《工业水处理技术》从我国水资源概况和进行工业水处理的必要性出发,系统地介绍了工业水处理的目标要求、常用净化工艺。全书共8章,第1章绪论,介绍我国水资源概况、水体污染特点、工业水处理的现状及必要性;第2章工业水的使用和排放要求;第3章工业水预处理技术;第4章工业水物理处理技术;第5章工业水化学处理技术;第6章工业水物理化学处理技术;第7章工业水生物处理技术;第8章工业水处理工程实践,列举了6个典型应用案例,结合实际对全书知识加以梳理。书中选有例题便于读者理解内容,书后附有思考题与习题便于读者巩固所学知识。
《工业水处理技术》内容详尽,系统全面,可以作为给排水科学与工程和环境类专业本科教材,也可以作为相关专业研究生和工程技术人员的工具书。
随着我国经济的发展以及工业现代化进程的快速推进,工业水的使用量和排放量均已达到了不容忽视的水平。与此同时,我国大部分地区的水资源短缺状况以及全国范围内的水污染形势并无缓解趋势。为此,大力发展先进生产工艺、提高工业水的复用率、减少工业水的使用和排放量,已成为现代工业和环境保护事业的必然发展方向。工业用水的净化处理以及工业排水的处理与回用已成为给水排水专业本科生和研究生应当掌握的重要内容。然而,相关教材只有周本省先生编写的《工业水处理技术》-书。该书侧重介绍包括循环冷却水和锅炉水在内的工业用水净化技术,缺少对工业排水单元处理技术的论述。编者结合工业水处理的授课经验,查阅国内外相关教材和文献,对课堂讲义进行扩展补充形成了本书,以期为给排水科学与工程、环境工程和环境科学专业本科生提供学习教材,也可以作为相关专业的研究生和工程技术人员的工具书。
全书在编写过程中淡化了工业用水处理和排水处理的界限。首先,从水的循环过程来看,一方面,各种天然水源在工业企业污水排放等人类活动的干扰下,有机污染、氮磷污染甚至重金属污染对生产过程的影响已经达到了不可忽略的程度;另一方面,工业企业自身的大量工艺、冷却、锅炉和清洗排水又需通过深度净化处理作为工业用水进行回用,部分行业实现“零排放”的目标。工业用水和工业排水的净化处理已经很难找到本质区别。其次,从工业水单元处理技术角度来看,几乎所有的单元技术,如混凝、沉淀、深层过滤、消毒、离子交换和膜处理等均可既应用于传统意义上的工业用水处理,也可应用于工业排水处理,亦即处理单元本身是不具有“给水”或“排水”属性的。为此,全书坚持以“待处理水”或“受污染水”进行各单元处理技术介绍,仅在工艺的应用范围和例题分析等部分明确给出待处理水的来源,即属于天然水或工业排水。
本书为本科教材,使用本书的学生需具有一定《水质工程学》基础。考虑到内容的完整性,本书仍对工业水处理中应用较多的、与《水质工程学》存在交叉的部分工艺技术,如混凝、沉淀、过滤、消毒以及包括活性污泥法和生物膜法在内的生物处理技术,从工艺原理、技术特征、应用范围和设计计算等方面进行介绍,但作了适当删减。尤其是生物处理技术部分,仅选择性地介绍了间歇式活性污泥法(SBR)、循环活性污泥工艺系统、生物滤池、生物接触氧化、膜生物反应器、生物流化床、厌氧消化池、升流式厌氧污泥床反应器(UASB)和厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)工艺,但这些工艺基本已经可以覆盖工业水处理的所有情况。
本书第1、2章和第8章由西安建筑科技大学王文东编写;第3章和第6章6.4节由西安市环境保护科学研究院丁真真编写;第4章由西安建筑科技大学姬晓琴编写;第5、6章(6.4节除外)由昆明理工大学周成编写;第7章7.1~7.5节由西安建筑科技大学张卉编写;第7章其余部分由长安大学李晓玲编写。全书由王文东主编,周成和张卉副主编,清华大学环境学院杨宏伟老师主审。本书编写过程中还得到清华长三角研究院和中煤西安设计工程有限责任公司在工业水处理设计原型素材等方面提供的大力支持,西安建筑科技大学高湘老师对书稿内容提出了宝贵的意见和建议。同时,编者还参考了有关文献和资料,吸收了其中的技术成就和丰富的实践经验。在此,一并表示衷心的感谢。
限于编者的理论水平和实践经验,书中难免存在缺点和欠妥之处,恳请读者批评指正。
2016年12月12日
第1章 绪论
1.1 我国水资源概况
1.1.1 水资源的分布特点
1.1.2 我国水资源分布状况
1.2 工业用水水源类型及其特点
1.3 我国水体污染现状
1.4 污染源与工业污染
1.4.1 污染源
1.4.2 工业排水污染现状
1.5 工业水处理的重要性和必要性
思考题与习题
第2章 工业水的使用和排放要求
2.1 工业用水与废水排放
2.2 工业水处理对象及来源
2.3 工业用水与排放质量要求
2.3.1 国家标准
2.3.2 行业标准
2.3.3 地方标准
2.3.4 各类标准间的关系
2.4 工业水处理技术概述
思考题与习题
第3章 工业水预处理技术
3.1 格栅和筛网
3.1.1 格栅
3.1.2 筛网
3.1.3 格栅设计计算
3.2 沉砂池
3.2.1 平流式沉砂池
3.2.2 曝气沉砂池
3.2.3 旋流式沉砂池
3.3 调节池
3.3.1 调节池类型
3.3.2 调节池的混合
3.3.3 调节池设计计算
3.4 隔油池
3.4.1 平流式隔油池
3.4.2 斜板式隔油池
思考题与习题
第4章 工业水物理处理技术
4.1 气浮
4.1.1 基本原理
4.1.2 常用气浮药剂
4.1.3 气浮设备
4.1.4 设计计算
4.2 沉淀
4.2.1 平流式沉淀池
4.2.2 竖流式沉淀池
4.3 深层过滤
4.3.1 普通快滤池
4.3.2 压力滤池
4.3.3 纤维滤池
4.3.4 连续过滤滤池
4.4 膜处理技术
4.4.1 超滤
4.4.2 反渗透
4.4.3 电渗析
4.5 冷却
4.5.1 冷却塔结构
4.5.2 冷却塔类型
4.5.3 敞开式循环冷却水系统
4.5.4 敞开式循环冷却水系统分析
4.5.5 冷却塔设计计算
思考题与习题
第5章 工业水化学处理技术
5.1 酸碱中和
5.1.1 酸碱废水互混中和法
5.1.2 药剂中和法
5.1.3 过滤中和法
5.2 化学沉淀
5.3 硬水化学软化技术
5.4 氧化还原
5.4.1 原理
第6章工业水物理化学处理技术
第7章工业水生物处理技术
参考文献