《环保设备及应用》（第三版）共11章，介绍了：环保设备材料、泵、风机、管道、阀门、管件及其选用；大气污染控制、污水处理、噪声控制、固体废物处理等领域若干典型设备的原理、结构、选用等；环保设备技术经济分析；环保设备自动化及PLC在环保中的应用；环保设备课程设计内容。书中列出了若干题目，供学生训练，培养学生的工程素质和创新能力，使课堂教学与学生动手设计保持同步。为便于教学参考和学生理解，章节后面附有思考题与习题。本书根据近年来环保设备更新变化情况，在《环保设备及应用》（第二版）基础上进行了修编，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的先进技术和发展趋势。本书可作为高等院校环境工程专业的教学用书，也可作为环境工程领域从事环境工程设计、环境工程建设管理等人员的参考书。

1 《环保设备及应用(三版)》延续原教材实用、案例多的风格，控制整体篇幅整体不增加。 2 《环保设备及应用(三版)》融合有关金课课程思政的要求以及近年来环境工程专业认证的要求，体现教材与时俱进的思想。 3 《环保设备及应用(三版)》保持二版简明的风格与教学宗旨，同时对被污染的水、气、声、渣做处理的环保设备内容做适当补充与提升，反映科技的进步与设备的发展。 4 《环保设备及应用(三版)》设备的智能化将会成为趋势。对电子电工及PLC等内容做合理选择，作为一章编入，扩充环境工程学生的知识储备。

环保设备是环保技术的重要载体，是环境保护的重要物质基础，是环保产业的核心内容。当今，环保产业蓬勃兴起，需要大量环保设备研发、环境工程设计、环保设施运营管理的从业人员。
以前国内众多院校的环境工程专业开设的专业课程基本是以污染治理技术原理、工艺为主，虽对废水、废气、固体废物、噪声的处理控制设备做了介绍，但内容略分散，教学深度有限，尤其对泵、风机、管道、管件、阀门、材料防腐、设备自动化、设备经济分析等知识及其应用缺乏系统介绍，而这些知识正是环境工程设计、施工和管理人员必备的专业知识。目前许多高校已开设或准备开设环保设备及应用这门课程，需要一本较全面介绍环保设备的专业课教材。
化学工业出版社于2007年出版发行了《环保设备及课程设计》，2014年修订后更名为《环保设备及应用》（第二版）并于2017年荣获中国石油和化学工业优秀出版物奖·教材奖。十几年来，本书被众多院校选作相应的教材使用；不少环境工程领域的从业人员也对本书的出版给予了关注。我们根据相关院校、环保企业专家学者和各界学子的意见和建议，为了提升教材质量、锤炼精品教材，决定对教材再次修订，编写第三版。
本次修编参与者均为一线教师，他们为在校研究生、本科生主讲了环保设备、环境工程设计、污水处理、大气污染治理等课程，且对环境工程项目实施过程中环保设备的选型、设计、安装施工、运营管理有一定的体会。
本次修订原则仍然是纳新弃错，突出重点和特色，不求面面俱到，基本继承沿用第二版的框架体系，但下大力气重点关注教材的内涵质量，强调与时俱进，树立工程观念，作出了必要增删添补和适时更新，尤其是对第1章绪论、第5章大气污染控制设备、第6章污水处理设备进行了细致深入的修改，并增加了一章介绍环保设备自动化，使之契合技术发展。本书遵循工程训练贯穿教学过程的人才培养精神，注重实用性和创新性，力求编写内容与工程基础和专业技术类课程以及工程实践环节相衔接，引导学生加深对环保设备选择、设计等知识的理解和运用，为工程实践奠定基础。
参加第一版、第二版编写、修订的人员有周敬宣、段金明和冯旭东，其中第2章环保设备材料及其选用由北京工商大学冯旭东教授编写。
本教材第三版由集美大学段金明教授、华中科技大学周敬宣教授担任主编和主审，华中科技大学王琳玲教授担任副主编。第1章由王琳玲修编；第2章由龚建宇修编；第3～6章由段金明修编；第7章由侯慧杰、江章宁修编；第8章由梁莎修编；第9章由周敬宣和黄浩修编；新增第10章环保设备自动化及PLC的应用，由华中科技大学陈赜高级工程师、黄浩博士编写；第11章由周敬宣、段金明修编。本版修订得到了华中科技大学王松林教授、周涛博士以及齐文豪、杨帆、汤明亮、吕昊、苏晓明、李永杰、孙燕等研究生的支持和帮助，在此表示真诚的感谢。
本书在编写过程中参考了多种资料，在此向有关作者致以谢忱。限于编者水平和经验不足，疏漏之处在所难免，恳请读者批评指正。

