环保设备——原理·设计·应用（第四版）

本书第二版获评普通高等教育“十一五”规划教材，2009年度江苏大学精品教材一等奖,并被江苏省教育厅推荐参评普通高等教育“十二五”规划教材；第三版获评“十三五”江苏省高等学校重点教材。本书第四版获评“十三五”江苏省高等学校重点教材，相信将会对本书出版发行产生巨大推动。

 

本书着重介绍了污水处理、废气处理、噪声控制等环保设备的原理、设计、运行和管理等知识。每种设备介绍都尽可能结合国内外先进的环保工艺，给出设备特点、适用范围、设计参数、运行原理等知识点，并结合实际提供了部分工程实例。为便于教学参考和学生理解，每章后面均有思考题。为适应新工科人才培养需求，提升学生的工程素质和创新能力，本书设置了独立的课程设计章节。全书文字通俗易懂、图文并茂，在兼顾实用性的同时尽可能准确地体现国内外环境污染治理领域先进技术和发展趋势。

本书可作为高等学校环境科学与工程类专业师生的教学用书，也可供从事环保设备设计制造、环境工程设计、环境工程建设管理等环保产业相关技术人员参考。

 

章物理法污水处理设备1

节预处理设备1

一、格栅1

二、沉砂池5

三、调节池12

四、除油装置15

第二节沉淀池20

一、平流式沉淀池20

二、竖流式沉淀池26

三、辐流式沉淀池29

四、斜板(管)沉淀池33

第三节气浮装置37

一、气浮技术的基本原理37

二、电解气浮38

三、布气气浮39

四、溶气气浮42

第四节过滤装置50

一、快滤池50

二、其他类型滤池的设计与计算55

三、滤池的反冲洗57

第五节离心分离设备60

一、水力旋流器60

二、离心机62

第六节磁分离设备63

一、磁分离原理63

二、磁分离设备63

三、两秒钟分离机66

思考题66

第二章化学法污水处理设备68

节混凝设备68

一、混凝剂的投配方法及设备68

二、混合与搅拌设备70

三、反应设备71

四、澄清池79

第二节电解槽85

一、电解槽的类型85

二、电解槽的工艺设计86

第三节氯氧化设备88

一、加氯机88

二、漂白粉投加装置90

第四节臭氧氧化设备90

一、臭氧的性质及其在污水处理中的应用90

二、臭氧发生器及接触反应设备91

思考题96

第三章生化法污水处理设备98

节活性污泥法污水处理设备98

一、活性污泥法基本原理98

二、活性污泥法工艺101

三、曝气池设计106

第二节生物膜法污水处理设备115

一、生物膜法基本原理116

二、生物滤池及附属设备设计选型116

三、生物转盘反应装置及附属设备设计选型122

第三节厌氧法污水处理设备131

一、厌氧处理的原理及运行参数132

二、厌氧反应装置设计133

第四节生物脱氮除磷工艺及设备137

一、生物脱氮工艺及设备137

二、生物除磷工艺及设备139

三、生物同步脱氮除磷工艺及设备139

第五节污泥处理设备141

一、污泥特性及处理流程141

二、污泥浓缩设备143

三、污泥脱水干化设备144

思考题146

第四章物理化学法污水处理装置147

节吸附147

一、吸附理论147

二、吸附工艺与设计151

第二节离子交换154

一、基本理论154

二、离子交换工艺155

三、离子交换设备的参数计算156

第三节膜分离设备157

一、电渗析设备157

二、反渗析设备160

三、超滤设备162

第四节其他相转移分离设备163

一、吹脱设备163

二、汽提设备164

三、萃取设备164

四、蒸发设备166

五、结晶设备166

思考题167

第五章一体化污水处理及中水回用设备168

节一体化污水处理设备168

一、典型一体化污水处理设备168

二、一体化污水处理工艺新进展174

三、一体化污水处理设备的应用175

第二节一体化中水回用设备176

一、中水水源与水质176

二、中水回用处理工艺的选择176

三、中水回用工艺设计178

四、典型的一体化中水回用设备179

思考题184

第六章除尘设备185

节除尘设备的性能与分类185

一、除尘设备的性能185

二、除尘设备的分类186

第二节机械式除尘器186

一、重力沉降室186

二、惯性除尘器188

三、旋风除尘器189

第三节湿式除尘器195

一、概述195

二、喷淋塔195

三、文丘里洗涤器196

四、冲击水浴式除尘器199

五、水膜除尘器203

六、脱水装置208

第四节过滤式除尘器210

一、袋式除尘器210

二、颗粒除尘器227

三、陶瓷微管过滤式除尘器231

第五节电除尘器231

一、电除尘器的收尘机理232

