環(huán)境工程原理內(nèi)容簡(jiǎn)介

環(huán)境治理工程中常應(yīng)用化工工藝流程中的單元操作。本書(shū)即是在化工原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合環(huán)境治理工程中涉及的單元操作編寫(xiě)而成的。每章均列舉了其單元操作在環(huán)境治理工程中的應(yīng)用實(shí)例，對(duì)于膜分離新技術(shù)，除了列舉應(yīng)用實(shí)例外，相應(yīng)章節(jié)還提出了可以應(yīng)用的領(lǐng)域。

本書(shū)可作為環(huán)境工程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)用書(shū)，也可供從事環(huán)境工程的工作人員作為參考資料使用。

緒論1

一、環(huán)境工程學(xué)與環(huán)境工程原理1

二、污染治理與單元操作2

三、物料和能量衡算4

四、物理量的單位換算7

思考題10

習(xí)題10

第一章流體流動(dòng)與輸送機(jī)械12

第一節(jié)流體動(dòng)力學(xué)基本方程12

一、基本概念12

二、伯努利方程13

第二節(jié)流體流動(dòng)類(lèi)型20

一、層流和湍流現(xiàn)象20

二、流型判據(jù)——雷諾數(shù)21

三、流體在圓管內(nèi)的速度分布22

第三節(jié)流體流動(dòng)的阻力損失25

一、直管沿程阻力損失25

二、局部阻力損失32

第四節(jié)流體流動(dòng)的應(yīng)用36

一、管路計(jì)算36

二、液體輸送設(shè)備——離心泵41

三、氣體輸送設(shè)備59

思考題62

習(xí)題62

第二章流體與固體顆粒分離和流化床65

第一節(jié)概述65

一、非均相物系概念及應(yīng)用65

二、顆粒及顆粒群的物理性質(zhì)66

第二節(jié)重力沉降68

一、重力沉降速度68

二、重力沉降計(jì)算72

第三節(jié)離心沉降75

一、離心沉降速度75

二、分離因數(shù)77

第四節(jié)環(huán)境工程中應(yīng)用的沉降分

離設(shè)備77

一、重力分離設(shè)備77

二、離心力分離設(shè)備82

第五節(jié)過(guò)濾分離95

一、過(guò)濾基本原理95

二、濾液通過(guò)濾餅層時(shí)的壓降98

三、濾餅層過(guò)濾速率基本方程100

四、過(guò)濾基本方程應(yīng)用103

五、濾餅洗滌速率108

六、過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定110

第六節(jié)環(huán)境工程中常用的過(guò)濾設(shè)備

及計(jì)算111

一、板框壓濾機(jī)111

二、轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)115

三、加壓葉濾機(jī)119

四、帶式壓榨過(guò)濾機(jī)120

第七節(jié)固體流態(tài)化122

一、流態(tài)化的基本概念122

二、流化床的操作范圍124

三、流化床的主要特點(diǎn)126

四、環(huán)境工程中的流態(tài)化設(shè)備簡(jiǎn)介126

思考題130

習(xí)題131

第三章傳熱133

第一節(jié)基本概念133

一、熱量傳遞的基本方式133

二、對(duì)流傳熱中的幾種熱交換接觸

方式134

三、傳熱在環(huán)境工程中的應(yīng)用135

第二節(jié)熱傳導(dǎo)135

一、熱傳導(dǎo)的基本理論135

二、傅里葉定律在導(dǎo)熱過(guò)程中的應(yīng)用138

第三節(jié)間壁式熱交換144

一、對(duì)流傳熱機(jī)理144

二、對(duì)流傳熱速率方程和對(duì)流傳

熱系數(shù)145

三、影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素147

四、間壁式換熱的總傳熱速率方程149

五、間壁傳熱過(guò)程計(jì)算150

第四節(jié)對(duì)流傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式166

一、對(duì)流傳熱過(guò)程的無(wú)量綱特征數(shù)166

二、對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式168

第五節(jié)傳熱在環(huán)境工程中應(yīng)用實(shí)例

及計(jì)算171

一、管道或設(shè)備的熱損失171

二、保溫及保溫層厚度171

三、換熱器在環(huán)境工程中的應(yīng)用174

四、強(qiáng)化傳熱的途徑176

第六節(jié)常用換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介180

一、管式換熱器180

二、板式換熱器183

第七節(jié)管殼式換熱器的選型計(jì)算186

一、管殼式換熱器的型號(hào)與系列標(biāo)