编者
2023年1月

段金明，集美大学教授。主要研究方向：水处理与资源化；环境微生物工程；食品行业、养殖行业的废水处理；环境工程设计。

第1章绪论1
1.1环保设备的概念 1
1.2环保设备的分类 1
1.2.1按设备的功能分类 1
1.2.2按设备的性质分类 1
1.2.3按设备的构成分类 1
1.2.4按设备的通用性分类 2
1.3我国环保装备产业发展现状及前景 2
1.4十四五环保装备领域发展趋势 3
1.5环保设备选择与设计的原则 5
1.5.1定型设备选择的原则 5
1.5.2非定型设备设计的原则 5
思考题与习题 6

第2章环保设备材料及其选用7
2.1设备材料的性能 7
2.1.1力学性能 7
2.1.2物理性能 7
2.1.3化学性能 7
2.1.4加工工艺性能 8
2.2常用金属材料 8
2.2.1铸铁 8
2.2.2碳钢 9
2.2.3合金钢 11
2.2.4有色金属材料 13
2.3金属的腐蚀与预防 16
2.3.1金属腐蚀的机理 16
2.3.2金属设备的防腐措施 17
2.4常用非金属材料 20
2.4.1无机非金属材料 20
2.4.2有机非金属材料 22
2.5非金属材料的腐蚀与预防 26
2.5.1无机非金属材料的腐蚀 26
2.5.2有机非金属材料的腐蚀 28
2.5.3非金属材料腐蚀的预防 29
2.6环保设备材料选择 29
2.6.1材料的物理、力学性能 30
2.6.2材料的耐腐蚀性 30
2.6.3材料的经济性 30
思考题与习题 31

第3章环保动力设备泵和风机的选用32
3.1泵的选型与应用基础 32
3.1.1泵的主要性能参数 32
3.1.2泵的类型及特点 34
3.1.3常见泵简介 35
3.1.4泵的选型 40
3.2风机的选型与应用基础 46
3.2.1风机的主要性能参数 47
3.2.2风机的分类 48
3.2.3离心式通风机 49
3.2.4轴流式通风机 49
3.2.5鼓风机 50
3.2.6真空泵 53
3.2.7风机的选型 54
思考题与习题 58

第4章管道、阀门、管件及其选用59
4.1管道 59
4.1.1金属管 59
4.1.2非金属管 60
4.1.3复合管 65
4.2阀门 66
4.2.1阀门分类 66
4.2.2典型阀门 69
4.2.3阀门选择 78
4.3管件 81
4.3.1法兰 81
4.3.2法兰垫片 82
4.3.3弯头 83
4.3.4三通、四通管件 84
4.3.5管道支吊架和管托 84
思考题与习题 85

第5章大气污染控制设备86
5.1除尘设备 86
5.1.1除尘设备的分类、性能及选择方法 86
5.1.2袋式除尘器 88
5.1.3电除尘器 93
5.2气态污染物净化设备 104
5.2.1吸收净化设备 105
5.2.2吸附净化设备 113
5.2.3冷凝净化回收设备 118
5.2.4气固催化反应设备 120
5.2.5燃烧净化设备 123
思考题与习题 125

第6章污水处理设备127
6.1分离设备 127
6.1.1格栅除污机 127
6.1.2沉砂池及除砂设备 127
6.1.3沉淀池 128
6.1.4气浮装置 131
6.1.5过滤设备 133
6.1.6膜分离设备 139
6.2曝气设备 149
6.2.1曝气方式与技术性能指标 149
6.2.2鼓风曝气设备 149
6.2.3机械曝气设备 153
6.3活性污泥法处理设备 157
6.3.1曝气池 158
6.3.2曝气系统 161
6.3.3污泥回流设备 162
6.3.4SBR工艺的滗水器 162
6.4生物膜法处理设备 164
6.4.1生物滤池 164
6.4.2生物转盘 166
6.4.3生物接触氧化池 168
6.4.4曝气生物滤池 171
6.4.5流动床生物膜反应器 174
6.5膜生物反应器 178
6.6厌氧生物处理设备 181
6.6.1厌氧膜生物反应器 181
6.6.2厌氧氨氧化技术装置 182
6.7污泥机械脱水设备 184
6.7.1板框压滤机 184
6.7.2带式压滤机 185
6.7.3离心式脱水机 187
6.7.4叠螺式脱水机 187
6.8典型污水处理工程所用设备示例 188
思考题与习题 193

