Introduction to Wastewater Treatment Processes pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Jefferson, Bruce/ Parsons, Simon/ Cartmell, Elise

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:

价格:541.00 元

装帧:

isbn号码:9781405162234

丛书系列:

图书标签:

• Wastewater Treatment
• Environmental Engineering
• Water Quality
• Process Engineering
• Chemical Engineering
• Environmental Science
• Civil Engineering
• Sustainable Development
• Pollution Control
• Water Resources

城市水脉的净化之旅：污水处理的关键技术与实践 水，是生命之源，亦是文明之基。随着社会经济的飞速发展和城市化进程的不断加快，人类活动对水体的压力日益增大，尤其体现在生产生活过程中产生的大量污水。这些污水若未经妥善处理直接排放，将严重污染河流、湖泊乃至海洋，威胁生态环境，损害人类健康。因此，高效、可持续的污水处理技术，已成为保障城市可持续发展和维护水生态健康的关键环节。 本书旨在深入浅出地解析现代污水处理领域的核心技术和实践应用。我们不仅仅关注理论知识的传授，更着力于描绘一幅生动的水净化图景，让读者深刻理解每一个处理环节的科学原理、技术要点及其在实际工程中的应用。 一、 污水处理的必要性与发展历程 我们将首先探讨污水处理的根本意义，从环境、健康和社会发展的多重维度阐释其不可或缺性。随后，追溯污水处理技术的发展脉络，从早期简单的物理沉淀到如今复杂高效的生物化学组合工艺，揭示技术进步如何驱动着环境保护能力的提升。这部分内容将为理解后续的专业技术奠定坚实的基础，帮助读者认识到污水处理是实现人水和谐的重要支撑。 二、 污水的主要成分及其特性分析 要有效地处理污水，必须先对其组成成分有清晰的认识。我们将详细介绍污水中常见的物理、化学和生物指标，包括悬浮物（SS）、溶解性固体、有机物（COD、BOD）、氮、磷、病原体等。深入分析这些物质的来源、形态及其对环境产生的影响，从而为选择和优化处理工艺提供依据。例如，为何有些污水需要进行脱氮除磷，为何要控制BOD/COD比值，这些都将在这一部分得到解释。 三、 物理处理技术：沉淀、过滤与初级净化 物理处理作为污水处理的第一道防线，其作用是去除污水中较大的悬浮颗粒和漂浮物。我们将重点介绍： 格栅与筛网： 如何有效拦截大型固体废弃物，保护后续设备免受损坏。 沉砂池： 利用重力沉降原理，去除污水中的砂石等重质无机颗粒，防止其在管道和设备中沉积。 沉淀池： 包括平流沉淀池、竖流沉淀池和辐流沉淀池等，详细阐述其结构特点、水力学原理以及影响沉淀效率的关键因素，例如停留时间、表面负荷等。我们将通过图示和案例说明不同类型沉淀池的优缺点及其适用场景。 过滤： 介绍滤网、砂滤、多介质滤等过滤技术，如何进一步去除细小悬浮物，提升水质。 四、 生物处理技术：微生物的“食粮”艺术 生物处理是现代污水处理的核心环节，利用微生物的新陈代谢来降解污水中的有机污染物。我们将深入剖析： 好氧生物处理： 活性污泥法（Activated Sludge Process）： 这是最经典的生物处理工艺之一。