Upgrading Existing or Designing New Drinking Water Treatment Facilities pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Smith, James E./ Renner, Robert C./ Hegg, Bob A./ Bender, Jon H.

出品人:

页数:404

译者:

出版时间:1992-1

价格:$ 162.72

装帧:

isbn号码:9780815512622

丛书系列:

图书标签:

• 饮用水处理
• 水处理设施
• 给水工程
• 水处理技术
• 设施升级
• 新建工程
• 水质
• 环境工程
• 市政工程
• 工程设计

饮用水处理的新兴技术与实践 本书深入探讨了饮用水处理领域最前沿的创新技术和发展趋势，为水处理工程师、决策者和研究人员提供了全面的参考。随着全球水资源压力的日益增大以及对饮用水水质要求的不断提高，传统的水处理方法正面临着新的挑战。本书聚焦于那些能够显著提升处理效率、降低能耗、减少药剂使用，并应对新兴污染物的水处理解决方案。 第一部分：应对复杂水质挑战的新型过滤技术 在日益复杂的水质环境中，高效的过滤技术是保障饮用水安全的首要环节。本书将详细介绍以下几类新型过滤技术： 高级膜分离技术： 纳滤（NF）的应用与优化： 详细阐述了纳滤在去除特定溶解性有机物、硬度离子、甚至某些新兴污染物（如内分泌干扰物、药物残留）方面的优势。我们将探讨不同膜材料（聚酰亚胺、聚砜等）的特性、膜组件设计（卷式、管式、平板式）对处理效果的影响，以及操作参数（跨膜压力、流速、温度）的优化策略。案例研究将涵盖纳滤在不同水源（地表水、地下水）的应用，重点分析其去除特定污染物的效率和能耗经济性。 反渗透（RO）的节能与抗污染技术： 深入分析了反渗透技术在脱盐和去除微量污染物方面的关键作用。本书将重点介绍RO膜的新型预处理技术，以减少膜污染，延长膜寿命，从而降低运行成本。这包括新型的预过滤材料、生物预处理、以及电化学方法。此外，还将探讨能量回收装置（如压力交换器、涡轮机）的应用，以显著降低RO系统的能耗，使其在经济上更具可行性。针对海水淡化、苦咸水处理等高盐度水源的应用，将提供详细的设计和操作指南。 超滤（UF）与微滤（MF）在饮用水预处理和深度处理中的作用： 探讨了UF和MF在去除悬浮物、胶体、细菌、病毒以及部分有机物方面的作用。本书将重点介绍新型UF/MF膜材料，如陶瓷膜、不对称膜等，及其在极端条件下的稳定性。同时，还将深入研究不同操作模式（错流过滤、死端过滤）对膜通量和截留率的影响，以及膜清洗和再生技术的最新进展，以提高膜系统的长期运行效率。 吸附材料的革新与应用： 活性炭的改性与协同作用： 除了传统的粒状活性炭（GAC）和粉状活性炭（PAC），本书将重点关注改性活性炭（如金属氧化物改性、氮掺杂活性炭）在吸附特定污染物（如砷、重金属、硫化物）方面的性能提升。还将探讨活性炭与其他吸附材料（如沸石、离子交换树脂）的协同作用，以实现对多种污染物的联合去除。 新型吸附剂的开发与应用： 介绍了一系列新兴吸附剂，如金属有机框架（MOFs）、共价有机框架（COFs）、功能化生物炭、以及天然矿物（如膨润土、高岭土）的改性应用。这些新型吸附剂在对痕量有机污染物（如PFASs、农药）、重金属、以及放射性核素方面展现出优异的吸附容量和选择性。本书将提供关于这些材料合成、表征、吸附机理以及实际应用潜力的详细讨论。 第二部分：高级氧化与消毒技术的突破 高级氧化工艺（AOPs）和先进消毒技术是应对微量有机污染物和确保微生物安全的关键。 臭氧氧化与生物过滤的耦合： 详细阐述了臭氧在氧化有机物、改善水质（如脱色、除味）方面的强大能力，以及其在与生物过滤相结合时的协同效应。本书将探讨臭氧反应器（鼓泡塔、喷射器、空心纤维）的设计优化，以及臭氧投加量、反应时间等关键操作参数的控制。重点分析了臭氧预处理如何促进后续生物降解，从而有效去除难降解有机物。 