水处理原理、技术及应用

定　　价：148 元

• 作者：成岳 等 编著
• 出版时间：2021/7/1
• ISBN：9787122382658
• 出 版 社：化学工业出版社

• 中图法分类：TU991.2 
• 页码：383
• 版次：01
• 开本：16开

内容简介

《水处理原理、技术及应用》一书主要论述了水处理的基本原理、主要技术和应用案例。全书共19章，包括绪论、筛分、沉淀分离、气浮分离、澄清过滤、 脱水干燥、混凝、吸附、离子交换、化学与物理化学法、水处理反应器、废水生化处理理论基础 、活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法、颗粒污泥技术、膜生物反应器、微生物燃料电池和微生物电解池、膜分离等。本书理论与应用并重，详细介绍了水处理领域通用的各种技术方法、原理、设备装置的构造以及设计计算等，并在每章末都附有相应的思考题，便于读者加强练习和加深理解。
本书可供水处理、市政工程等相关领域的科研人员、技术人员、设计人员和管理人员阅读，也可供高等学校环境科学与工程、市政工程等相关专业的师生参考。

作者介绍

成岳，江苏南通人，教授，博导。曾在University of Connecticut访学。省骨干教师，省高校中青年学科带头人。省市环境影响评价、清洁生产、节能评估、应急预案和环境保护验收等专家库成员。一直从事环境工程专业方面的教学与科研工作，研究方向是环境功能材料的制备及在水处理中的应用。先后主持完成国家科技攻关项目、自然科学基金项目，省、市科研项目20多项。参加生态环境部标准的制定，获省精品课程，获省教育厅优秀教材奖励等，发明专利多项。先后在国内外各类期刊上论文一百多篇，出版专著及教材10多部。

目 录

第1章绪论/1
1.1水资源与水环境/1
1.1.1水资源/1
1.1.2水环境/2
1.2天然水的化学组成及水体污染、水体污染源与主要污染物/2
1.2.1天然水的化学组成/2
1.2.2水体污染、水体污染源与主要污染物/3
1.3水质指标与水质标准/5
1.3.1水质指标/5
1.3.2水质标准/7
1.4水污染防治与处理/8
1.4.1水污染防治/8
1.4.2水污染处理/8
思考题/9

第一篇物理处理/11
第2章筛分/12
2.1物料的粒度组成及粒度分析/12
2.1.1粒度及其表示方法/12
2.1.2粒度分析方法/12
2.2筛分分析/13
2.2.1筛分过程/13
2.2.2筛分工具/14
2.2.3筛分方法/14
2.2.4数据处理/15
2.3筛分理论/16
2.3.1筛分运动规律理论/16
2.3.2筛分透筛概率理论/16
2.3.3潮湿物料干法深度筛分理论/17
2.4筛分效率/17
2.4.1筛分效率计算/17
2.4.2筛分效率的测定方法/18
2.4.3筛分效率的影响因素/18
2.5筛分机械/20
2.5.1标准套筛/20
2.5.2固定筛/20
2.5.3振动筛/20
2.5.4筛分机械的发展/21
思考题/21

第3章沉淀分离/23
3.1概述/23
3.2沉淀类型/23
3.3沉淀理论/24
3.4自由沉淀及分析/26
3.4.1自由沉淀分析/26
3.4.2用牛顿第二定律表达颗粒的自由沉淀过程/26
3.4.3斯托克斯定律讨论/27
3.5沉淀池类型及特点/27
3.5.1平流式沉淀池/27
3.5.2竖流式沉淀池/27
3.5.3辐流式沉淀池/28
3.5.4斜板或斜管沉淀池/29
3.6浅池理论原理与设计/29
3.6.1原理/29
3.6.2斜管沉淀池设计/30
3.6.3斜流沉淀池/31
思考题/32

第4章气浮分离/33
4.1基本理论及原理/33
4.1.1气浮的基本原理/33
4.1.2气泡的稳定性/34
4.1.3气浮的影响因素/36
4.2乳化现象与破乳/37
4.2.1概述/37
4.2.2水包油（O/W）体系稳定性的影响因素/37
4.2.3提高乳化体稳定性的方法/38
4.2.4油包水（W/O）乳化液/38
4.2.5破乳/39
4.3气浮工艺/41
4.3.1布气气浮/41
4.3.2溶气气浮/42
4.3.3电解气浮/45
4.3.4生化气浮/45
4.4气浮技术的应用及展望/45
4.4.1气浮技术的应用/45
4.4.2气浮技术的展望/46
思考题/47