準(zhǔn)介紹187

二、選型計(jì)算步驟187

三、校核計(jì)算188

思考題195

習(xí)題195

第四章吸收199

第一節(jié)吸收過(guò)程概述199

一、吸收的基本概念199

二、吸收過(guò)程分類(lèi)199

三、吸收劑的選用201

四、吸收單元操作在環(huán)境工程中

的應(yīng)用201

第二節(jié)吸收傳質(zhì)機(jī)理與傳質(zhì)速率202

一、分子擴(kuò)散與菲克定律202

二、氣液相平衡與亨利定律203

三、定態(tài)分子擴(kuò)散速率及擴(kuò)散系數(shù)209

四、對(duì)流傳質(zhì)214

五、吸收過(guò)程機(jī)理與吸收速率方程215

第三節(jié)吸收塔填料層理論高度計(jì)算220

一、物料衡算和操作線方程221

二、吸收劑用量的計(jì)算222

三、填料層理論高度計(jì)算224

四、化學(xué)吸收235

五、吸收系數(shù)獲得240

第四節(jié)解吸及其計(jì)算243

一、解吸方法244

二、解吸過(guò)程的計(jì)算244

第五節(jié)填料塔的設(shè)計(jì)計(jì)算247

一、方案確定247

二、填料塔尺寸的計(jì)算253

三、填料層壓降的計(jì)算258

四、填料吸收塔設(shè)計(jì)步驟261

思考題265

習(xí)題265

第五章吸附268

第一節(jié)基本概念268

一、吸附概念268

二、吸附劑269

三、吸附劑顆粒群性能的表示方式271

第二節(jié)物理吸附速率與吸附平衡271

一、吸附平衡271

二、吸附速率274

第三節(jié)吸附設(shè)備及吸附計(jì)算276

一、吸附在環(huán)境治理中的應(yīng)用276

二、吸附設(shè)備277

三、吸附設(shè)備計(jì)算279

第四節(jié)離子交換法284

一、離子交換的工藝和設(shè)備284

二、離子交換法在廢水處理中的應(yīng)用285

思考題288

第六章膜分離技術(shù)290

第一節(jié)概述290

一、膜的概念290

二、膜分離過(guò)程291

三、膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用292

第二節(jié)壓力差為推動(dòng)力的膜分離293

一、膜組件293

二、超濾及微濾膜分離295

三、反滲透膜分離299

第三節(jié)電滲析305

一、電滲析原理305

二、離子交換膜及其性質(zhì)306

第四節(jié)其他膜過(guò)程310

一、氣體膜分離混合技術(shù)310

二、滲透汽化311

思考題314

附錄一單位換算及常見(jiàn)物質(zhì)的物

性參數(shù)315

附錄二常用單元操作設(shè)備的規(guī)格

型號(hào)329

參考文獻(xiàn)353 2100433B

• 課程資源

《環(huán)境工程原理（第三版）》有配套的Abook數(shù)字課程，該課程包含電子教案和課程視頻等內(nèi)容。

環(huán)境工程原理（第三版）修訂情況

《環(huán)境工程原理（第三版）》是在《環(huán)境工程原理（第二版）》的基礎(chǔ)上，遵照教育部高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)與工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的基本要求修訂而成的。

該次修訂的主要內(nèi)容如下：

1.梳理了“第一章緒論”的內(nèi)容，增加了污染治理的新原理和新技術(shù)。

2.將第二版中“第十四章微生物反應(yīng)器”分為兩章，即“第十四章微生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)”和“第十五章微生物反應(yīng)器”，增加了生物膜反應(yīng)器的相關(guān)內(nèi)容。

3.增加了物料衡算、強(qiáng)化傳質(zhì)、沉降分離設(shè)備、固相催化反應(yīng)器等在環(huán)境工程中的應(yīng)用案例。

4.對(duì)部分章節(jié)的思考題和習(xí)題進(jìn)行了補(bǔ)充和調(diào)整。與《環(huán)境工程原理（第二版）》相同，該教材對(duì)一些理論性強(qiáng)或拓展性的選修內(nèi)容進(jìn)行了標(biāo)注。

各章修訂、編寫(xiě)人如下：胡洪營(yíng)編寫(xiě)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；張旭編寫(xiě)了第二章、第三章、第四章和第五章；黃霞編寫(xiě)了第六章、第七章、第八章和第十章；王偉編寫(xiě)了第九章；席勁瑛參與了第一章、第九章和第十五章的部分內(nèi)容。清華大學(xué)“環(huán)境工程原理”課程助教博士生湯芳、莊林嵐、許雪喬、黃南、羅希和王運(yùn)宏等為教材的修訂做了文字編輯等工作。

該教材由清華大學(xué)教授郝吉明院士擔(dān)任主審。山東理工大學(xué)馬驍軒在清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院訪問(wèn)交流期間審讀了全書(shū)并提出了意見(jiàn)。

