城市污水处理技术及工程实例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:李海

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页数:302页

译者:

出版时间:2002-5-1

价格:40元

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• 污水处理
• 城市污水
• 处理技术
• 工程实例
• 环境工程
• 水污染控制
• 市政工程
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好的，这是一本关于《新型能源材料与器件：从基础研究到前沿应用》的图书简介。 --- 《新型能源材料与器件：从基础研究到前沿应用》 图书简介 在当前全球对可持续发展和能源安全日益重视的背景下，能源科学与技术正经历着一场深刻的变革。化石燃料的局限性与气候变化的紧迫性，催生了对高效、清洁、可持续能源系统的迫切需求。本书《新型能源材料与器件：从基础研究到前沿应用》正是在这一时代背景下应运而生，旨在系统性地梳理和深入探讨支撑未来能源体系构建的核心——新型能源材料的最新研究进展、关键器件的性能优化，以及它们在实际工程中的应用潜力。 本书的深度与广度，超越了对单一能源技术的简单介绍，而是构建了一个从微观材料设计到宏观器件集成的完整知识框架。全书内容聚焦于当前能源领域最具潜力和研究热度的几个方向：先进光电转换技术、高效储能系统、以及催化与转换技术。 第一部分：光电转换材料与技术的前沿探索 光伏技术作为最直接的太阳能利用方式，其效率的提升和成本的降低是当前研究的核心。本书的开篇部分，详细阐述了钙钛矿太阳能电池（PSCs）的最新进展。我们不仅深入分析了钙钛矿晶体结构稳定性欠佳的科学难题，更着重介绍了分子工程、表面钝化技术（如有机-无机杂化界面工程）如何有效提升器件的长期工作寿命和光电转换效率（PCE）。特别地，书中对无铅化替代材料（如锡基和锗基钙钛矿）的缺陷容忍度、载流子动力学行为进行了详尽的理论建模与实验验证的结合分析。 紧接着，本书转向了有机光伏（OPVs）和量子点太阳能电池（QDSCs）。对于OPVs，重点剖析了非富勒烯受体材料（NFAs）的分子设计策略，如推拉电子结构（D-A结构）如何精确调控能级匹配、激子解离效率以及薄膜形貌，从而实现超过18%的实验室效率。对于QDSCs，书中详述了量子点尺寸、表面配体工程对吸收光谱和电荷传输的影响，以及如何克服量子点堆积引起的陷阱态问题。 在光电转换的广阔领域，光电催化（PEC）作为将光能直接转化为化学燃料（如氢气）的“圣杯”技术，占据了重要篇幅。我们详细探讨了新型半导体光催化剂的开发，包括：用于水分解的过渡金属氧化物、氮化物骨架结构，以及如何通过构建异质结（如p-n结、Z型结构）来有效分离光生载流子，提高量子产率。书中对反应界面上的电荷转移机制和表面反应动力学进行了深入的机理探讨，这对于设计高效的PEC反应器至关重要。 