本书主要介绍了给水与污水深度处理与回用技术的理论与应用。本书共12章,主要介绍了水的物理化学处理技术、微污染水生物处理技术、过滤及膜技术、微污染水源水处理技术及应用、特种水质处理技术及应用、污水除磷技术、污水脱氮技术、污水同步脱氮除磷技术、污水自然生态处理技术、污水处理再生利用技术、工业废水深度处理回用技术。
本书内容较第二版更为全面,通过更多方法和实例的介绍,方便读者掌握各种深度处理方法,针对不同水质选用更为经济有效的处理方法。本书可作为高等院校环境工程、市政工程及相关专业师生的教学用书,也可供从事环境治理工程、给水与废水处理工程的教学、设计、科技人员参考。
适读人群 ：本书可作为高等院校环境工程、市政工程及相关专业师生的教学用书,也可供从事环境治理工程、给水与废水处理工程的教学、设计、科技人员参考。
本书之前的两个版本，特别是第二版，销售情况较好。本次再版，保持原版风格，既阐述水的深度处理有关工艺与技术的基本理论，也汇集相关应用方面的工程实例。具体来讲，新增与更新的内容主要有：给水厂的应急预案选择、生态浮床处理技术、水葫芦生态植物塘、 循环冷却水再生利用工程、雨水收集处理回用技术、电镀废水膜分离法处理与回用工程、造纸废水深度处理与回用工程、高盐化工废水深度处理处回用技术等。 修改、补充的内容主要有：我国水资源的特点、饮用水深度处理技术概述、活性炭吸附运行方式、BAF的工艺设计计算、滤布过滤机与纤维过滤器、超滤的运行方式、氨化、硝化与反硝化及其反应的主要影响因素、冷却循环水处理回用方法、电镀废水处理回用方法、机械切削乳化液废水处理回用工程等。取消的内容主要有：渗滤处理系统，若干技术相对落后的污水回用工程及城市污水稳定塘处理工程。
第三版前言
我国是一个缺水严重的国家。尽管我国淡水资源总量丰富, 但人均水资源是全球贫乏的国家之一。住房和城乡建设部曾预计, 中国缺水的高峰将出现在2030年, 进入联合国有关组织确定的中度缺水型国家的行列。我国水体污染严重, 水的有效利用程度较低。目前城市污水与工业废水处理率及处理程度低, 随着污水排放量的增大已引起水体水质恶化及相当普遍的水体富营养现象, 甚至饮用水源水质只能达到国家水体标准的3至4类水。我国当前
万元产值用水量及水的重复利用率指标也与发达国家有较大的差距。
当前改善水环境, 保护水资源, 已成为全民共识, 污水的深度处理及再生利用工作十分迫切。微污染水源水的深度处理是保障饮用水水质安全, 保护人类健康的根本措施; 污水深度处理可使污水资源化重复利用, 减少企业生产成本, 控制水体污染。归根结底, 水的深度处理与回用是保护人类生存与发展环境的重要举措。
本书主要内容为给水与污水深度处理与回用技术的理论与应用, 既阐述了水处理相关技术的基本理论, 也汇集了相关工艺在工程应用方面的内容。本书根据学科与工程应用的需要, 在第二版的基础上更新了资料, 吸收了国内外的新技术, 修改、增加、补充了部分内容后重新再版。
新增与更新的内容主要有: 给水厂的应急预案选择、生态浮床处理技术、水葫芦生态植物塘、循环冷却水再生利用工程、雨水收集处理回用技术、电镀废水膜分离法处理与回用工程、造纸废水深度处理与回用工程、高盐化工废水深度处理与回用技术等。修改、补充的内容主要有: 我国水资源的特点、饮用水深度处理技术概述、活性炭吸附运行方式、BAF的工艺设计计算、滤布过滤机与纤维过滤器、超滤的运行方式、氨化、硝化与反硝化及其反应
的主要影响因素、冷却循环水处理回用方法、电镀废水处理回用方法、机械切削乳化液废水处理回用工程等。取消的内容主要有: 渗滤处理系统, 若干技术相对落后的污水回用工程及城市污水稳定塘处理工程。
本书题材广泛, 吸收了国内外诸多文献的研究成果, 在此谨向本书取材引用过的文献作者致以衷心的感谢。
本书可作为高校环境工程、市政工程及相关专业的学习参考书, 也可供从事环境治理工程、给水与废水处理工程的教学、设计、科技人员参考。
本书主编为东南大学张林生, 副主编为卢永、陶昱明。参加编写的人员有: 鲍娟、朱翔、庄彦华、董岳、叶峰、耿震、杨协栋、张晓昱、俞学如、李文超、于飞等。本书在编写过程中引用了南京水务集团、南京普信环保公司、苏州弘宇节能减排工程公司、泰州晟禾水处理公司、锡康霸环保公司等单位的研究与应用成果, 编写时得到了胡海清、姚佩军、戴文平、杭辛聪等同仁的指导, 在此一并表示感谢。
