前言：

"改革开放40余年来，中国经济社会建设取得了举世瞩目的巨大成就，已经成为世界第二大经济体。与此同时，经济建设与生态环境之间的矛盾日益突出，资源紧缺、环境污染、生态失衡等一系列问题已成为制约我国经济社会发展的瓶颈。人民对于“青山绿水”的需求已成为重要的民生问题。党的十九大对生态文明建设提出了一系列新理念、新要求、新目标、新部署，明确要求推进绿色发展、着力解决突出环境问题、加大生态系统保护力度，并把“壮大环保产业”作为推进绿色发展的重要抓手。

作为环保产业链的上游，环保装备制造业是实现污染治理与低碳转型的重要物质基础和技术保障。目前我国生产和经营的环保设备已达5000多种，在大气污染治理设备、水污染治理设备和固体废物处理设备三大领域已经形成了一定的规模和体系。环保设备在战略性新兴产业中居于重要位置。为贯彻落实《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》以及《“十四五”工业绿色发展规划》，针对目前中国环保设备设计制造质量不高、环保设备的配套集成能力较弱、环保设备产业发展较为落后等问题，工业和信息化部、科学技术部、生态环境部三部门于2022年1月13日联合发布《环保装备制造业高质量发展行动计划（2022—2025年）》的通知，以全面推进环保装备制造业持续稳定健康发展，提高绿色低碳转型的保障能力。

为助力全面推进环保装备制造业持续稳定健康发展，满足环保产业相关技术人员对环保设备设计与应用方面的需求，我们组织编写了《环保设备设计与应用手册》。

本手册系统阐述了污水处理设备、废气治理设备、固体废物处理及处置设备、噪声控制设备等环保设备的设计理论基础、设计计算方法及工程应用实例，并列出了部分典型常用设备选型资料。特别针对当前大气污染治理的热点问题，在可吸入颗粒物及挥发性有机物治理设备方面进行了针对性描述。本手册文字精练，图文并茂，在编写时兼顾实用性和阅读性，通过大量设计实例和若干典型设备进行较细致的分析，使读者能够掌握其设计思想，为创造性的工作打下基础，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装备。本手册可供从事环保设备设计制造、环境工程设计与施工、环境工程建设管理等环保产业相关技术人员阅读，可作为高等学校环境科学与工程类专业师生教学参考书，也可作为相关专业学生课程设计、毕业设计指导用书。

本手册由刘宏主编，参加手册编写的人员有江苏大学赵如金、许小红、杜彦生、艾凤祥、李维斌、依成武、依蓉婕、吴云涛、何玉洋、张波、解清杰、刘军、李潜，镇江华东电力设备制造厂有限公司蒋仁宏，麦王环境技术股份有限公司陈卫玮，镇江生态环境科技咨询中心张宝林，江苏蓝潮环境工程设备有限公司毛澍洲。

对于江苏大学环境与安全工程学院各位领导与老师对本手册编写工作的支持和帮助表示诚挚的谢意。特别鸣谢中国能源建设集团镇江华东电力设备制造厂有限公司总经理蒋仁宏先生、麦王环境技术股份有限公司市场总监陈卫玮女士、江苏蓝潮环境工程设备有限公司总经理谢志明先生对本手册编写工作的大力支持。

本手册引用了教学、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，手册中的疏漏和不足之处在所难免，欢迎读者不吝指正。