第5章澄清过滤/48
5.1过滤/48
5.1.1过滤的基本概念和分类/48
5.1.2过滤介质/49
5.1.3滤饼和助滤剂/49
5.1.4过滤推动力和阻力/49
5.1.5提高过滤生产能力的措施/50
5.2过滤设备/50
5.2.1深层过滤设备/50
5.2.2板框式压滤机/51
5.2.3转筒真空过滤机/51
5.2.4其他过滤设备/52
5.3有关过滤的计算/53
5.3.1固体量、滤液量与滤渣量的关系/53
5.3.2过滤速率基本方程式/53
5.3.3恒压过滤方程式/54
5.4过滤理论/57
5.4.1过滤机理/57
5.4.2唯象理论与迹线理论/59
思考题/59

第6章脱水干燥/60
6.1污泥脱水的基本原理/60
6.2脱水方法与设备/61
6.2.1污泥干化场/61
6.2.2离心法/62
6.3污泥干燥/63
6.3.1回转圆筒式干燥器/63
6.3.2闪蒸干燥（或急骤干燥）/63
6.3.3喷雾干燥器/63
6.3.4真空冷冻干燥/63
6.3.5旋转蒸发仪/64
思考题/65

第二篇化学与物理化学处理/67
第7章混凝/68
7.1概述/68
7.2胶体的特性/68
7.2.1胶体的结构和基本特性/68
7.2.2胶体的双电层结构/69
7.2.3胶体的稳定性/70
7.3混凝理论/71
7.3.1双电层压缩理论/71
7.3.2吸附电中和理论/72
7.3.3吸附架桥理论/72
7.3.4沉淀物网捕理论/73
7.4混凝剂与助凝剂/74
7.4.1混凝剂/74
7.4.2助凝剂/76
7.5影响混凝的因素/76
7.6混凝设备及混凝处理工艺过程/78
7.6.1混凝剂的投加设备/78
7.6.2混合设备/78
7.6.3絮凝设备/79
7.6.4混凝处理工艺过程/80
7.7絮凝模型/81
7.7.1传统絮凝模型/81
7.7.2层流模型/82
7.7.3紊流模型/82
7.7.4直线模型和曲线模型/83
7.7.5絮凝体破碎模型/83
7.7.6研究进展/83
7.8磁混凝/84
7.8.1磁混凝沉淀技术/84
7.8.2磁混凝作用机理/84
7.8.3磁粉的回收/85
7.8.4磁混凝沉淀技术的工艺流程及工艺参数/85
7.9有关混凝的计算/88
7.9.1概述/88
7.9.2具体计算公式/89
思考题/90

第8章吸附/92
8.1概述/92
8.2吸附的基本理论/92
8.2.1吸附机理及分类/92
8.2.2吸附平衡/93
8.2.3吸附等温式/93
8.2.4吸附速度/94
8.3影响吸附的因素/95
8.3.1吸附剂结构/95
8.3.2吸附质的性质/96
8.3.3操作条件/96
8.4吸附动力学/96
8.4.1水膜内的物质迁移速度/96
8.4.2内孔扩散速度/97
8.4.3吸附速度的测定/98
8.5吸附剂/103
8.6吸附工艺与设备/104
8.6.1吸附操作方式/104
8.6.2间歇吸附/104
8.6.3固定床吸附/106
8.6.4移动床吸附/107
8.6.5流化床吸附/108
8.7吸附剂再生/108
思考题/109

第9章离子交换/110
9.1概述/110
9.1.1树脂的定义和分类/110
9.1.2离子交换树脂/111
9.2唐南理论/111
9.3离子交换平衡/112
9.4离子交换树脂的性能指标/112
9.5离子交换选择性/114
9.6离子交换动力学/115
9.7离子交换的工艺和设备/115
9.7.1顺流再生离子交换器/116
9.7.2逆流再生离子交换器/117
9.7.3分流再生离子交换器/118
9.7.4浮床式离子交换器/118
9.7.5双层床和双室床/118
9.8离子交换法运行管理的注意事项/118
9.9离子交换法在废水处理中的应用/119
思考题/123

