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第1章 河流 1

1.1 概述 1

1.2 点源扩散稀释 1

1.3 流量测量 2

1.4 河流流行时间 3

1.5 溶解氧与水温 3

1.5.1 饱和溶解氧 4

1.5.2 河流中溶解氧 6

1.6 生化需氧量分析 6

1.7 Streeter-Phelps氧垂曲线方程 8

1.8 BOD模型与K1的计算 9

1.8.1 一级反应 9

1.8.2 耗氧速率和最终BOD的确定 11

1.8.3 温度对K1的影响 20

1.8.4 二级反应 24

1.9 复氧速率常数K2的确定 26

1.9.1 基本守恒关系 26

1.9.2 BOD和氧垂曲线常数 27

1.9.3 经验公式 28

1.9.4 静态的现场监测方法 29

1.10 沉积物耗氧量 31

1.10.1 沉积物性质和SOD的关系 32

1.10.2 SOD和DO的函数关系 32

1.11 有机污泥沉积物 32

1.12 光合作用和呼吸作用 33

1.13 河流自净 34

1.13.1 氧垂曲线 34

1.13.2 kr的确定 39

1.13.3 氧垂曲线临界点 39

1.13.4 氧垂曲线的简化计算方法 47

1.14 SOD 48

1.15 河流用户分配 48

1.15.1 方法1 49

1.15.2 方法2 51

1.15.3 方法3 52

1.16 Velz复氧曲线（实用方法） 53

1.16.1 消耗的溶解氧 54

1.16.2 复氧 54

1.17 河流DO模型（一种实用方法） 56

1.17.1 水坝的影响 57

1.17.2 支流的影响 58

1.17.3 DO的消耗 59

1.17.4 实用法步骤 60

1.18 生物因子 67

1.18.1 藻类 67

1.18.2 细菌学指标 68

1.18.3 大型无脊椎动物生物指数 75

参考文献 75

第2章 湖泊与水库 79

2.1 湖泊和水库功能恶化 79

2.2 湖泊形态测量学 79

2.3 水质模型 81

2.4 蒸发 82

2.4.1 水量平衡法 82

2.4.2 能量守恒法 83

2.5 湖泊净化规划 86

2.5.1 基金类型 86

2.5.2 获得财政资助的条件 86

2.5.3 湖泊分类调查 86

2.5.4 第1阶段：诊断／可行性研究 87

2.5.5 第2阶段：计划实施 90

2.5.6 第3阶段：修复后监测 91

2.5.7 流域保护方案 91

2.5.8 湖泊监测 91

2.5.9 营养状态指数 98

2.5.10 湖泊功能的支持分析 101

2.5.11 湖泊平衡 107

参考文献 113

第3章 地下水 116

3.1 基本概念 116

3.1.1 地下水和含水层 116

3.1.2 影响区域 117

3.1.3 水井 118

3.2 水文地质参数 118

3.2.1 孔隙率 119

3.2.2 储水系数 119

3.2.3 导水系数 119

3.2.4 流网 120

3.2.5 达西定律 121

3.2.6 渗透率 123

3.2.7 单位出水量 125

3.3 含水层中的稳定流 125

3.4 各向异性含水层 126

3.5 非稳定流（非均匀流） 127

3.5.1 Theis方法 127

3.5.2 Cooper-Jacob方法 129

3.5.3 距离-水位降深方法 130

3.5.4 微水试验 132

3.6 地下水污染 135

3.6.1 污染源 135

3.6.2 污染物的传质过程 135

3.6.3 地下储罐 136

3.6.4 地下水处理 137

3.7 保护区域 138

3.7.1 影响范围 139

3.7.2 影响半径的确定 139

参考文献 141

第4章 水力学基本原理与处理设施水力学 144

4.1 基本概念和流体特性 144

4.1.1 重量和质量 144

4.1.2 比重 144

4.1.3 压强 145

4.1.4 水的粘度 146

4.1.5 理想气体 148

4.2 管道流 149

4.2.1 液体压强 149

4.2.2 水头 149

4.2.3 管道系统 159

4.2.4 给排水管网 162

4.2.5 污泥流动 166

4.2.6 分流支管和多出口分流管 167

4.3.7 水泵 167

4.3.1 水泵的类型 167

4.3.2 水泵工作原理 167

4.3.3 水泵提升费用 169

4.4 明渠流 171

4.4.1 Che'zy（谢才）公式 171

4.4.2 Manning（曼宁）公式 171

4.4.3 非满流管道 173

4.4.4 自净流速 176

4.4.5 比能 177

4.4.6 临界水深 178

4.4.7 水跃 179

4.5 流量测定 181

4.5.1 明渠流量测定 182

4.5.2 管道流中流速测定 182

4.5.3 管道流量测定 182

4.5.4 渠道流量测定 185

参考文献 191

第5章 公共给水 192

5.1 水源和水质 192

5.2 人口估算 194

5.2.1 算术平均法 194

5.2.2 固定百分比增长法 194

5.2.3 衰减增长法 195

5.2.4 对数曲线法 195

5.3 用水量 196

5.3.1 消防用水量 196

5.3.2 严密性试验 199

5.4 水质规程 199

5.4.1 联邦饮用水水质标准 199

5.4.2 阿特拉津 203

5.5 水处理工艺 204

5.6 曝气和吹脱 204

5.6.1 气体转移模型 207

5.6.2 扩散曝气 212

5.6.3 填料塔 213

5.6.4 喷嘴 218

