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出版者:中国建筑工业出版社

作者:许保玖

出品人:

页数:725 页

译者:

出版时间:1992年11月

价格:27.5

装帧:平装

isbn号码:9787112015078

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净水之道：深度解析给水处理的科学原理与工程实践 引言： 水，是生命之源，也是现代文明不可或缺的基石。然而，随着工业化进程的加速和人口的不断增长，水资源的污染与短缺日益严峻，保障饮用水的安全与供应成为一项全球性的挑战。本书《给水处理理论与设计》深入探索了现代给水处理的科学原理，并结合详实的工程设计实践，旨在为读者构建一个全面而深刻的给水处理知识体系。我们相信，通过理解和掌握这些先进的理论与技术，能够有效地应对日益复杂的水质问题，为人类的可持续发展提供坚实的水源保障。 第一篇：给水处理的科学基础 第一章：水的特性与水质评价 在深入研究给水处理的每一个环节之前，理解水的物理、化学和生物特性至关重要。水分子独特的极性决定了其优良的溶解性和表面张力，这些特性直接影响着水体中的物质迁移和反应过程。本书将详尽阐述水的密度、粘度、比热容等物理参数，以及pH值、硬度、溶解性总固体（TDS）、悬浮物（SS）等关键的水质指标。 pH值与酸碱度： pH值是衡量水体酸碱度的重要指标，它不仅影响水中许多化学反应的速率，也直接关系到微生物的生存环境。我们将探讨pH值在水中扮演的角色，以及不同pH值下水体可能存在的化学变化。 硬度与水垢： 水的硬度主要由钙、镁等二价金属离子引起。我们将详细解析硬度对日常生活（如洗涤）和工业应用（如锅炉运行）的影响，并介绍衡量硬度的标准方法。 溶解性总固体（TDS）与电导率： TDS反映了水中溶解的无机盐类、有机物等总的物质含量。本书将阐述TDS与电导率之间的密切关系，以及高TDS水体可能带来的健康风险和设备腐蚀问题。 悬浮物（SS）与浊度： 悬浮物是水中不溶解的颗粒物，它们会影响水的清澈度和口感，也是许多污染物附着的载体。我们将深入探讨SS的来源、形态以及如何通过浊度这一指标来间接反映SS的含量。 其他重要水质指标： 除了上述基础指标，本书还将涵盖溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、生物需氧量（BOD）、氨氮、重金属离子、微生物指标（如大肠杆菌）等，并详细介绍这些指标的测量方法、正常范围及其对水质的影响。 第二章：水的污染来源与水质变化规律 理解水的污染来源是制定有效处理策略的前提。本书将系统梳理各类水污染源，并分析其对水质造成的具体影响。 天然污染： 自然界的水体虽然在一定程度上具有自净能力，但地质构造、土壤侵蚀、动植物残骸分解等都可能导致水体水质的自然变化。我们将分析这些自然因素对水体成分的影响。 人为污染： 生活污水： 来自家庭的污水含有大量的有机物、氮、磷、细菌等，是城市水体污染的主要来源之一。我们将深入研究生活污水的主要成分及其对水体的破坏性。 工业废水： 各类工业生产过程产生的废水成分复杂，可能含有重金属、有机毒物、酸碱、油脂等，对水体生态环境构成严重威胁。本书将分类介绍不同工业废水的主要污染物及其危害。 农业面源污染： 农药、化肥的过度使用，以及畜禽养殖产生的污染物，会通过降雨径流进入地表水和地下水，造成富营养化等问题。我们将重点分析农业活动对水质的影响。 大气沉降： 大气中的污染物（如酸雨）可以通过降水落入水体，改变水体的pH值和化学成分。 