我们将详细介绍其基本原理、构筑物（曝气池、二沉池）的功能、污泥回流的重要性，以及影响硝化反硝化过程的关键因素（DO、pH、温度、污泥龄等）。还会探讨其各种改进工艺，如A/O、A2/O、SBR（序批式反应器）等，以及它们在去除氮、磷方面的优势。 生物膜法： 包括接触氧化、生物转盘、生物滤池等。介绍其通过附着在填料上的微生物膜进行污染物降解的机理，及其相比活性污泥法的特点（耐冲击负荷能力强、占地面积小等）。 厌氧生物处理： 厌氧消化： 主要用于处理高浓度有机废水和污泥。我们将介绍厌氧消化过程中涉及的四个阶段（水解、酸化、产酸、产甲烷），以及UASB（上流式厌氧污泥床）、IC（内循环）反应器等高效厌氧工艺。重点阐述厌氧处理的优势，如产沼气（可再生能源）、污泥量少等。 生物脱氮除磷技术： 专门针对污水中的氮、磷污染，我们将详细讲解硝化、反硝化过程（好氧和缺氧条件下的微生物活动），以及聚磷菌（PAO）在磷去除中的作用。 五、 化学处理技术：氧化、混凝与消毒 化学处理技术在污水处理中扮演着重要的辅助和强化角色，用于去除难以生物降解的物质、沉淀溶解性物质以及杀灭病原体。 混凝沉淀： 介绍混凝剂（如硫酸铝、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等）的作用机理，如何通过电中和、吸附架桥等方式促使小颗粒形成较大的矾花，进而通过沉淀去除。我们将讨论混凝剂的选择、投加量和pH值等影响因素。 高级氧化技术（AOPs）： 针对难降解有机物，介绍如臭氧氧化、紫外（UV）/过氧化氢、芬顿（Fenton）反应等氧化技术，如何产生强氧化性的羟基自由基（•OH）来分解污染物。 消毒： 介绍氯消毒、紫外线（UV）消毒、臭氧消毒等常用消毒方法，分析它们的杀菌机理、优缺点以及适用范围，确保处理后的水质达到卫生安全标准。 六、 污泥处理与处置：资源化与减量化 污水处理过程中会产生大量的污泥，其妥善处理与处置是污水处理工程不可分割的一部分。我们将探讨： 污泥浓缩： 通过重力浓缩、气浮浓缩等方式，提高污泥浓度，减少后续处理的体积。 污泥脱水： 介绍带式压滤机、离心机、板框压滤机等脱水设备，如何进一步去除污泥中的水分，便于运输和处置。 污泥的稳定化： 包括好氧消化、厌氧消化、石灰稳定等方法，旨在降低污泥的有机性，使其不易腐败。 污泥的处置与资源化： 讨论污泥的填埋、焚烧、土地利用（如作为肥料）以及资源化利用（如沼气发电、生产建材）等多种途径，强调可持续发展理念。 七、 污水处理厂的设计与运行管理 理论结合实践，我们将简要介绍污水处理厂的工艺流程设计，包括进水泵房、预处理、主要处理单元、深度处理、消毒等环节的布局。同时，重点强调运行管理的关键要素，如工艺参数的监控与调整、设备的日常维护、水质监测的重要性以及突发情况的应急预案，确保污水处理厂高效、稳定、经济地运行。 八、 未来发展趋势：绿色化、智能化与资源化 最后，我们将展望污水处理技术的未来发展方向，包括： 低碳排放与节能降耗： 探索更节能的曝气技术、厌氧氨氧化（Anammox）等新型高效处理工艺。 智能化控制与优化： 利用大数据、人工智能等技术实现污水处理过程的智能监控、预测和优化。 水资源再生与回用： 推进污水深度处理，实现再生水的高效回用，缓解水资源短缺。 污泥的高效资源化利用： 进一步开发污泥的能源化、物质化利用技术，变废为宝。 本书旨在为环境保护工作者、环境工程专业的学生、 municipal managers 以及任何对城市水环境治理感兴趣的读者提供一个全面而深入的视角。我们相信，通过对这些关键技术和实践的理解，能够为建设更加清洁、健康、可持续的城市水环境贡献力量。

