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出版者:

作者:Eckenfelder, W. Wesley, Jr./ Ford, Davis L./ Englande, Andrew, Jr.

出品人:

页数:956

译者:

出版时间:2009-4

价格:$ 180.80

装帧:

isbn号码:9780071548663

丛书系列:

图书标签:

• 工业水质
• 水处理
• 水化学
• 环境工程
• 环境监测
• 废水处理
• 冷却水
• 锅炉水
• 水质分析
• 工业应用

水处理技术与实践：现代水资源管理指南 本书聚焦于水处理技术的理论基础、工程应用以及在不同工业和市政场景中的实际操作与挑战。旨在为环境工程师、水处理厂操作人员、科研人员以及相关专业学生提供一套全面、深入且实用的参考资料。 --- 第一部分：水化学与污染基础 第一章：水的基本性质与水循环 本章详细阐述了水的物理和化学性质，包括其独特的溶解性、表面张力以及pH值对水处理过程的影响。深入探讨了全球水循环的各个阶段——蒸发、凝结、降水、径流与渗透，强调了水文地质条件如何决定地表水和地下水的初始水质特征。重点分析了水在自然环境中如何被污染，包括天然矿物质的溶解与悬浮物的形成。 第二章：水中有害物质的分类与来源 全面系统地对水体中的污染物进行了分类。污染物被划分为物理污染物（如悬浮物、浊度、色度、温度）、化学污染物（包括无机污染物如重金属、氮、磷、氯化物；以及有机污染物如酚类、农药、持久性有机污染物POPs、新兴污染物PPCPs）和生物污染物（细菌、病毒、原生动物和藻类）。每类污染物都追溯其主要的人为和自然来源，并介绍初步的水质检测标准和法规限值。 第三章：水质参数的测量与标准 本章是水处理过程控制的基石。详细介绍了关键水质参数的定义、测量方法及其重要性。内容包括：溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD5）、总有机碳（TOC）、电导率、硬度、碱度、腐蚀性指数（如Langelier指数和Ryznar指数）。同时，对比分析了世界范围内主要的饮用水标准（如WHO、欧盟指令）与工业废水排放标准，为后续的工艺选择提供依据。 --- 第二部分：传统物理与化学处理技术 第四章：混凝、絮凝与沉淀 深入剖析了颗粒物去除的核心技术。首先讲解了胶体化学原理，包括颗粒表面的电荷、双电层理论。随后详细介绍了无机混凝剂（如硫酸铝、三氯化铁）和有机聚合物絮凝剂的作用机理、选择标准及投加优化。对平流沉淀池、竖流沉淀池、倾斜板沉淀池（Tube Settler）以及更高效率的澄清池（如脉冲波澄清池）的设计参数、水力负荷计算和除泥操作进行了详尽的论述。 第五章：过滤技术原理与应用 本章聚焦于通过介质实现固液分离的过程。全面覆盖了快滤池（重力式、压力式）、慢滤池（仅作历史和特殊用途提及）和深层过滤。详细讨论了多介质滤料（石英砂、无烟煤、石榴石）的选择、分层、装填要求，以及反冲洗过程的设计（包括冲洗强度、冲洗周期和空气/水联合冲洗）。此外，还介绍了滤池的渗透阻力计算和滤速对出水水质的影响。 第六章：软化、除垢与离子交换 本章集中解决水硬度问题。详细阐述了石灰-纯碱法软化的化学反应、沉淀控制与污泥处理。重点阐述了离子交换技术，包括阳离子交换（软化与除钙）、阴离子交换（除酸、除硝酸盐）以及混合离子交换（EDI的前体技术）。对树脂的再生化学、酸碱耗量计算、树脂的选择性、容量衰减和污染机制进行了深入分析。 第七章：气浮与膜分离技术概述 气浮法（DAF）作为替代沉淀的高效分离手段被详细介绍，包括微泡的产生机制、气水比的确定、溶气罐的设计以及浮渣的刮除。