第10章化学与物理化学法/124
10.1中和法/124
10.1.1酸碱污水的产生/124
10.1.2中和剂/124
10.1.3中和方法分类/124
10.2化学沉淀法/126
10.3氧化还原法/127
10.3.1氧化剂/127
10.3.2臭氧氧化法/128
10.3.3高级氧化法/128
10.4光催化氧化/137
10.4.1光催化氧化概述/137
10.4.2光催化反应机理/138
10.4.3光催化氧化影响因素/139
10.4.4光催化氧化技术特点及发展/139
10.4.5光催化氧化的应用/140
10.4.6TiO2光催化剂的制备方法/141
10.4.7光催化剂的改性/142
10.4.8光催化研究实验体系的搭建/143
10.4.9实例：白色和黑色纳米二氧化钛性能对比分析/148
10.5萃取法/153
10.5.1概述/153
10.5.2萃取剂/153
10.5.3萃取工艺/154
10.5.4萃取法应用举例/154
10.6超临界处理技术/155
10.6.1概述/155
10.6.2超临界原理/156
10.6.3超临界流体特点/156
10.6.4超临界流体处理的应用/157
10.6.5超临界流体处理实例/158
思考题/158

第11章水处理反应器/160
11.1物料衡算与质量传递/160
11.1.1物料衡算方程/160
11.1.2质量传递/160
11.2理想反应器模型/161
11.2.1完全混合间歇式反应器（CMB型）/161
11.2.2完全混合连续式反应器（CSTR型）/161
11.2.3推流式反应器（PF型）/162
11.3非理想反应器/162
11.4反应器理论在水处理中的应用/164
11.4.1水处理中常见的反应器/164
11.4.2计算化学反应的转化率/164
11.4.3反应动力学试验与计算实例/164
思考题/167

第三篇生物化学处理/169
第12章废水生化处理理论基础/170
12.1废水处理微生物基础/170
12.1.1微生物的新陈代谢/170
12.1.2微生物生长的营养及影响因素/170
12.2酶及酶反应/171
12.2.1酶及其特点/171
12.2.2酶促反应速率/171
12.2.3酶制剂/173
12.2.4适应酶/173
12.3微生物的生长规律和生长动力学/173
12.3.1微生物的生长规律/173
12.3.2微生物的生长动力学/173
12.4废水可生化性及其评价方法/174
12.4.1废水可生化性/174
12.4.2废水可生化性的评价方法/176
12.5废水生化处理方法总论/180
12.5.1生化处理方法分类/180
12.5.2生化处理方法的发展沿革/181
思考题/182

第13章活性污泥法/183
13.1活性污泥法概述/183
13.1.1活性污泥法发展历史/183
13.1.2活性污泥法的基本流程/183
13.1.3活性污泥的性能及其评价指标/183
13.1.4曝气方法和曝气池的构造/185
13.1.5活性污泥法的运行方式/187
13.1.6活性污泥丝状膨胀及其控制对策/189
13.2脱氮、除磷活性污泥法工艺及设计/189
13.2.1氮的去除/189
13.2.2磷的去除/195
13.2.3生物除磷及生物脱氮除磷工艺/197
13.2.4主要的脱氮除磷活性污泥法功能表及影响因素/206
13.3城市污水的三级处理/207
13.3.1简介/207
13.3.2操作方法/207
13.3.3处理过程/207
思考题/209

