环境工程原理（第二版）

绪论1

一、人类与环境1

二、环境科学与环境工程学2

三、环境工程原理课程的性质、内容和任务2

四、环境工程原理课程的特点3

第一章流体流动4

学习目标4

第一节流体的基本物理量5

一、流体的密度5

二、流体的压强7

三、流体的流量与流速8

四、流体的黏度9

第二节流体静力学11

一、流体静力学基本方程式11

二、流体静力学基本方程式的应用12

第三节稳定流动系统的能量衡算17

一、稳定流动与不稳定流动17

二、稳定流动系统的物料衡算——连续性方程18

三、流动系统的能量19

四、稳定系统的能量衡算式——伯努利方程 20

五、伯努利方程的应用22

第四节流体在管内流动时的摩擦阻力25

一、流动阻力产生的原因——内摩擦25

二、流体的流动类型25

三、圆管中的速度分布与流动边界层概念27

第五节管路29

一、管路的分类30

二、管路的基本构成30

三、管路的布置与安装33

第六节流体在管内流动时的能量损失35

一、流体在直管中的流动阻力35

二、摩擦系数35

三、局部阻力38

四、系统的总能量损失40

阅读材料44

本章小结45

复习与思考题46

习题46

符号说明50

第二章流体输送机械52

学习目标52

第一节概述52

第二节 离心泵53

一、离心泵的主要部件及工作原理53

二、离心泵的主要性能参数与特性曲线56

三、影响离心泵性能的主要因素 58

四、离心泵的汽蚀现象与安装高度59

五、离心泵的工作点与流量调节62

六、离心泵的型号与选用66

七、离心泵的安装与操作70

第三节其他类型泵71

一、往复泵71

二、齿轮泵73

三、旋涡泵73

第四节气体输送机械75

一、通风机75

二、鼓风机78

三、压缩机79

四、真空泵82

阅读材料83

本章小结84

复习与思考题84

习题85

符号说明86

第三章沉降与过滤88

学习目标 88

第一节概述88

一、机械分离88

二、机械分离方法在工业生产中的应用89

第二节重力沉降及设备89

一、重力沉降速度89

二、重力沉降设备94

第三节离心沉降及设备100

一、离心沉降速度100

二、离心沉降设备101

第四节过滤108

一、过滤操作的基本概念108

二、过滤基本方程式109

三、恒压过滤111

四、过滤设备114

第五节离心机120

一、基础知识120

二、离心机的类型121

第六节气体的其他净制设备123

一、中心喷雾式旋风洗涤器123

二、文丘里洗涤器123

三、泡沫除尘器124

四、静电除尘器124

阅读材料127

本章小结129

复习与思考题130

习题130

符号说明132

第四章吸收134

学习目标134

第一节概述134

一、工业吸收过程134

二、吸收的分类135

三、吸收在环境治理中的应用136

四、吸收设备的主要类型136

五、吸收操作的经济性136

第二节吸收净化的基本原理137

一、吸收过程的气液相平衡137

二、相平衡与吸收过程的关系139

三、吸收传质机理140

第三节吸收传质速率方程142

一、气膜和液膜吸收速率方程142

二、总吸收速率方程及对应的总吸收系数143

第四节吸收计算146

一、吸收塔的物料衡算与操作线方程146

二、吸收剂用量的确定148

三、塔径的计算149

四、吸收塔高的计算150

五、吸收塔的操作与调节155

第五节解吸156

一、解吸方法156

二、气提解吸的计算156

第六节吸收设备158

一、填料吸收塔158

二、板式塔160

第七节吸收气体污染物的工艺配置160

一、吸收剂的选择160

二、吸收工艺流程中的配置161

阅读材料162

本章小结165

复习与思考题166

习题166

符号说明168

第五章吸附170

学习目标170

第一节概述170

一、吸附与解吸170

二、吸附剂的基本特征173

三、常用的吸附剂174

四、影响吸附的因素176

第二节吸附平衡与吸附速率177

一、吸附平衡177

二、吸附速率179

第三节吸附分离工艺简介180

一、固定床吸附181

二、模拟移动床吸附183

三、变压吸附184

四、其他吸附分离方法186

第四节吸附分离在环境工程中的应用189

一、用于气态污染物的控制189

二、用于污水处理193

阅读材料193

本章小结195

复习与思考题196

符号说明197

第六章液液萃取198

学习目标198

第一节概述198

一、液液萃取过程198

二、两相接触方式200

三、萃取操作在环境工程中的应用201

第二节三元体系的液液相平衡202

一、三角形相图202

二、部分互溶物系的相平衡204

三、液液相平衡与萃取操作的关系206

四、萃取剂的选择207

第三节单级萃取过程计算208

第四节萃取设备210

一、萃取设备的主要类型210

二、萃取设备的选择215

阅读材料216

本章小结219