限于编者的水平, 书中疏漏之处在所难免, 欢迎广大读者与同行专家批评指正。
东南大学张林生
2016年1月
第二版前言
我国是一个缺水严重的国家。尽管我国淡水资源总量丰富, 但人均水资源是全球贫乏的国家之一。专家预计, 中国缺水的高峰将出现在2030年, 进入联合国有关组织确定的中度缺水型国家的行列。同时, 我国水体污染严重, 水的有效利用程度较低。目前城市污水与工业废水处理率及处理程度低, 污水排放量的增大已引起水体环境恶化及相当普遍的水体富营养现象; 我国当前万元产值用水量及水的重复利用率指标也与发达国家有较大的差距。
为了控制污染, 有效利用宝贵的水资源, 水与污水的深度处理及再生利用工作十分迫切。微污染水源水的深度处理是保障饮用水水质安全, 保护人类健康的根本措施; 污水深度处理可使污水资源化重复利用, 减少企业生产成本, 控制水体污染。归根结底, 水的深度处理与回用技术是保护人类生存与发展环境的重要举措。
本书根据学科及工程应用的需求, 在初版基础上更新了资料, 吸收了国内外新技术,增加补充了部分内容后重编再版。完善扩充的主要内容有: 微污染水源水深度处理的理论与应用, 如光催化氧化、电絮凝、电磁反应技术、光电反应、高梯度磁分离技术、紫外线、二氧化氯等消毒技术; 微污染水生物处理技术(曝气生物过滤法、生物接触氧化法、生物活性炭法、膜生物反应器等) 的相关原理、设备构造、工艺设计、计算方法; 微污染水常规处理
工艺的强化、深度处理综合技术及其应用; 城市自来水厂应对水源突发污染的应急处理方法; 藻类暴发成因及相关的除藻技术; 特种水质(铁、锰、氟、砷等) 的处理工艺和技术;新型过滤设备滤布过滤机、纤维过滤器等; 纯净水的处理流程及设备; 污水自然生态处理技术(如稳定塘、污水渗滤系统、湿地处理系统); 循环冷却水处理回用技术; 重点工业(如电镀、造纸、化工、印染等) 废水的处理回用技术。
全书共有12章, 既阐述了水的深度处理有关工艺与技术的基本理论, 也汇集了相关应用方面的工程实例。
本书由东南大学张林生教授主编, 参加编写的人员有刘济阳、董岳、杨协栋、夏炎、茆亮凯、张帆、单国平、张敏、邵建安等。本书题材广泛, 吸收了国内外诸多文献的研究成果, 谨向本书取材引用过的文献作者致以衷心的感谢。本书在编写过程中还得到了东南大学吕锡武教授、吴浩汀教授的大力支持, 在此一并表示感谢。
限于编者的水平, 书中疏漏之处在所难免, 欢迎广大读者与同行专家批评指正。
东南大学 张林生
2008年6月
版前言
我国人均水资源贫乏, 属世界上的贫水国家, 不少城市存在不同程度的缺水现象, 严重缺水的城市达城市总数的15%以上。同时, 我国水的有效利用程度较低, 目前万元产值用水量及水的重复利用率指标均与发达国家有较大的差距。
我国水体污染也相当严重。目前城市与工业污水处理率及处理程度低, 随着国民经济的快速发展, 污水排放量增大, 引起水体环境恶化及相当普遍的水体富营养现象, 使不少水源受到污染, 水质已不符合国家饮用水源水质标准。
为了控制污染保护环境, 水与污水的深度处理及再生利用就十分重要。微污染水源水的深度处理可保证饮用水水质安全, 保护人类健康。污水深度处理可使污水资源化重复利用,减少生产成本, 控制水体污染。归根到底, 水的深度处理与回用技术是保护人类生存与发展环境的重要举措。
本书主要内容为给水与污水深度处理与回用技术的理论与应用, 既阐述了相关工艺与技术的基本理论, 也汇集了有关工程应用方面的内容和知识。书中题材广泛, 吸收了国内外诸多文献的研究成果, 在此谨向文献的作者表示衷心的感谢。本书由东南大学的张林生教授主编。参加编写的人员有杨广平、查春花、巩有奎、李国新、王素芳、朱凤松、赵伟、杨弦、陈鸣等。本书在编写过程中还得到了东南大学的吕锡武教授、吴浩汀教授的大力支持, 在此一并表示感谢。
本书的编写限于水平, 疏漏之处, 欢迎广大读者与同行专家批评指正。
东南大学张林生