環(huán)境工程原理（第三版）出版工作

2015年8月11日，《環(huán)境工程原理（第三版）》由高等教育出版社出版。

緒論1

一、人類(lèi)與環(huán)境1

二、環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)2

三、環(huán)境工程原理課程的性質(zhì)、內(nèi)容和任務(wù)2

四、環(huán)境工程原理課程的特點(diǎn)3

第一章流體流動(dòng)4

學(xué)習(xí)目標(biāo)4

第一節(jié)流體的基本物理量5

一、流體的密度5

二、流體的壓強(qiáng)7

三、流體的流量與流速8

四、流體的黏度9

第二節(jié)流體靜力學(xué)11

一、流體靜力學(xué)基本方程式11

二、流體靜力學(xué)基本方程式的應(yīng)用12

第三節(jié)穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)的能量衡算17

一、穩(wěn)定流動(dòng)與不穩(wěn)定流動(dòng)17

二、穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)的物料衡算——連續(xù)性方程18

三、流動(dòng)系統(tǒng)的能量19

四、穩(wěn)定系統(tǒng)的能量衡算式——伯努利方程 20

五、伯努利方程的應(yīng)用22

第四節(jié)流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的摩擦阻力25

一、流動(dòng)阻力產(chǎn)生的原因——內(nèi)摩擦25

二、流體的流動(dòng)類(lèi)型25

三、圓管中的速度分布與流動(dòng)邊界層概念27

第五節(jié)管路29

一、管路的分類(lèi)30

二、管路的基本構(gòu)成30

三、管路的布置與安裝33

第六節(jié)流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的能量損失35

一、流體在直管中的流動(dòng)阻力35

二、摩擦系數(shù)35

三、局部阻力38

四、系統(tǒng)的總能量損失40

閱讀材料44

本章小結(jié)45

復(fù)習(xí)與思考題46

習(xí)題46

符號(hào)說(shuō)明50

第二章流體輸送機(jī)械52

學(xué)習(xí)目標(biāo)52

第一節(jié)概述52

第二節(jié) 離心泵53

一、離心泵的主要部件及工作原理53

二、離心泵的主要性能參數(shù)與特性曲線56

三、影響離心泵性能的主要因素 58

四、離心泵的汽蝕現(xiàn)象與安裝高度59

五、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)62

六、離心泵的型號(hào)與選用66

七、離心泵的安裝與操作70

第三節(jié)其他類(lèi)型泵71

一、往復(fù)泵71

二、齒輪泵73

三、旋渦泵73

第四節(jié)氣體輸送機(jī)械75

一、通風(fēng)機(jī)75

二、鼓風(fēng)機(jī)78

三、壓縮機(jī)79

四、真空泵82

閱讀材料83

本章小結(jié)84

復(fù)習(xí)與思考題84

習(xí)題85

符號(hào)說(shuō)明86

第三章沉降與過(guò)濾88

學(xué)習(xí)目標(biāo) 88

第一節(jié)概述88

一、機(jī)械分離88

二、機(jī)械分離方法在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用89

第二節(jié)重力沉降及設(shè)備89

一、重力沉降速度89

二、重力沉降設(shè)備94

第三節(jié)離心沉降及設(shè)備100

一、離心沉降速度100

二、離心沉降設(shè)備101

第四節(jié)過(guò)濾108

一、過(guò)濾操作的基本概念108

二、過(guò)濾基本方程式109

三、恒壓過(guò)濾111

四、過(guò)濾設(shè)備114

第五節(jié)離心機(jī)120

一、基礎(chǔ)知識(shí)120

二、離心機(jī)的類(lèi)型121

第六節(jié)氣體的其他凈制設(shè)備123

一、中心噴霧式旋風(fēng)洗滌器123

二、文丘里洗滌器123

三、泡沫除塵器124

四、靜電除塵器124

閱讀材料127

本章小結(jié)129

復(fù)習(xí)與思考題130

習(xí)題130

符號(hào)說(shuō)明132

第四章吸收134

學(xué)習(xí)目標(biāo)134

第一節(jié)概述134

一、工業(yè)吸收過(guò)程134

二、吸收的分類(lèi)135

三、吸收在環(huán)境治理中的應(yīng)用136

四、吸收設(shè)備的主要類(lèi)型136

五、吸收操作的經(jīng)濟(jì)性136

第二節(jié)吸收凈化的基本原理137

一、吸收過(guò)程的氣液相平衡137

二、相平衡與吸收過(guò)程的關(guān)系139

三、吸收傳質(zhì)機(jī)理140

第三節(jié)吸收傳質(zhì)速率方程142

一、氣膜和液膜吸收速率方程142