第14章生物膜法/211
14.1概述/211
14.1.1生物膜法的基本流程/211
14.1.2生物膜法的基本概念/211
14.1.3生物膜法的特征/214
14.1.4生物膜法的分类/214
14.2生物膜的增长及动力学/215
14.2.1生物膜的增长过程/215
14.2.2生物膜理论中的几个重要参数/216
14.3生物滤池/216
14.3.1概述/216
14.3.2生物滤池的原理和影响因素/217
14.3.3普通生物滤池/218
14.3.4高负荷生物滤池/219
14.3.5塔式生物滤池/222
14.3.6曝气生物滤池/224
14.4生物转盘/227
14.4.1概述/227
14.4.2净化原理/227
14.4.3典型的工艺流程/227
14.4.4生物转盘运行中需要注意的问题/228
14.4.5生物转盘的计算/229
14.5生物接触氧化法/229
14.5.1概述/229
14.5.2生物接触氧化池的构造及形式/230
14.5.3生物接触氧化池的分类/230
14.5.4生物接触氧化池的特征/230
14.5.5生物接触氧化处理工艺流程/231
14.5.6生物接触氧化处理技术的计算/231
14.6生物流化床/232
14.6.1概述/232
14.6.2工艺流程/232
14.7MBBR生物处理工艺/234
14.8生物膜法的运行管理/235
14.8.1生物膜的培养与驯化/235
14.8.2生物膜处理系统的运行管理/235
14.9自然生物法/238
14.9.1概述/238
14.9.2生物塘/239
14.9.3土地处理系统/240
14.9.4实例：农村污水处理典型工艺流程/240
思考题/241

第15章厌氧消化法/242
15.1厌氧消化处理基本原理/242
15.1.1厌氧消化三阶段理论/243
15.1.2厌氧消化四阶段理论/243
15.1.3厌氧消化两阶段理论/243
15.2厌氧消化的影响因素与控制要求/244
15.2.1温度因素/244
15.2.2污泥龄/245
15.2.3搅拌和混合/245
15.2.4营养与碳氮比/245
15.2.5氨氮/245
15.2.6有毒物质/246
15.2.7酸碱度、pH值和消化液的缓冲作用/246
15.3两级厌氧与两相厌氧处理/246
15.4厌氧生物处理工艺与反应器/246
15.4.1普通厌氧消化池/246
15.4.2厌氧接触工艺/247
15.4.3厌氧生物滤池/247
15.4.4厌氧生物转盘/248
15.4.5升流式厌氧污泥床/248
15.4.6厌氧膨胀床与厌氧流化床反应器/249
15.4.7厌氧折流板式反应器/250
15.4.8高温厌氧处理工艺/250
15.5厌氧生物处理的运行管理及其他/251
15.5.1运行管理/251
15.5.2安全操作事项/251
15.5.3维护保养/251
思考题/251

第16章颗粒污泥技术/253
16.1概述/253
16.1.1颗粒污泥技术简介/253
16.1.2颗粒污泥的特点/253
16.1.3颗粒污泥的分类/254
16.2颗粒污泥的形成机理/254
16.3厌氧颗粒污泥/255
16.3.1厌氧颗粒污泥特性/255
16.3.2厌氧颗粒污泥的微生物相/257
16.3.3厌氧颗粒污泥的结构/258
16.3.4厌氧颗粒污泥的颗粒化过程/259
16.3.5厌氧颗粒污泥的培养/260
16.3.6实际应用/262
16.4好氧颗粒污泥/264
16.4.1好氧颗粒污泥特性/264
16.4.2好氧颗粒污泥形成的影响因素/265
16.4.3好氧颗粒污泥培养方法/266
16.4.4实际应用/267
16.5颗粒污泥技术应用前景和展望/268
16.6实例：颗粒污泥废水处理技术分析/269
16.6.1材料与方法/270
16.6.2结果与讨论/272
16.6.3结论/275
思考题/276

第17章膜生物反应器/277
17.1MBR工艺简介/277
17.1.1MBR含义及其工作原理/277
17.1.2MBR工艺分类/278
17.1.3MBR工艺优越性/279
17.1.4MBR工艺的不足/279
17.1.5MBR发展历史/280
17.1.6MBR发展前瞻/280
17.2MBR工艺用膜、膜组件/280
17.2.1MBR工艺用膜介绍/280
17.2.2MBR膜组件/281
17.2.3三种常见的MBR膜组件/283
17.3MBR系统设计/284
17.3.1MBR设计计算公式/284
17.3.2MBR设计需求信息/286
17.3.3MBR工艺组成/286
17.3.4MBR工艺路线选择/286
17.3.5膜池的设计/287
17.3.6膜元件的选择和安装/288
17.3.7MBR产水系统/288
17.3.8MBR曝气系统/288
17.3.9MBR反洗系统/289
17.3.10MBR加药系统/290
17.3.11MBR自动控制系统/290
17.3.12其他系统/291
17.4MBR案例介绍/291
17.4.1GE-MBR中国项目/291
17.4.2渗滤液处理应用/292
思考题/292