2004年1月
张林生，东南大学环境学院，教授，博导，主要研究方向为：饮用水除氟技术；水的深度处理与回用技术；特种工业废水处理技术；生物除氮脱磷技术；城市污泥处理处置技术。完成国家、省部级科研项目十余项。获得国家环保总局科技进步一等奖、国家发明及实用新型专利四项、省部级科技鉴定成果七项。发表论文五十余篇，主编出版专著三部。
第1章 水的深度处理与回用概述 1
1.1 我国的水资源现状 1
1.1.1 水资源的含义及主要特点 1
1.1.2 我国水资源的特点 2
1.1.3 我国水资源紧缺的原因 3
1.1.4 水资源开发与利用 4
1.2 水源微污染问题及饮用水深度处理技术 5
1.2.1 微污染水源的特点 5
1.2.2 微污染水的主要危害 5
1.2.3 微污染水处理技术概述 6
1.2.4 微污染水深度处理技术概述 7
1.3 水体富营养化问题及污水深度处理技术 11
1.3.1 富营养化定义 11
1.3.2 我国水体富营养化现状 11
1.3.3 水体富营养化的危害 12
1.3.4 水体富营养化的污染源 12
1.3.5 富营养化水源水的生物处理净化 14
1.3.6 污水的深度处理技术概述 15
1.4 污水资源化与再生利用 19
1.4.1 污水再生利用的目的及意义 19
1.4.2 污水再生利用的对象 21
1.4.3 国外污水再生利用的发展状况 22
1.4.4 我国污水再生利用的发展与现状 24
第2章 水的物理化学处理技术及应用 26
2.1 臭氧化技术 26
2.1.1 臭氧净水机理 26
2.1.2 水质指标对臭氧化过程的影响 28
2.1.3 臭氧的制备与投加 28
2.1.4 臭氧净水的工艺计算 31
2.1.5 臭氧水处理工艺的典型流程 32
2.2 光催化氧化技术 33
2.2.1 光催化氧化技术的基本概念及发展概况 33
2.2.2 光催化氧化机理 34
2.2.3 光催化氧化的催化剂 35
2.2.4 光催化氧化反应器 36
2.2.5 光催化氧化的工艺及应用 37
2.3 活性炭吸附技术 39
2.3.1 活性炭的性质及其吸附作用 39
2.3.2 吸附等温线 40
2.3.3 活性炭吸附的主要影响因素 42
2.3.4 吸附运行方式 43
2.3.5 吸附剂的再生 46
2.3.6 吸附塔的设计 47
2.3.7 吸附法在水处理中的应用 48
2.4 电絮凝处理技术 50
2.4.1 电絮凝的原理与方法 50
2.4.2 电絮凝工艺设计 53
2.4.3 电絮凝技术在水处理中的应用 56
2.5 电磁处理技术 59
2.5.1 电磁变频反应器原理 59
2.5.2 电磁变频技术的除垢与除藻 60
2.5.3 高梯度磁分离技术 62
2.5.4 光电组合处理技术 66
2.6 消毒技术 68
2.6.1 氯和次氯酸盐消毒 68
2.6.2 二氧化氯消毒 69
2.6.3 紫外线消毒 71
2.6.4 臭氧消毒 74
2.6.5 超声波消毒 76
第3章 微污染水生物处理技术 77
3.1 曝气生物滤池法(BAF) 77
3.1.1 BAF的工艺原理和特点 78
3.1.2 BAF的结构、类型及运行方式 78
3.1.3 BAF的工艺设计 81
3.1.4 BAF在微污染水处理中的工程应用 82
3.2 生物接触氧化法(BCO) 85
3.2.1 BCO 的工艺原理及特征 85
3.2.2 BCO 池的构造及工艺 86
3.2.3 BCO 的工艺设计与组合工艺 89
3.2.4 BCO 处理微污染水工程实例 90
3.3 生物活性炭法(BAC) 92
3.3.1 BAC的工艺原理 92
3.3.2 BAC的工艺结构及主要设计参数 93
3.3.3 BAC组合工艺流程 94
3.3.4 BAC工程实例 96
3.4 膜生物反应器(MBR) 99
3.4.1 MBR的原理及特点 99
3.4.2 MBR的类型及工艺设计 100
3.4.3 MBR中膜污染的防治 102
3.4.4 MBR的工程应用 103
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