二、电除尘器的类型与组成232

三、电除尘器的技术性能与设计计算236

第六节新型除尘器243

一、复合式除尘器243

二、高梯度磁分离除尘器244

三、电凝聚除尘器245

四、高频声波助燃除尘器246

第七节除尘设备的选择与维护246

一、除尘设备的选择246

二、除尘器的维护和管理247

三、除尘设备的发展248

思考题249

第七章废气净化设备251

节吸收设备251

一、废气吸收净化机理与吸收液的选用251

二、吸收设备的基本要求与型式252

三、吸收塔的选用与计算253

第二节催化反应器265

一、废气催化净化机理265

二、气-固相催化反应器的结构类型及选择266

三、气-固相催化反应器的设计计算267

第三节光催化反应器271

一、TiO2光催化净化机理272

二、光催化反应器272

第四节生物净化器276

一、生物净化原理276

二、生物净化器277

三、生物载体280

思考题280

第八章除尘脱硫一体化设备281

节湿式除尘脱硫一体化装置281

一、卧式网膜塔除尘脱硫装置281

二、SHG型除尘脱硫装置282

三、喷射式吸收塔除尘脱硫装置284

第二节电子束排烟处理装置285

一、EBA法装置及其净化机理285

二、EBA法处理效果及其影响因素287

三、EBA法特点288

四、EBA法实际应用示例288

第三节电晕放电除尘脱硫装置290

一、装置组成及处理工艺流程290

二、SO2等有害气体的分解机理291

三、SO2分解效果及其影响因素292

思考题294

第九章噪声控制设备295

节吸声降噪设计与应用295

一、多孔吸声材料295

二、共振吸声结构299

三、吸声降噪的应用300

第二节隔声设备的设计与应用302

一、隔声基本知识302

二、隔声间的设计与应用305

三、隔声罩的设计与应用309

四、隔声屏的设计与应用311

第三节消声器的设计与应用313

一、消声器的种类与性能要求313

二、阻性消声器314

三、抗性消声器317

四、其他类型消声器322

思考题325

第十章环保设备课程设计327

节环保设备课程设计的目的和要求327

一、环保设备课程设计的目的327

二、环保设备课程设计的要求327

第二节环保设备课程设计题目328

一、水污染控制设备课程设计题目328

二、大气污染控制设备课程设计题目329

三、噪声控制设备课程设计题目329

四、设备装配图示例331

参考文献332

 

作为国家确定的七大战略性新兴产业之一的环保产业，已经成为21世纪的朝阳产业。处于环保产业链上游的环保设备制造业对专业技术人才的要求高、需求量巨大。建设高质量的环保设备教材对于提高环境科学与工程类专业教学质量和人才培养质量具有重要作用。

《环保设备——原理·设计·应用》教材自2001年由化学工业出版社出版发行以来，经许多高校师生使用，反响良好，2006年入选普通高等教育“十一五”规划教材，2012年被江苏省教育厅推荐参评普通高等教育“十二五”规划教材，2017年获评“十三五”江苏省高等学校重点教材。为持续提升教材建设质量，锤炼精品教材，在提高环境科学与工程类专业教学质量和人才培养质量中发挥更大作用，突出学生工程能力和创新能力培养，本教材历经三次修订，删旧增新，持续改进，不断增加环保产业新工艺、新设备。本教材着重介绍了污水处理、废气治理、噪声控制等环保设备的原理、设计、运行和管理等知识，并结合实际给出了部分工程实例。为提升学生学习效果，培养学生分析和解决复杂工程问题的能力，在各章后面附有思考题。为适应新工科人才培养需求，提升学生的工程素质和创新能力，独立设置了课程设计章节。

本教材第四版由刘宏负责修订与统稿工作，郑铭主审。参加本版修订的人员还有赵如金、李维斌、艾凤祥、依成武、吴云涛、杜彦生等老师。镇江华东电力设备制造厂有限公司蒋仁宏、何玉洋参与了第四版的修订工作。

参加版编写和审校的人员有郑铭、陈万金、刘宏、王明贤、艾凤祥、陈春云。参加第二版编写、修订和审校的人员有郑铭、刘宏、艾凤祥、李维斌、赵如金。参加第三版修订和审校的人员有刘宏、郑铭、赵如金、李维斌、艾凤祥、依成武。对上述人员为本教材建设做出的重要贡献表示真诚的感谢。对江苏大学环境与安全工程学院各位领导与老师对本教材的一贯支持和帮助，以及兄弟院校同行提出的宝贵意见与建议表示诚挚的谢意。

本教材引用了教学、科研、环保产业技术同行撰写的论文、著作、教材、手册等均列在参考文献中，在此表示深切的谢意。

限于编者的学术水平与工程经验，教材中的疏漏和不足之处在所难免，敬请各位读者批评指正。

编者

2019年5月于江苏大学