编者

2022年3月于江苏大学

目录：

"第一章物理法污水处理设备1

第一节预处理设备1

一、格栅1

二、沉砂池19

三、调节池31

四、除油装置33

第二节沉淀池41

一、平流式沉淀池41

二、竖流式沉淀池48

三、辐流式沉淀池51

四、斜板(管)沉淀池56

五、沉淀池排泥设备60

第三节气浮装置66

一、气浮技术的基本原理66

二、电解气浮67

三、布气气浮69

四、溶气气浮72

五、新型气浮设备82

第四节过滤装置85

一、快滤池85

二、其他类型滤池的设计与计算93

三、滤池的反冲洗96

四、滤池产品100

五、滤池配水器材102

第五节离心分离设备104

一、水力旋流器104

二、离心机106

第六节磁分离设备112

一、磁分离原理112

二、磁分离器112

三、两秒钟分离机115

第二章化学法污水处理设备116

第一节混凝设备116

一、混凝剂的投配方法及设备116

二、混合与搅拌设备119

三、反应设备123

四、澄清池136

第二节电解槽144

一、电解槽的类型144

二、电解槽的工艺设计146

第三节氯氧化设备147

一、加氯机148

二、漂白粉投加装置151

第四节臭氧氧化设备151

一、臭氧的性质及其在污水处理中的应用151

二、臭氧发生器及接触反应设备153

第三章物理化学法污水处理装置161

第一节吸附161

一、吸附理论161

二、吸附工艺与设计166

第二节离子交换170

一、基本理论170

二、离子交换工艺172

三、离子交换设备的参数计算177

第三节膜分离设备179

一、电渗析设备179

二、反渗透设备186

三、超滤设备193

第四节其他相转移分离设备194

一、吹脱设备194

二、汽提设备196

三、萃取设备197

四、蒸发设备200

五、结晶设备202

第四章生化法污水处理设备204

第一节活性污泥法污水处理设备204

一、活性污泥法基本原理204

二、活性污泥法工艺类型208

三、活性污泥法工艺设计217

四、曝气池设计222

第二节生物膜法污水处理设备237

一、生物膜法基本原理238

二、生物滤池及附属设备设计选型242

三、生物转盘反应装置及附属设备设计选型252

四、生物接触氧化反应装置及附属设备设计选型255

五、填料的性能及选用参数260

第三节厌氧法污水处理设备264

一、厌氧处理的原理及运行参数264

二、厌氧反应装置设计269

第四节生物脱氮除磷工艺及设备279

一、生物脱氮工艺及设备279

二、生物除磷工艺及设备282

三、生物同步脱氮除磷工艺及设备283

第五节污泥处理设备288

一、污泥特性及处理流程288

二、污泥浓缩设备291

三、污泥脱水干化设备297

第五章一体化污水处理及中水回用设备309

第一节一体化污水处理设备309

一、典型一体化污水处理设备310

二、一体化污水处理工艺新进展326

三、一体化污水处理设备的应用327

第二节一体化中水回用设备329

一、中水水源与水质329

二、中水回用处理工艺的选择329

三、中水回用工艺设计331

四、典型的一体化中水回用设备333

第六章除尘设备340

第一节除尘设备的性能与分类340

一、除尘设备的性能340

二、除尘设备的分类341

第二节机械式除尘器342

一、重力沉降室342

二、惯性除尘器344

三、旋风除尘器347

第三节湿式除尘器360

一、概述360

二、喷淋塔361

三、文丘里洗涤器362

四、冲击水浴式除尘器366

五、水膜除尘器372

六、脱水装置379

第四节过滤式除尘器382

一、袋式除尘器383

二、颗粒除尘器419

三、陶瓷微管过滤式除尘器423

四、塑烧板除尘器424

五、除尘用滤料431

第五节电除尘器455

一、电除尘器的收尘机理455

二、电除尘器的类型与组成456

三、电除尘器的技术性能与设计计算460

四、电除尘器选型468

第六节新型除尘器472

一、复合式除尘器473

二、高梯度磁分离除尘器474

三、电凝聚除尘器474

四、高频声波助燃除尘器475

第七节除尘器改造设计475

一、改造设计原则475

二、反吹风除尘器改造为脉冲袋式除尘器476

三、电除尘器改造为袋式除尘器477

四、电除尘器改造为电袋复合除尘器478

五、电除尘器自身改造设计480

六、除尘器改造设计实例482

第八节除尘设备的选择与维护489

一、除尘设备的选择489

二、除尘器的维护和管理491

三、除尘设备的发展492

第七章废气净化设备493

第一节吸收设备493

一、废气吸收净化机理与吸收液的选用493

二、吸收设备的基本要求与型式494

三、吸收塔的选用与计算495

第二节催化反应器509

一、废气催化净化机理509

二、气-固相催化反应器的结构类型及选择509

三、气-固相催化反应器的设计计算511

第三节光催化反应器516

一、TiO2光催化净化机理516

二、光催化反应器517

第四节生物净化器521

一、生物净化原理521

二、生物净化器522

三、生物载体524

第五节燃烧设备525

一、蓄热燃烧设备525

二、蓄热式催化燃烧设备532

三、吸附浓缩-催化燃烧组合技术534

第八章除尘脱硫一体化设备540

第一节湿式除尘脱硫一体化装置540

一、卧式网膜塔除尘脱硫装置540

二、SHG型除尘脱硫装置541

三、喷射式吸收塔除尘脱硫装置543

第二节电子束排烟处理装置544

一、EBA法装置及其净化机理544

二、EBA法处理效果及其影响因素547

三、EBA法特点547

四、EBA法实际应用示例548

第三节电晕放电除尘脱硫装置550

一、装置组成及处理工艺流程550

二、SO2等有害气体的分解机理551

三、SO2分解效果及其影响因素552

第九章净化系统设计555

第一节排气罩设计555

一、排气罩气流流动的特性555

二、排气罩基本型式556

三、排气罩设计计算562

第二节管道系统设计568

一、管道布置的一般原则568

二、管道系统的设计569

三、管道支架和支座572

四、管道检测孔、风管检查孔和清扫孔575

五、管道膨胀补偿575

第三节净化系统的防爆、防腐与保温设计576

一、净化系统的防爆576

二、净化系统的防腐577

三、净化系统的保温设计578

第十章固体废物预处理设备585

第一节压实设备585

一、固定式压实设备585

二、移动式压实设备586

第二节破碎及磨碎设备589

一、概述589

二、破碎设备592

三、细磨设备599

第三节分选设备603

一、重力分选设备603

二、浮选设备610

三、磁力分选设备615

四、电力分选设备617

第十一章固体废物处理及处置设备620

第一节热化学处理设备620

一、焚烧设备620

二、热解设备633

第二节生物处理设备639

一、堆肥设备639

二、发酵设备648

第三节固化设备656

一、固化技术656

二、固化设备662

第四节垃圾填埋设备663

一、卫生土地填埋663

二、安全土地填埋671

三、垃圾填埋设备676

第十二章噪声控制设备680

第一节吸声降噪设计与应用680

一、多孔吸声材料680

二、共振吸声结构687

三、室内声场和吸声降噪量690

四、吸声降噪设计与应用693

第二节隔声设备的设计与应用697

一、隔声基本知识697

二、隔声间的设计与应用702

三、隔声罩的设计与应用706

四、隔声屏的设计与应用709

第三节消声器的设计与应用713

一、消声器的种类与性能要求713

二、阻性消声器714

三、抗性消声器719

四、其他类型消声器724

第四节环境工程常用设备噪声控制733

一、风机噪声控制733

二、空压机噪声控制734

三、电动机噪声控制736

四、泵噪声控制737

参考文献738