水质变化规律： 本章还将探讨水体中物质的迁移转化规律，包括沉淀、溶解、氧化还原、吸附、生物降解等过程，以及温度、光照、pH值等环境因素对这些过程的影响。了解这些规律有助于我们预测水质的变化趋势，并设计相应的处理措施。 第二篇：给水处理的主要工艺单元 给水处理是一个多环节、系统性的过程，旨在去除水中的杂质，使其达到饮用水或工业用水的标准。本书将详细阐述构成给水处理厂的核心工艺单元。 第三章：源水取水与预处理 水源选择与取水工程： 优质的水源是安全饮用水的基础。我们将探讨地表水（河流、湖泊、水库）和地下水（井、泉）的优缺点，以及不同水源的取水构筑物设计，如取水口、拦污栅、提升泵站等。 预处理： 预处理旨在初步去除水中较大颗粒的悬浮物和一些对后续处理不利的物质，以降低后续处理单元的负荷。 格栅： 用于拦截水中较大的漂浮物，如树叶、塑料袋等。 沉砂池： 用于去除水中密度较大的砂石颗粒。 筛网/微滤： 用于去除更小的悬浮物，有时也用于去除部分藻类。 第四章：混凝与沉淀 混凝与沉淀是给水处理中最为核心和普遍的工艺之一，用于去除水中的胶体和细小悬浮物。 混凝原理： 混凝是通过投加混凝剂（如硫酸铝、三氯化铁、聚丙烯酰胺等），破坏水中胶体颗粒的稳定性，使其相互碰撞、聚集形成较大的絮凝体。本书将深入讲解混凝过程中电中和、吸附架桥、压缩双电层等作用机理。 混凝剂的选择与投加： 混凝剂的选择取决于原水水质、处理目标以及经济性。我们将分析不同混凝剂的特点，以及如何根据实际情况优化混凝剂的种类和投加量。 反应过程的控制： 混凝效果与水的pH值、温度、混合强度和反应时间密切相关。本书将详细介绍如何通过控制这些因素来获得最佳的混凝效果。 沉淀原理： 沉淀是利用重力作用，使混凝过程中形成的絮凝体在沉淀池中缓慢沉降，从而将水与固体颗粒分离。 沉淀池类型与设计： 我们将介绍平流沉淀池、辐流沉淀池、竖流沉淀池和斜板沉淀池等不同类型的沉淀池，并探讨它们的适用范围、设计参数（如表面负荷、停留时间）和构筑要求。 第五章：过滤 过滤是去除水中剩余的悬浮物、胶体和部分微生物的关键步骤。 过滤原理： 过滤是利用多孔介质（如砂、石英砂、无烟煤等）截留水中的颗粒物。 滤料的选择与组合： 滤料的种类、粒径和组合方式直接影响过滤效果。本书将详细介绍单层滤池、双层滤池和多层滤池的结构和优缺点。 过滤过程中的污染与再生： 随着过滤的进行，滤料会逐渐被颗粒物堵塞，导致过滤阻力增加。我们将探讨滤池的冲洗再生方法，如气水联合冲洗、反冲洗等，以及如何延长滤池的运行周期。 高效过滤技术： 对于要求更高的水质，还将介绍微滤、超滤等膜过滤技术，它们能够去除更小的颗粒物，甚至病毒。 第六章：消毒 消毒是保障饮用水微生物安全性的最后一道重要关卡，旨在杀灭水中的致病微生物。 消毒原理： 消毒是通过物理或化学方法，破坏微生物的细胞结构或干扰其生命活动，使其失去致病能力。 常用消毒方法： 氯消毒： 历史悠久且经济有效的消毒方法，本书将详细介绍氯的消毒机理、消毒剂的种类（如液氯、二氧化氯、次氯酸钠）、投加方式、接触时间等，并分析氯消毒可能产生的副产物（如三卤甲烷）及其控制。 紫外线（UV）消毒： 利用紫外线照射破坏微生物的核酸，达到杀菌目的。我们将探讨UV消毒的优点（无副产物）和缺点（依赖透光率），以及UV反应器的设计参数。 臭氧消毒： 强氧化性的消毒剂，杀菌能力强，还能去除部分有机物和改善水质。本书将介绍臭氧的消毒机理，以及臭氧发生器和臭氧接触器的设计要点。 消毒效果的评价与监测： 确保消毒效果是关键。我们将介绍如何通过检测余氯、菌落总数等指标来评价消毒效果，并强调消毒剂的残留量控制。 