复习与思考题219

习题220

符号说明220

第七章膜分离技术221

学习目标221

第一节概述221

一、膜和膜分离的分类221

二、对膜的基本要求223

三、膜分离技术在环境工程中的应用223

四、膜分离设备224

第二节反渗透228

一、反渗透原理228

二、影响反渗透的因素——浓差极化229

三、反渗透组件及其技术特征230

四、反渗透过程工艺流程230

五、反渗透技术的应用231

第三节超滤234

一、超滤原理234

二、超滤的浓差极化234

三、超滤膜234

四、超滤过程的工艺流程235

五、超滤技术的应用236

第四节电渗析239

一、电渗析原理及适用范围239

二、电渗析的流程241

三、电渗析技术的应用242

第五节微滤244

一、微滤原理244

二、影响微滤膜分离效果的因素244

三、微滤的操作流程245

四、微滤的应用245

阅读材料247

本章小结250

复习与思考题251

符号说明251

第八章其他传质分离方法253

学习目标253

第一节离子交换分离253

一、离子交换的基本原理253

二、离子交换设备256

三、离子交换技术的应用256

第二节气浮分离257

一、气浮分离原理257

二、气浮分离设备气浮池258

三、气浮分离在环境工程中的应用259

第三节电解分离技术259

一、电解分离原理259

二、电解设备电解槽260

三、电解分离在环境工程中的应用260

第四节生物处理技术261

一、好氧生物处理261

二、厌氧生物处理266

三、生物处理技术在环境工程中的应用268

阅读材料269

本章小结270

复习与思考题272

符号说明272

附录273

附录一法定计量单位及单位换算273

附录二某些气体的重要物理性质275

附录三某些液体的重要物理性质275

附录四空气的重要物理性质277

附录五水的重要物理性质278

附录六水在不同温度下的黏度278

附录七饱和水蒸气表279

附录八液体黏度共线图和密度282

附录九气体黏度共线图283

附录十管子规格284

附录十一常用离心泵规格（摘录）285

附录十二47211型离心式通风机的规格 291

2100433B

本书以环境工程科学中所采用的单元操作过程为对象，系统阐述了其原理、基本概念、基本理论、典型设备、典型工艺及其在环境工程中的应用，主要内容包括流体流动、流体输送机械、沉降与过滤、吸收、吸附、液液萃取、膜分离技术及其他传质分离方法。每章附有例题、思考题、习题及知识点小结，并于附录列出相关内容所涉及的物性参数、设备型号、管子规格等图表，便于读者使用。

本书自2003年出版以来先后重印三次，得到了广大读者的认可和好评。在此基础上，第二版适应新形势、新要求，本着必需、够用的原则，对相关内容进行了必要调整和修正。

《环境工程原理》是“十五”国家级规划教材《环境工程原理》的配套教材，内容包括习题解答、思考题和综合练习题三部分。习题解答部分对《环境工程原理》教材中的习题进行了较为详细的解答，其主要目的是训练学生的基本设计计算能力并为学生自学提供参考；思考题部分的主要目的是加强学生对基本概念、基本原理和基本过程的理解；综合习题部分的主要目的是训练学生对知识的综合应用能力和解决问题的能力。

《环境工程原理》适用于环境工程、环境科学、给水排水工程以及其他相关专业本科生，也可作为相关专业研究生参考书。

环境工程原理（第三版）修订情况

《环境工程原理（第三版）》是在《环境工程原理（第二版）》的基础上，遵照教育部高等学校环境科学与工程类专业教学指导委员会制定的基本要求修订而成的。

该次修订的主要内容如下：

1.梳理了“第一章绪论”的内容，增加了污染治理的新原理和新技术。

2.将第二版中“第十四章微生物反应器”分为两章，即“第十四章微生物反应动力学基础”和“第十五章微生物反应器”，增加了生物膜反应器的相关内容。

3.增加了物料衡算、强化传质、沉降分离设备、固相催化反应器等在环境工程中的应用案例。

4.对部分章节的思考题和习题进行了补充和调整。与《环境工程原理（第二版）》相同，该教材对一些理论性强或拓展性的选修内容进行了标注。

各章修订、编写人如下：胡洪营编写了第一章、第十一章、第十二章、第十三章、第十四章、第十五章和第十六章；张旭编写了第二章、第三章、第四章和第五章；黄霞编写了第六章、第七章、第八章和第十章；王伟编写了第九章；席劲瑛参与了第一章、第九章和第十五章的部分内容。清华大学“环境工程原理”课程助教博士生汤芳、庄林岚、许雪乔、黄南、罗希和王运宏等为教材的修订做了文字编辑等工作。

该教材由清华大学教授郝吉明院士担任主审。山东理工大学马骁轩在清华大学环境学院访问交流期间审读了全书并提出了意见。

环境工程原理（第三版）出版工作

2015年8月11日，《环境工程原理（第三版）》由高等教育出版社出版。

环境工程原理以环境工程学中所采用的一些物理过程（也称单元操作）为研究对象，研究这些物理过程的原理、基本概念、基本理论、典型设备、典型工艺以及在环境工程中的应用。