第二部分：下一代储能系统的材料与界面科学 能源系统的波动性要求储能技术必须具备高能量密度、高功率密度、长循环寿命和优异的安全性。本书的第二部分聚焦于化学储能领域的核心突破。 锂离子电池（LIBs）的进阶研究是本部分的基础。我们没有停留在传统的正负极材料描述，而是着眼于解决现有瓶颈： 1. 高镍正极材料（如NCM811及更高比例）的界面稳定性： 深入分析了高电压下正极材料的结构演变、氧释放机制，以及如何通过原位包覆（如LiF、氧化物涂层）来抑制副反应，提升热稳定性。 2. 金属锂负极的挑战与解决方案： 对锂枝晶生长（Dendrites）的物理化学机制进行了详细的电化学模型模拟。重点介绍了新型固体电解质界面（SEI）的构建技术，包括使用人工SEI层、涂覆保护性聚合物或陶瓷薄膜来调控锂离子均匀沉积，实现稳定、可逆的锂金属电池工作。 3. 新型电解质设计： 探讨了高浓缩态电解质、离子液体以及固态电解质（如硫化物、氧化物和聚合物基固态电解质）的离子电导率、界面阻抗及其在全固态电池（ASSBs）中的实际应用表现。 随后，本书将目光投向了后锂时代的储能技术。对于钠离子电池（NIBs），我们比较了硬碳、软碳、层状氧化物等材料在离子嵌入/脱出过程中的结构变化特点，并讨论了其在低成本大规模储能中的应用前景。对于金属空气电池（如Zn-空气、Li-空气电池），本书详细分析了其高理论能量密度的来源，以及氧还原/氧化（ORR/OER）催化剂的设计原则和实际性能提升策略，尤其是对多功能催化剂的设计进行了重点论述。 第三部分：催化转换与高效能器件集成 能源的有效利用离不开高效的催化过程。本部分涵盖了电催化和热电转换技术，这些是实现能源系统闭环和提高能源利用率的关键环节。 在电催化方面，重点阐述了析氢反应（HER）和析氧反应（OER）的催化剂设计。书中详细比较了贵金属催化剂（如Pt、Ir、Ru）的性能极限，并着重介绍了基于非贵金属的替代方案，如单原子催化剂（SACs）的锚定机制、过渡金属硫化物/磷化物/氮化物的晶格缺陷工程，以及如何通过调控活性位点的电子结构来降低反应能垒。书中对原位表征技术（如同步辐射X射线吸收谱、拉曼光谱）在揭示活性位点真实结构和反应机理中的应用进行了详尽的案例分析。 热电材料是实现废热回收利用的重要途径。本书对热电材料的性能指标（ZT值）的提升策略进行了深入剖析。我们从材料的本征特性入手，阐述了如何通过“解耦”策略——即在高导热率的材料中引入声学玻璃化或点缺陷散射机制，实现低热导率；同时，通过能带工程调控电子结构以获得高功率因子。书中详细介绍了基于二维材料（如碲化锗/硅）和复杂晶体结构（如类半穿晶体、笼状结构）的ZT值提升案例，以及薄膜化和异质结集成对实际热电器件性能的优化作用。 结语 《新型能源材料与器件：从基础研究到前沿应用》不仅是一本面向高年级本科生、研究生及科研人员的专业参考书，更是一份面向能源领域工程应用转化的路线图。它以严谨的科学态度，前瞻性的视角，将材料科学、物理化学、电化学、器件物理等多个学科的知识熔于一炉，旨在激发读者在解决下一代能源挑战中的创新思维，为推动清洁能源技术的商业化进程提供坚实的理论与技术支撑。全书力求图文并茂，数据详实，确保读者能够快速掌握跨学科前沿知识体系。