二、總吸收速率方程及對(duì)應(yīng)的總吸收系數(shù)143

第四節(jié)吸收計(jì)算146

一、吸收塔的物料衡算與操作線方程146

二、吸收劑用量的確定148

三、塔徑的計(jì)算149

四、吸收塔高的計(jì)算150

五、吸收塔的操作與調(diào)節(jié)155

第五節(jié)解吸156

一、解吸方法156

二、氣提解吸的計(jì)算156

第六節(jié)吸收設(shè)備158

一、填料吸收塔158

二、板式塔160

第七節(jié)吸收氣體污染物的工藝配置160

一、吸收劑的選擇160

二、吸收工藝流程中的配置161

閱讀材料162

本章小結(jié)165

復(fù)習(xí)與思考題166

習(xí)題166

符號(hào)說(shuō)明168

第五章吸附170

學(xué)習(xí)目標(biāo)170

第一節(jié)概述170

一、吸附與解吸170

二、吸附劑的基本特征173

三、常用的吸附劑174

四、影響吸附的因素176

第二節(jié)吸附平衡與吸附速率177

一、吸附平衡177

二、吸附速率179

第三節(jié)吸附分離工藝簡(jiǎn)介180

一、固定床吸附181

二、模擬移動(dòng)床吸附183

三、變壓吸附184

四、其他吸附分離方法186

第四節(jié)吸附分離在環(huán)境工程中的應(yīng)用189

一、用于氣態(tài)污染物的控制189

二、用于污水處理193

閱讀材料193

本章小結(jié)195

復(fù)習(xí)與思考題196

符號(hào)說(shuō)明197

第六章液液萃取198

學(xué)習(xí)目標(biāo)198

第一節(jié)概述198

一、液液萃取過(guò)程198

二、兩相接觸方式200

三、萃取操作在環(huán)境工程中的應(yīng)用201

第二節(jié)三元體系的液液相平衡202

一、三角形相圖202

二、部分互溶物系的相平衡204

三、液液相平衡與萃取操作的關(guān)系206

四、萃取劑的選擇207

第三節(jié)單級(jí)萃取過(guò)程計(jì)算208

第四節(jié)萃取設(shè)備210

一、萃取設(shè)備的主要類(lèi)型210

二、萃取設(shè)備的選擇215

閱讀材料216

本章小結(jié)219

復(fù)習(xí)與思考題219

習(xí)題220

符號(hào)說(shuō)明220

第七章膜分離技術(shù)221

學(xué)習(xí)目標(biāo)221

第一節(jié)概述221

一、膜和膜分離的分類(lèi)221

二、對(duì)膜的基本要求223

三、膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用223

四、膜分離設(shè)備224

第二節(jié)反滲透228

一、反滲透原理228

二、影響反滲透的因素——濃差極化229

三、反滲透組件及其技術(shù)特征230

四、反滲透過(guò)程工藝流程230

五、反滲透技術(shù)的應(yīng)用231

第三節(jié)超濾234

一、超濾原理234

二、超濾的濃差極化234

三、超濾膜234

四、超濾過(guò)程的工藝流程235

五、超濾技術(shù)的應(yīng)用236

第四節(jié)電滲析239

一、電滲析原理及適用范圍239

二、電滲析的流程241

三、電滲析技術(shù)的應(yīng)用242

第五節(jié)微濾244

一、微濾原理244

二、影響微濾膜分離效果的因素244

三、微濾的操作流程245

四、微濾的應(yīng)用245

閱讀材料247

本章小結(jié)250

復(fù)習(xí)與思考題251

符號(hào)說(shuō)明251

第八章其他傳質(zhì)分離方法253

學(xué)習(xí)目標(biāo)253

第一節(jié)離子交換分離253

一、離子交換的基本原理253

二、離子交換設(shè)備256

三、離子交換技術(shù)的應(yīng)用256

第二節(jié)氣浮分離257

一、氣浮分離原理257

二、氣浮分離設(shè)備氣浮池258

三、氣浮分離在環(huán)境工程中的應(yīng)用259

第三節(jié)電解分離技術(shù)259

一、電解分離原理259

二、電解設(shè)備電解槽260

三、電解分離在環(huán)境工程中的應(yīng)用260

第四節(jié)生物處理技術(shù)261

一、好氧生物處理261

二、厭氧生物處理266

三、生物處理技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用268

閱讀材料269

本章小結(jié)270

復(fù)習(xí)與思考題272

符號(hào)說(shuō)明272

附錄273

附錄一法定計(jì)量單位及單位換算273

附錄二某些氣體的重要物理性質(zhì)275

附錄三某些液體的重要物理性質(zhì)275

附錄四空氣的重要物理性質(zhì)277

附錄五水的重要物理性質(zhì)278

附錄六水在不同溫度下的黏度278

附錄七飽和水蒸氣表279

附錄八液體黏度共線圖和密度282

附錄九氣體黏度共線圖283

附錄十管子規(guī)格284

附錄十一常用離心泵規(guī)格（摘錄）285

附錄十二47211型離心式通風(fēng)機(jī)的規(guī)格 291

2100433B