第7章噪声控制设备195
7.1吸声降噪设备 195
7.1.1多孔材料吸声结构 195
7.1.2共振吸声结构 196
7.1.3吸声结构选择 198
7.2隔声设备 199
7.2.1复合隔声板 199
7.2.2隔声罩 199
7.2.3隔声间 200
7.2.4声屏障 201
7.3消声器 205
7.3.1消声器种类与性能要求 205
7.3.2阻性消声器 205
7.3.3抗性消声器 206
7.3.4阻抗复合式消声器 208
7.3.5微穿孔板消声器 209
7.3.6消声器选用 209
7.3.7消声器安装 210
思考题与习题 212

第8章固体废物处理与处置设备213
8.1预处理设备 213
8.1.1压实设备及其选用 213
8.1.2破碎设备及其选用 214
8.1.3分选设备及其选用 216
8.2堆肥设备 219
8.2.1预处理设备 220
8.2.2一次发酵设备 220
8.2.3二次发酵设备 221
8.2.4后处理设备 222
8.3焚烧设备 224
8.3.1固体废物焚烧设备的基本构成 224
8.3.2几种典型的固体废物焚烧炉 225
8.4填埋场设备 226
8.4.1推土机 226
8.4.2压实机 227
8.4.3挖掘机 227
8.4.4铲运机 228
8.4.5装载机 228
8.4.6运输机 228
8.4.7起重设备 228
8.4.8筛分设备 229
8.4.9喷淋除臭设备 229
8.4.10杀虫剂喷洒设备 229
8.4.11其他机械装备的配置应用 229
思考题与习题 230

第9章环保设备技术经济分析231
9.1环保设备的技术经济指标 231
9.1.1收益类指标 231
9.1.2耗费类指标 231
9.1.3综合指标 232
9.2环保设备设计技术经济分析 233
9.2.1影响环保设备设计的技术经济因素 233
9.2.2设计费用的定义及构成 234
9.2.3设计方案成本及其估算 235
9.2.4设计方案技术经济分析 236
9.3环保设备应用技术经济分析 237
9.3.1环保设备投资分析 237
9.3.2环保设备运行管理分析 242
思考题与习题 243

第10章环保设备自动化及PLC的应用245
10.1引言 245
10.1.1自动化技术与环保 245
10.1.2环保设备与系统自动化 245
10.2自动化技术在环保设备中的应用 246
10.2.1污水处理设备自动化技术 246
10.2.2废气治理设备自动化技术 246
10.3自动化控制对环保设备发展的作用 247
10.3.1提升设备应用管理水平 247
10.3.2实现远程数据传输 247
10.3.3中心站的功能完善 247
10.4PLC在环保设备自动化控制中的应用 247
10.4.1PLC在环保工程中的意义 247
10.4.2PLC在环保工程中的应用 248
10.5PLC的基础知识 249
10.5.1PLC的定义 249
10.5.2PLC的分类 249
10.5.3PLC的结构 251
10.5.4PLC的特点 252
10.5.5PLC技术的发展趋势 254
10.5.6PLC的应用领域 254
10.6PLC的功能与工作原理 255
10.6.1PLC的主要功能 255
10.6.2PLC的工作原理 255
10.6.3PLC的编程语言 255
10.6.4PLC应用开发 258
10.7学习PLC的方法建议 264
思考题与习题 265

第11章环保设备课程设计266
11.1环保设备课程设计的目的 266
11.2环保设备课程设计的要求 266
11.3环保设备图绘制 267
11.3.1环保设备图内容 267
11.3.2环保设备图简化画法 268
11.4环保设备课程设计题目 271
11.5教学建议 275

参考文献276