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这本书的结构编排，简直像是一位经验丰富的老工程师在给你做一对一的辅导。它没有遵循传统的学科逻辑顺序，而是更贴近一个项目从前期规划到后期调试的实际流程。拿深度处理和消毒章节来说，作者并没有把所有消毒方式（氯化、臭氧、紫外线）并列介绍，而是先根据不同排放标准的严格程度，设定了几种典型的出水水质目标，然后“反推”哪种技术组合是最经济高效的。这种逆向思维的引导，极大地提高了阅读的参与感和思考的深度。我发现自己在阅读时，不再是单纯地接收信息，而是不断地在脑海中模拟不同的工况条件，并对照书中给出的案例进行判断。这种互动性，是我在阅读其他技术书籍时很少体会到的。更值得称道的是，书中对一些“灰色地带”的处理描述得非常坦诚。比如，在介绍膜生物反应器（MBR）时，它不仅列出了其高水质的优势，也毫不避讳地指出了膜污染的严重性和清洗频率的不可预测性，并给出了一套基于历史数据的预警模型。这种客观公正、不偏不倚的叙述态度，让读者对其提供的所有信息都抱有极高的信任度，因为它知道，工程世界里没有绝对完美的方案，只有在特定约束条件下的最优解。

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这本书最让我感到惊喜的是它对“不确定性管理”的重视，这在很多偏重确定性模型和标准流程的工程书籍中是缺失的一环。在“非常规进水条件下的应急预案”这一章中，作者详细讨论了洪涝、突发工业排放物等极端情况对生化系统稳定性的冲击。书中不仅提供了如何通过增加水力停留时间或投加特定微生物制剂来恢复系统的技术手段，更重要的是，它探讨了如何建立一套基于实时水质监测和预测模型的预警系统，以实现从被动抢修到主动干预的转变。这种前瞻性的风险管理视角，极大地提升了这本书的价值。它不再仅仅是一本“如何建厂”的技术手册，而更像是一本“如何确保工厂长期稳定运行”的实践指南。通过阅读这本书，我深刻体会到，现代水处理工程的复杂性已不再是单纯的工艺堆砌，而是对系统韧性（Resilience）的考验。书中对不同气候带、不同水质源头特性的案例对比分析，也让读者能够更具批判性地思考，哪些技术是普适的，哪些必须根据本地的“脾气”进行定制化调整。

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这本书的封面设计得相当朴素，那种深蓝色配上白色的宋体字，散发着一种老派的工程技术手册的味道，让人立刻就能感觉到它不是那种花哨的普及读物，而是实打实的干货。我最初翻开它，是抱着寻找某个具体技术细节的态度的，比如关于活性污泥法的最新改进，或者某个特定污染物如微量有机物的去除效率对比。结果发现，这本书的覆盖面远超我的预期。它不像有些教科书那样将理论讲得过于抽象，而是非常注重“工程实例”这个关键词。每一个章节的展开，都像是带着你走一遍真实的污水处理厂的施工图纸和运行数据。比如讲到初沉池的设计时，它会详细分析不同流速对沉降效率的影响，并且会引用国内外几个大型市政工程的实际案例作为佐证。这种边讲理论边展示实操数据的做法，对于我们这些需要将知识应用于实际项目的人来说，简直是福音。它成功地架起了实验室研究和现场操作之间的鸿沟，让那些晦涩的数学模型和化学反应，变得可触摸、可量化。我尤其欣赏其中对能耗优化的章节，在当前强调绿色低碳的背景下，如何通过工艺优化来降低鼓风机的功率，这部分内容提供了极具操作性的思路，远非一般教材能提供的深度和广度。

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我是在准备一个关于老旧污水厂提标改造的课题时，偶然接触到这本著作的。说实话，市面上关于新建大型污水厂的书籍汗牛充栋，但真正深入剖析“存量升级”挑战的资料却凤毛麟角。这本书在这方面的表现尤为出色，它似乎是专门为处理历史遗留问题而编写的。它没有把老厂的现状描绘成一个技术上的“失败案例”，而是将其视为一个充满限制条件的优化空间。例如，书中详尽分析了在现有占地面积和水力条件不变的情况下，如何通过增加缺氧区容积、调整回流比或引入新型填料等低扰动、低投入的手段，实现脱氮除磷指标的显著提升。那些关于管道腐蚀、现有构筑物承载力评估的章节，对于我们评估现有基础设施的潜力来说，简直是量身定做。它不像一些理论书籍那样，总是假定一切都是全新的、标准的，而是充满了对现实工地的妥协与智慧的运用。读完这部分内容，我感觉自己仿佛被一位经验丰富的设计院总工点拨了迷津，明白了在预算和空间受限的情况下，如何用最“聪明”的方式解决最棘手的问题。

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这本书的语言风格，初读时可能会让人感觉略显硬朗和专业化，但一旦你沉浸其中，就会发现这种凝练的文字背后蕴含着巨大的信息密度。它几乎没有使用任何华丽的辞藻或冗余的过渡句，每一个术语、每一个公式推导，都直奔主题。这对于习惯了碎片化信息输入的现代读者来说，初看可能需要一定的适应期，因为它要求你必须集中注意力去解码那些密集的工程参数和流程图。然而，一旦适应了这种“高码率”的表达方式，你会发现自己获取知识的效率呈几何级数上升。我特别喜欢它在介绍高级氧化技术时，那种对氧化电位、停留时间分布函数（RTDF）的精确量化描述。它不是简单地说“臭氧能有效去除污染物”，而是给出了不同pH值下，O3、•OH的半衰期对比图表，并结合实际水体的天然有机物（NOM）背景浓度，计算出所需的臭氧投加量曲线。这种从宏观目标到微观机理的层层递进，逻辑链条极其严密，让人在理解知识点的同时，也潜移默化地学习了严谨的科学思维方式。

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