5.7 溶解平衡 220

5.8 混凝 222

5.8.1 烧杯试验 223

5.8.2 混合 225

5.9 絮凝 226

5.10 沉淀 229

5.10.1 表面负荷率 231

5.10.2 斜管沉淀池 232

5.11 滤池 234

5.11.1 滤料粒度 235

5.11.2 混合滤料 235

5.11.3 过滤水力学 236

5.11.4 冲洗排水槽 238

5.11.5 过滤效率 239

5.12 水的软化 240

5.13 离子交换 245

5.13.1 泄漏 250

5.13.2 硝酸盐去除 250

5.14 铁和锰的去除 255

5.14.1 氧化 256

5.15 活性炭吸附 259

5.15.1 吸附等温线公式 259

5.15.2 接触时间 260

5.16 膜工艺 261

5.16.1 反渗透 262

5.16.2 污泥密度指数 265

5.17 水厂中的污泥 265

5.17.1 污泥产量和密度 267

5.18 消毒 268

5.18.1 氯化 268

5.18.2 臭氧 273

5.18.3 消毒动力学 273

5.18.4 CT值 274

5.19 加氟 284

5.19.1 氟化物化学药品 284

5.19.2 氟化物最佳浓度 285

5.19.3 氟化物投加速率（干粉状） 285

5.19.4 饱和器的氟化物投加速率 286

5.19.5 氟的剂量 287

参考文献 288

第6章 污水工程 292

6.1 什么是污水 292

6.2 污水的特性 292

6.2.1 污水的物理性质 292

6.2.2 污水的化学成分 295

6.2.3 污水的生物学特性 297

6.3 污水排放系统 297

6.3.1 分流制排水系统 297

6.3.2 合流制排水系统 298

6.4 污水量 299

6.4.1 设计流量 301

6.5 城市雨水管理 302

6.5.1 城市雨水排水系统 303

6.6 雨水排水系统设计 304

6.7 降水和径流 304

6.7.1 降雨强度 304

6.7.2 集水时间 305

6.7.3 径流量估算 306

6.8 降雨水质 307

6.8.1 国家城市径流计划 307

6.8.2 样本平均值（EMC） 307

6.8.3 街道和路面负荷率 309

6.8.4 径流模型 310

6.9 排水管网水力学 311

6.10 排水系统附属构筑物 311

6.10.1 街道雨水口 311

6.10.2 检查井 312

6.10.3 倒虹吸管 312

6.11 泵站 314

6.12 排水管结构 316

6.13 污水处理系统 318

6.13.1 预处理系统 318

6.13.2 一级处理系统 319

6.13.3 二级处理系统 320

6.13.4 深度处理系统 320

6.13.5 排放标准 321

6.14 筛滤设备 322

6.14.1 粗格栅和细格栅 322

6.14.2 细筛网 324

6.15 粉碎机 325

6.16 沉砂池 325

6.17 流量调节 326

6.18 沉淀 328

6.18.1 自由沉淀（第Ⅰ类型沉淀） 329

6.18.2 冲刷作用 329

6.18.3 沉淀池 330

6.18.4 絮凝沉淀（第Ⅱ类型沉淀） 333

6.18.5 拥挤沉淀（第Ⅲ类型沉淀） 334

6.18.6 压缩沉淀（第Ⅳ类型沉淀） 337

6.19 初次沉淀池 337

6.19.1 矩形平流式沉淀池设计 340

6.19.2 辐流式沉淀池设计 341

6.20 生物（二级）处理系统 343

6.20.1 细胞生长 344

6.21 活性污泥工艺 345

6.21.1 曝气周期和BOD负荷 346

6.21.2 F/M比率 347

6.21.3 生物化学反应 348

6.21.4 工艺设计概念 348

6.21.5 工艺的数学模型 349

6.21.6 活性污泥处理系统的设计和运行 362

6.21.7 改进的活性污泥工艺 370

6.21.8 曝气与混合系统 381

6.22 滴滤池 389

6.22.1 工艺介绍 389

6.22.2 滤池的分类 390

6.22.3 滤池的回流 390

6.22.4 设计公式 392

6.23 生物转盘 398

6.23.1 构造 398

6.23.2 工艺简述 399

6.23.3 工艺优点 401

6.23.4 工艺缺点 401

6.23.5 溶解性BOD5 402

6.23.6 生物转盘的工艺设计 402

6.24 复式生物处理系统 407

6.25 稳定塘 407

6.25.1 兼性塘 407

6.25.2 好氧塘 412

6.25.3 厌氧塘 412

6.26 二沉池 613

6.26.1 生物膜工艺出水二沉池设计 413

6.26.2 活性污泥工艺出水的二沉池设计 415

6.27 出水消毒 417

6.27.1 加氯量 417

6.27.2 脱氯 419

6.27.3 工艺设计 420

6.28 深度处理 423

6.28.1 悬浮固体的去除 423

6.28.2 磷的去除 423

6.28.3 氮的控制 433

6.29 剩余污泥处理和处置 448

6.29.1 污泥量与污泥特性 448

6.29.2 污泥处理方案的选择 451

6.29.3 污泥生物固体 474

6.29.4 污泥生物固体的利用和处置 475

6.29.5 规范要求 475

参考文献 488

附录A 伊利诺伊环保局大型无脊椎动物耐受等级表 496

附录B 承压含水层的井函数 502

附录C 室温或接近室温时溶液的溶度积常数 508

附录D 有毒有机化合物的Freundlich等温吸附常数 511

附录E 换算系数 515