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这本书，拿到手里沉甸甸的，厚得像块砖头，初看目录就让人望而生畏。我原本以为这会是一本晦涩难懂的教科书，充满了复杂的化学方程式和工程图纸，事实也确实如此，但更让我惊喜的是，它在宏大的叙事下，居然藏着对每一个处理单元近乎偏执的细致解读。比如，在讲活性污泥法时，作者不是简单地罗列反应机理，而是深入探讨了污泥龄（SRT）对微生物群落结构的长远影响，甚至涉及到了不同气候带下运行参数的微调策略。这对于一线操作人员来说，简直就是一本活的“故障排除手册”。我记得有一次我们曝气池的污泥沉降性突然变差，正束手无策时，翻到书中关于丝状菌过度生长的章节，里面详细描述了如何通过改变曝气量和回流比来抑制特定菌群，几个小时的调整后，情况果然好转。这种理论与实践紧密结合的写作方式，让原本枯燥的工艺流程变得生动起来，仿佛作者正站在你身边，手把手地教你如何驯服那些看不见的微生物。这本书的价值，不在于它告诉了你“是什么”，而在于它深刻解释了“为什么会这样”，以及“我该怎么做”。

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这本书的排版和插图质量，简直是教科书中的一股清流。在这个信息爆炸的时代，很多技术书籍为了压缩篇幅或者降低成本，往往牺牲了视觉体验，使得关键概念难以被快速捕捉。然而，这本书在图表设计上投入了巨大的心力。每一张流程图都清晰明了，配色专业且不刺眼；关键的剖面图和设备结构图，都采用了三维透视，细节丰富到令人发指，让你能清楚地看到水流动的路径和污染物被截留的位置。最让我赞赏的是，它在介绍新型技术，比如膜生物反应器（MBR）和高级氧化技术（AOPs）时，专门加入了大量的对比表格，这些表格将不同技术的能耗、占地面积、出水水质标准等核心指标并列展示，极大地便利了我们在项目前期进行方案比选。这种对细节的极致追求，不仅提升了阅读的愉悦感，更重要的是，它让那些原本抽象的技术概念变得具体可感，有效地降低了学习的认知负荷。

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我必须承认，我对这本著作的理解程度，可能只达到了皮毛。它更像是一部精密瑞士钟表的内部结构图，每一个齿轮、每一个游丝都对应着一个严谨的数学模型。我尝试着去理解那些复杂的传质方程和反应动力学，但在面对涉及到多相流体和非牛顿流体的复杂描述时，我的头脑就开始发胀。不过，即使是那些我无法完全消化的部分，也无形中提升了我对水处理这个行业的敬畏之心。这本书没有给我们提供任何“捷径”或者“简化版”的答案，它坚持用最原始、最本质的物理化学原理去推导每一步结论。例如，在讲解颗粒污泥的形成机制时，作者引用了数十篇顶尖期刊的文献，构建了一个多尺度耦合的模型，这足以让任何一个有志于科研的人士感到振奋。虽然我可能永远无法熟练运用其中的高级模拟软件，但至少我知道，我们日常工作中的任何经验性调整，背后都有着坚实的科学依据支撑。这本书的深度，使得它更适合作为研究生阶段的参考书，或者说，是专业领域内技术人员的“圣经”，而不是给初学者“入门”用的读物。

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说实话，这本书的语言风格非常“学术”，甚至有些“冷峻”，它几乎没有使用任何煽情或鼓动性的词汇。从头到尾，它都保持着一种冷静、客观的科学陈述姿态。这对于追求严谨性的专业人士来说是优点，但对于我这种更偏爱故事性叙述的读者来说，一开始确实有点难以适应。例如，书中对“污染物的去除效率”的讨论，常常需要穿插大量统计学分析和置信区间计算，这使得阅读过程需要高度集中精神，否则很容易在复杂的推导中迷失方向。我记得我花了整整一个下午才啃完关于磷的生物除磷（Biological Phosphorus Removal）那一节，因为它要求我同时调动生物学、化学和水力学的知识储备。然而，一旦坚持下来，那种“拨云见日”的成就感是无与伦比的。这本书没有试图取悦读者，它只是忠实地呈现了这门科学的本来面目——严密、复杂，但又无比精妙。它要求你付出相应的努力，而回报你的，则是对整个污水处理体系前所未有的深刻洞察。

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作为一名在污水处理厂工作了十多年的老工程师，我读过不少行业内的指南和手册，但这本书给我的冲击是最大的，因为它有一种难得的“前瞻性”。它并没有沉溺于传统工艺的讨论，而是将大量篇幅用于探讨未来十年甚至二十年水处理技术的发展趋势。我尤其关注了其中关于“水资源化”和“污泥能源化”的章节。作者不仅仅是罗列了厌氧消化和热解的工艺流程，更是深入分析了国际上在沼气提纯和生物燃料生产方面的政策壁垒与技术瓶颈。这让我意识到，我们现在所做的很多努力，不仅仅是为了达标排放，更是为了构建一个可持续的循环经济体系。这本书的论述风格非常具有批判性，它敢于指出当前行业内普遍存在的设计冗余和运行误区，并提出了更具经济性和生态性的替代方案。这使得它不仅仅是一本知识的传授者，更像是一位富有远见的行业领袖在与我们进行一场深刻的对话。

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