紫外（UV）消毒与光催化联合技术： 深入研究了不同波长紫外灯（UV-C）在杀灭细菌、病毒和原生动物方面的应用。本书将重点介绍UV-C/H₂O₂、UV-C/O₃等联合氧化技术，这些技术能够有效地降解抗紫外消毒的微生物（如隐孢子虫），以及去除微量有机污染物。此外，还将探讨可见光或紫外光驱动的光催化氧化技术，使用TiO₂、ZnO等半导体材料，在常温常压下实现对有机污染物的降解，为饮用水处理提供更经济环保的选择。 电化学氧化（EO）与电化学还原（ER）技术： 详细介绍了电化学氧化在去除难降解有机物、重金属以及消毒方面的潜力。本书将分析不同电极材料（如DSA、硼掺杂金刚石）的选择及其对氧化效率的影响，以及电化学反应器的设计优化。同时，还将探讨电化学还原在去除氧化性污染物（如硝酸盐）和实现水质协同改善方面的应用。 第三部分：新兴污染物与风险管理 面对日益受到关注的新兴污染物，本书提供了针对性的解决方案和风险管理策略。 内分泌干扰物（EDCs）与药物及个人护理品（PPCPs）的去除： 详细分析了EDCs和PPCPs对饮用水安全构成的潜在威胁。本书将重点介绍针对这些污染物的先进去除技术，包括高级氧化、吸附（特别是活性炭和新型吸附剂）、以及膜分离技术。案例研究将展示在实际处理厂中如何有效监测和控制这些物质的浓度。 全氟和多氟烷基物质（PFASs）的控制策略： 深入探讨了PFASs的来源、环境行为及其对健康的潜在影响。本书将详细介绍目前最有效的PFASs去除技术，如活性炭吸附、离子交换树脂、以及某些高级氧化和膜处理方法。同时，还将讨论PFASs的检测方法和法规要求，为水处理设施提供全面的风险管理指导。 生物制剂的风险评估与控制： 关注生物膜的形成、藻类爆发以及水体中潜在病原菌的检测与控制。本书将介绍先进的生物监测技术，如分子生物学方法，以及生物抑制和去除策略，包括紫外消毒、臭氧处理以及生物降解技术的应用。 第四部分：可持续性与智能化水处理 本书还着眼于水处理行业的可持续发展和智能化转型。 能源效率提升与资源回收： 膜系统能耗优化： 除了RO的能量回收，还将探讨UF/MF系统在优化操作压力、减少清洗频率方面的技术，以及利用低压膜技术处理某些特定水源。 污泥减量化与资源化利用： 介绍先进的污泥浓缩、脱水和干化技术，以及污泥的热解、气化、厌氧消化等资源化利用途径，将污泥转化为能源或有价值的物质。 水资源回收与再利用： 重点关注污水、雨水等非常规水源的处理和回用技术，以缓解水资源短缺。本书将分析不同回用场景（如工业冷却、景观用水、甚至饮用水补充）所需的水质标准和相应的处理工艺。 智能水处理与过程控制： 传感器技术与在线监测： 介绍各种新型传感器（如在线pH、ORP、浊度、TOC、特定离子传感器），以及它们在实时监测水质和优化工艺参数方面的作用。 大数据分析与预测性维护： 探讨如何利用大数据分析技术，结合历史运行数据和实时监测信息，预测设备故障、优化运行策略，并实现对水质波动的提前响应。 自动化控制系统与人工智能应用： 介绍先进的分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）在实现水处理过程自动化和远程监控中的应用。还将探讨人工智能（AI）在工艺优化、故障诊断和异常检测方面的潜力。 第五部分：案例研究与未来展望 本书通过全球范围内一系列成功的案例研究，展示了上述新兴技术在实际水处理设施中的应用效果。这些案例涵盖了不同规模的处理厂、不同水源的水质条件，以及不同的技术组合。通过对这些案例的深入分析，读者可以更好地理解技术的优势、局限性以及实施中的关键考虑因素。 最后，本书将对饮用水处理技术的未来发展方向进行展望，包括对新型生物处理技术的探索、纳米技术的进一步应用、以及水处理与能源、信息技术的高度融合等。本书旨在激发读者对饮用水处理领域创新思维的思考，为应对未来水资源挑战提供技术支撑和理论指导。

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