第七章：深度处理技术 当常规处理工艺无法满足日益严苛的水质要求时，深度处理技术应运而生。 吸附： 活性炭吸附： 活性炭具有巨大的比表面积和发达的孔隙结构，能够有效吸附水中的有机物、异味、色素以及某些重金属离子。本书将介绍粉末活性炭（PAC）和颗粒活性炭（GAC）的应用，以及吸附器设计和活性炭再生。 离子交换： 利用离子交换树脂的特性，选择性地去除水中的特定离子，如钙、镁（软化）、硝酸盐、重金属等。我们将阐述离子交换的原理、树脂的种类、再生方法以及在给水处理中的应用。 膜分离技术（进阶）： 纳滤（NF）： 介于反渗透和超滤之间，能够去除二价离子、部分有机物和部分单价离子。 反渗透（RO）： 能够去除水中几乎所有的溶解性盐类和绝大多数有机物，获得高纯度的水。本书将深入探讨膜组件、运行压力、产水回收率以及膜污染的防治。 氧化技术： 臭氧氧化： 除了消毒，臭氧还能氧化去除一些难降解的有机物，改善水的色度和嗅味。 高级氧化工艺（AOPs）： 如臭氧/过氧化氢、UV/过氧化氢、芬顿反应等，通过产生强氧化自由基，高效去除难降解有机污染物。 第八章：污泥处理与处置 给水处理过程中会产生大量的污泥，如何有效地处理和处置污泥是保障环境安全的重要环节。 污泥的来源与性质： 混凝沉淀池、过滤滤池产生的污泥含有较多的悬浮物、有机物和混凝剂残留。 污泥的处理方法： 浓缩： 通过重力浓缩或气浮浓缩，减少污泥的体积。 脱水： 利用压滤机、离心机等设备，进一步去除污泥中的水分，提高含固率。 稳定化： 如厌氧消化、好氧消化，分解污泥中的有机物，降低其腐化性。 污泥的干化和焚烧： 用于减少污泥的最终体积，或回收能源。 污泥的处置方式： 农用、填埋、建材利用等。我们将探讨不同处置方式的优缺点和环保要求。 第三篇：给水处理工程设计与管理 第九章：给水处理厂的总体布置与设备选型 厂址选择与总平面布置： 考虑水源、输水管网、用地条件、地形地貌、环境影响等因素，合理规划厂区布局，优化水流路径，减少占地面积。 工艺流程设计： 根据原水水质、处理要求、经济性等因素，选择合适的工艺单元，并按照合理的顺序进行组合，形成完整的给水处理工艺流程。 设备选型： 根据工艺要求、处理水量、水头损失、操作方便性、维护性以及经济性等原则，选择合适的泵、阀门、格栅、沉淀池、滤池、消毒设备等。 自动化控制与监测： 现代给水处理厂广泛采用自动化控制系统（DCS、SCADA），实现工艺过程的在线监测、数据采集和智能调控，提高运行效率和稳定性。 第十章：给水管网设计与水厂运行管理 给水管网概述： 城市供水系统的末端，负责将处理后的水输送到用户。 管网设计原则： 满足水量、水压要求，保证水质，经济合理，安全可靠。 管网水力计算： 确定管径、坡度、压力等参数，确保供水效果。 水厂运行管理： 操作规程与参数控制： 制定详细的操作规程，精确控制各工艺单元的运行参数。 水质监测与评价： 定期对处理后的水质进行监测，确保达到饮用水标准。 设备维护与保养： 建立完善的设备维护保养制度，确保设备正常运行，延长使用寿命。 安全生产与应急预案： 建立健全安全生产管理体系，制定并演练各类突发事件的应急预案，保障供水安全。 节能降耗与绿色发展： 积极推行节能技术，优化运行管理，减少能源消耗和污染物排放，实现可持续发展。 结论： 《给水处理理论与设计》致力于为读者提供一个扎实的理论基础和丰富的实践指导。通过对水体特性、污染来源、处理工艺、工程设计和运行管理的全面剖析，本书旨在帮助您理解给水处理的复杂性，掌握解决水质问题的科学方法。我们希望本书能够成为您在水处理领域学习、研究和实践的宝贵工具，共同为构建一个更清洁、更健康的水环境贡献力量。

