, readers will have the opportunity to analyze a broad range of environmental processes and systems, including water and wastewater treatment, surface mining, agriculture, landfills, subsurface saturated and unsaturated porous media, aqueous and marine sediments, surface waters, and atmospheric moisture.

The text begins with an examination of water, core definitions, and a review of important chemical principles. It then progressively builds upon this base with applications of Henry's law, acid/base equilibria, and reactions in ideal reactors. Finally, the text addresses reactions in non-ideal reactors and advanced applications of acid/base equilibria, complexation and solubility/dissolution equilibria, and oxidation/reduction equilibria.

Several tools are provided to fully engage readers in mastering new concepts and then applying them in practice, including:

• Detailed examples that demonstrate the application of concepts and principles
• Problems at the end of each chapter challenging readers to apply their newfound knowledge to analyze environmental processes and systems
• MathCAD worksheets that provide a powerful platform for constructing process models

Environmental Process Analysis serves as a bridge between introductory environmental engineering textbooks and hands-on environmental engineering practice. By learning how to mathematically and numerically model environmental processes and systems, readers will also come to better understand the underlying connections among the various models, concepts, and systems.Content:
Chapter 1 Introductory Remarks (pages 1–10):
Chapter 2 Water (pages 11–15):
Chapter 3 Concentration Units for Gases, Liquids, and Solids (pages 16–35):
Chapter 4 The Law of Mass Action and Chemical Equilibria (pages 36–43):
Chapter 5 Air/Water Distribution (pages 44–63):
Chapter 6 Acid/Base Component Distributions (pages 64–118):
Chapter 7 Mass Balance, Ideal Reactors, and Mixing (pages 119–156):
Chapter 8 Reactions in Ideal Reactors (pages 157–264):
Chapter 9 Reactions in Nonideal Reactors (pages 265–334):
Chapter 10 Acid‐Base Advanced Principles (pages 335–438):
Chapter 11 Metal Complexation and Solubility (pages 439–518):
Chapter 12 Oxidation and Reduction (pages 519–570):