第18章微生物燃料电池和微生物电解池/293
18.1概述/293
18.2微生物燃料电池的发展历史/294
18.3微生物燃料电池/295
18.3.1MFC的工作原理/295
18.3.2MFC的种类/296
18.3.3MFC的组成及材料/297
18.3.4MFC产电性能的影响因素/299
18.4MFC处理有机废水的现状、发展前景/299
18.4.1现状/299
18.4.2发展前景和研究方向/300
18.5实例：MFC在处理生活污水中的应用研究/302
18.5.1主要试剂和仪器/302
18.5.2MFC的组装及启动/303
18.5.3结果分析与讨论/305
18.5.4结论/306
18.6微生物电解池/307
18.6.1概述/307
18.6.2MEC的原理/307
18.6.3MEC的影响因素/308
18.6.4MEC的应用/310
18.6.5基于MEC的生物反应器和工艺开发/313
18.6.6微生物电合成产品/315
18.6.7MEC的研究重点和前景展望/316
思考题/317

第四篇膜处理/319
第19章膜分离/320
19.1膜及膜分离/320
19.1.1膜的定义/320
19.1.2分离膜和膜分离/320
19.1.3膜的分类/321
19.1.4膜分离过程的特点/322
19.1.5分离膜的性能表征/323
19.1.6膜分离技术中表征膜性能的参数/323
19.1.7分离膜制备方法/324
19.1.8膜分离的发展和应用领域/324
19.2扩散渗析/325
19.2.1概述/325
19.2.2扩散渗析的原理/325
19.2.3离子交换膜/326
19.2.4扩散渗析优缺点/328
19.2.5扩散渗析的应用/328
19.3电渗析/329
19.3.1概述/329
19.3.2电渗析的工作原理/330
19.3.3电渗析过程基本传质方程/331
19.3.4电渗析的特点/332
19.3.5电渗析器/333
19.3.6电渗析的应用/334
19.4反渗透/336
19.4.1概述/336
19.4.2反渗透原理/336
19.4.3反渗透过程的传质机理/337
19.4.4反渗透分离过程特点/339
19.4.5反渗透膜的材料与分类/339
19.4.6反渗透装置/340
19.4.7反渗透工艺流程/343
19.4.8反渗透膜技术指标/344
19.4.9反渗透的影响因素/344
19.4.10反渗透膜的污染及防治措施/345
19.4.11反渗透的应用/350
19.5微滤/351
19.5.1概述/351
19.5.2微滤膜的分离机理/352
19.5.3微滤的应用/353
19.6超滤/354
19.6.1概述/354
19.6.2超滤分离原理/354
19.6.3超滤与反渗透的异同/355
19.6.4超滤膜材料/355
19.6.5超滤系统操作参数/356
19.6.6超滤的应用/357
19.7纳滤/360
19.7.1概述/360
19.7.2纳滤的机理/360
19.7.3纳滤膜材料/360
19.7.4纳滤的应用/361
19.8渗透汽化膜/363
19.8.1概述/363
19.8.2渗透汽化膜的特性和分类/364
19.8.3渗透汽化膜工作原理/364
19.8.4渗透汽化膜分离技术的特点/365
19.8.5渗透汽化膜的制备方法及膜的选择/365
19.8.6影响渗透汽化膜分离过程的因素/366
19.8.7渗透汽化膜的应用/367
19.9液膜/368
19.9.1概述/368
19.9.2液膜的组成和分类/368
19.9.3液膜特性和滞留液膜的厚度/370
19.9.4液膜分离概述/371
19.9.5液膜分离的特点/371
19.9.6液膜分离机理/372
19.9.7液膜分离的过程和装置设备/374
19.9.8液膜分离的影响因素/374
19.9.9液膜的制备和应用/375
19.10气体分离膜/375
19.10.1概述/375
19.10.2气体分离膜的发展历程/376
19.10.3气体分离膜材料分类/376
19.10.4气体分离膜的表征/377
19.10.5气体分离膜的分离机理/377
19.10.6气体分离膜的应用/379
思考题/381

参考文献/382