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我最近在负责一个老旧自来水厂的提标改造项目，急需一本能够提供最新、最前沿技术参考的书籍，而这本《给水处理理论与设计（平装）》恰好满足了我的需求。最让我眼前一亮的是它对“智慧水务”和数字化转型的探讨。书中有一章专门讲授了基于物联网（IoT）和大数据分析的远程监控与优化系统。它不仅仅是提到了这些概念，而是提供了具体的传感器选型、数据采集频率的建议，甚至是如何建立预测性维护模型来降低运营成本的思路框架。这种与时俱进的视角，在传统的水处理教材中是极为罕见的。此外，关于非常规水源（如再生水回用和海水淡化预处理）的章节，也提供了非常实用的设计准则和风险评估方法，这对于我们这些面临水资源短缺压力的地区来说，无疑是雪中送炭。阅读过程中，我发现书中引用了大量近五年的国际标准和规范，确保了所提供设计参数的前沿性和可靠性，这对于确保工程质量至关重要。这本书，绝不是一本“放之四海而皆准”的旧知识堆砌，而是紧密贴合行业发展脉搏的现代指南。

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这本《给水处理理论与设计（平装）》真是让我大开眼界，简直是水处理领域的一本“百科全书”。我尤其欣赏它对基础理论的深入阐述。书里不仅仅停留在那些教科书式的定义上，而是通过大量的实际工程案例和精妙的图表，将复杂的物理、化学和生物过程讲解得清晰透彻。比如，在絮凝沉淀那一章，作者详细剖析了不同混凝剂的特性、最佳投药量的确定方法，以及如何根据水质变化动态调整工艺参数。读完后，我感觉自己对水处理的“为什么”和“怎么做”有了前所未有的理解。它不像有些技术书籍那样干巴巴的，而是充满了洞察力。特别是关于膜分离技术的部分，对超滤、纳滤和反渗透的机理、运行维护以及膜污染控制策略的分析，细致入微，简直是工程实践人员的福音。我甚至发现，书中对新型消毒技术如臭氧氧化和高级氧化法的比较分析，其严谨性足以作为我后续项目研究的基石。总而言之，这本书在理论深度和实践指导性上达到了一个极高的平衡点，绝对是值得反复研读的经典之作。

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这本书的价值，在我看来，很大程度上体现在它对“设计细节”的执着挖掘上。很多其他书籍会告诉你“应该做什么”，但这本书会告诉你“为什么要用这个尺寸的管道”以及“这个阀门的选型应该考虑哪些流体力学因素”。在设计章节，作者对水头损失的计算、水泵选型中的汽蚀余量（NPSH）校核，以及管网水力分析的软件应用（虽然没有直接教授软件操作，但提供了输入参数的逻辑依据），都做了极其详尽的讲解。我记得有一次我在为一个泵站设计备用电源方案时陷入僵局，翻阅书中关于电力负荷冗余设计的部分，立刻找到了突破口，原来是需要综合考虑季节性水质波动导致的间歇性高负荷需求。这本书的价值不在于提供现成的答案，而在于它提供的“思维工具箱”，让你能独立解决那些教科书上没有明确定义的工程难题。它教会的不是照搬，而是创造性地应用原理。

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作为一名水处理行业的老兵，我深知一本优秀的技术书籍需要具备极强的工具属性，而《给水处理理论与设计（平装）》在这方面做得非常出色。它不仅仅是一本阅读材料，更是一本可以随时翻阅的“工具手册”。书中附带的多个附录，包括常用水质参数单位换算表、常见水处理化学药剂的性能指标速查表，以及一套详细的典型小型地表水厂设计计算案例，都极大地提高了我的工作效率。我发现，在面对突发的水质污染事件需要快速评估应急处理方案时，书中关于瞬时冲击负荷处理的理论模型，能够迅速帮助我做出初步的工艺调整判断。而且，它的语言风格非常专业、沉稳，不带任何浮夸的修饰，直接针对工程痛点进行分析。对于我这种需要经常撰写技术报告和规范性文件的专业人士来说，书中严谨的术语使用和标准的表达方式，也成为了我日常工作中的一个隐形参考标准。这本书确实是专业人士案头不可或缺的参考资料。

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说实话，我最初翻开这本书时，是抱着怀疑态度的，毕竟“理论与设计”的组合往往意味着晦涩难懂。然而，这本书的叙事结构和图文排版却出乎意料地友好。它采用了模块化的章节设计，每个模块都像是独立的学习单元，即使是初次接触给水处理的工程师也能快速上手。例如，在处理风险评估这一块，作者没有采用纯粹的文字描述，而是设计了一套清晰的流程图和决策树，将从水源取水到末端配水的每一个关键控制点风险点都清晰地标示出来。这种“可视化学习”极大地降低了理解难度。更不用说那些精美的三维结构图和工艺流程示意图，它们比枯燥的文字描述更有效率地传递了复杂设备的构造和工作原理。我特别喜欢它对不同设计规范（例如欧标与美标）在特定工况下的对比分析，这种跨文化的视角拓宽了我的设计思路。这本书的装帧质量也很不错，平装版本拿在手里手感舒适，方便携带，无论是放在案头参考还是带去现场查阅都非常合适。

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