（注：此书不包含具体的反渗透、纳滤或超滤的详细设计，仅作技术引入） 简要介绍了膜分离技术的原理，包括跨膜压差（TMP）的概念，为下一部分介绍高级氧化做铺垫。 --- 第三部分：水体消毒与高级氧化技术 第八章：微生物控制与消毒剂选择 本章是保障水质安全的关键。详细比较了氯消毒（游离氯、结合氯的平衡与杀菌效率）、氯胺消毒的优缺点，以及氯副产物（如三卤甲烷THMs）的形成与控制。阐述了二氧化氯、臭氧和紫外线（UV）消毒的机制、剂量控制、穿透深度以及二次污染风险的评估。特别关注了生物膜的控制策略。 第九章：高级氧化过程（AOPs） 针对难降解有机物的去除，本章深入探讨了各类AOPs。详细分析了羟基自由基（·OH）的产生、反应活性和选择性。核心内容包括：臭氧氧化、UV/H2O2、Fenton/类Fenton反应（Fe2+/H2O2）、光催化（TiO2）以及过硫酸盐活化技术。本章提供了不同AOPs在特定污染物去除上的效能对比和实际应用案例分析。 第十章：电化学水处理技术 介绍了电化学在水处理中的新兴应用。包括电化学氧化（通过阳极直接氧化或间接产生氧化剂）、电絮凝（利用金属电极释放的离子作为混凝剂）以及电芬顿反应。讨论了电极材料的选择、电流密度对去除率的影响，以及该技术在微污染和零排放（ZLD）系统中的潜力。 --- 第四部分：工业废水处理与污泥处置 第十一章：工业废水处理的特殊挑战 本章针对高浓度、高毒性、难降解的工业废水特点，提出了针对性的预处理方案。涵盖了印染废水的高色度处理、造纸废水的脱墨与中和、化工废水的COD削减策略、以及制药废水中的抗生素残留物控制。强调了针对特定行业污染物特性进行工艺组合设计的重要性。 第十二章：活性污泥法及其改进工艺 这是生物处理技术的核心。详细阐述了活性污泥法的基本模型、污泥龄（SRT）、水力停留时间（HRT）的控制。重点分析了SBR（序批式活性污泥法）、A/O、A2/O、以及MBR（膜生物反应器）等主流改进工艺，用于实现同步脱氮除磷的功能，并讨论了污泥膨胀问题的诊断与对策。 第十三章：厌氧生物处理技术 针对高浓度有机废水，厌氧技术因其能耗低、污泥产量少而备受关注。详细介绍了UASB（上流式厌氧污泥床）、EGSB（膨胀颗粒污泥床）以及厌氧折叠反应器（AFR）的设计原理、关键操作参数（如容积负荷率）和产甲烷过程的稳定性控制。 第十四章：污泥处理、减量化与资源化 污泥处置是水处理的“后处理”关键环节。本章系统介绍了污泥的浓缩（重力浓缩、气浮浓缩）、稳定化（好氧/厌氧消化）和脱水（板框压滤机、离心机）技术。讨论了污泥的卫生化处理方法，以及通过热解、干化等手段实现污泥的减量化和资源化利用（如沼气回收、磷回收）。 --- 第五部分：系统集成与过程控制 第十五章：水回用与零液体排放（ZLD）系统集成 随着水资源日益紧张，水回用成为必然趋势。本章探讨了如何根据回用水质标准（冷却塔补水、工艺用水、景观用水）设计多级处理系统。系统介绍了废水深度处理的组合流程，包括预处理+膜处理+深度消毒的集成方案，并对ZLD系统中的蒸发结晶技术进行了工程应用分析。 第十六章：水处理厂的自动化与过程控制 本章关注水处理的智能化管理。介绍了流量、液位、pH、DO等关键变量的在线监测技术。详细阐述了基于PLC/SCADA系统的控制逻辑设计，特别是针对生物反应器中DO和污泥回流比的PID控制策略。讨论了如何利用数据分析和模型预测来优化药剂投加和能耗管理，提升水厂运行的可靠性和经济性。

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