在环境工程原理中除了极少数简单的问题可以用理论分析的办法解决外，大都需要依靠实验研究解决，即通过实验弄清过程规律，然后应用研究结果指导工程实际，进行实际工程过程与设备的设计与改进。在环境工程的研究中，常采用两种基本的学习研究方法，即实验研究方法和数学模型方法。

环境工程原理实验研究方法

环境工程的过程往往十分复杂，涉及的影响因素很多，各种影响因素不能用迄今已掌握的物理、化学和数学等基本原理定量地分析预测，必须通过实验来解决。为了有效地进行实验研究和整理实验数据，通常应用量纲分析和相似理论的方法。这两种方法的共同点是把各种因素的影响表示成为由若干个有关因素组成的、具有一定物理意义且量纲为1的数群（或称准数），如雷诺数Re。在本课程的学习过程中将会经常遇到以量纲为1的数群表示的关系式。对于较复杂的环境工程过程，应用一般的方法不能解决放大问题，则只能采用逐级放大的方法，即先在小型装置上进行实验，确定各种因素的影响规律和适宜的工艺条件，然后进行稍大规模的实验，最后进行大装置的设计。逐级放大的级数或每级的放大倍数根据情况而异，主要依靠理论分析与实践经验确定。

环境工程原理数学模型方法

用数学模型方法研究环境工程过程时，首先要分析过程的机理，在充分认识过程机理的基础上，对过程机理进行合理简化，得出基本能反映过程机理的物理模型。然后，用数学方法来描述此物理模型得到数学模型，再用适当的数学方法求解数学模型，所得结果一般包括反映过程特性的参数，即模型参数，最后通过实验求出模型参数。数学模型可用于过程和设备的设计及计算。这种方法是在理论指导下得出数学模型，同时又通过实验求出模型参数并检验模型的可靠性，所以是半理论半经验的方法。由于数学模型方法有理论的指导，而且计算技术，特别是计算机的发展，又使复杂数学模型的求解成为可能，所以已逐步成为主要的研究学习方法 。2100433B

环境工程原理不仅广泛应用于环境治理工程中，而且还广泛应用于化工、冶金、电子、医药、轻工、航空等行业和部门，其内容是从上述行业当中许多具体的生产过程中抽象概括出来的。目的是应用这些一般性的基本原理、基本概念和知识，针对不同场合和不同生产对象具体解决某个特定的实际过程所涉及的单元操作、流程、设备的选择。这些问题具有很强的工程性。

（1）过程影响因素多，对于每一个单元操作其影响因素可分为以下三类。

① 物性因素 同一类分离设备可用于不同的物系，物料的物理性质和化学性质必然对过程发生影响。

② 操作因素 设备的各种操作条件，如温度、压力、流量、流速、物料组成等，在工业实际过程中，它们经常发生变化并影响过程的结果。

③ 结构因素 设备内部与物料接触的各种构件的形状、尺寸和相对位置等因素，它们影响并改变物料的流动状态，直接或间接地影响过程的结果。

（2） 过程制约条件多，在工业上要实现一个具体的生产过程，客观上存在许多制约条件，如原料的来源、设备的结构、材料的质量和规格等。同时没备在流程中的位置也制约了设备的进出口条件。

（3） 安全因素要考虑生产过程是否安全，设备安装、维修是否方便等也对过程提出要求。

（4） 效益是评价工程合理性的最终判据，进行工业过程的目的是为了最大限度地取得经济效益和社会效益，这是合理地组织一个工业过程的出发点，也是评价过程是否成功的标志 。

环境工程原理的主要任务是研究单元操作过程的基本原理、基本理论和应用。

① 能正确理解单元操作的基本原理，了解典型没备的构造、性能和操作方法，根据各单元操作在技术和经济上的特点进行“过程和没备”的选择，以经济有效地满足特定生产过程的要求。

② 熟悉各单元操作过程及设备的汁算方法，能正确使用各种常用的工程计算图表、工具书和资料。

③ 掌握各个单元操作的基本规律，并正确运用于环境工程中。

④ 能根据生产的不同要求进行操作和调整，对操作中发生的故障，能够作出正确的判断。有选择适宜操作条件、探索强化过程的途径和提高设备效能的初步能力。有用工程观念分析解决单元操作中的一般问题的能力。

⑤ 了解环境工程学中所用单元操作的新发展、新技术、新工艺及相关学科的新发展。

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。

《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。

• 课程资源

《环境工程原理（第三版）》有配套的Abook数字课程，该课程包含电子教案和课程视频等内容。

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。