饮用水深度处理技术PDF电子书下载

1 绪论 1

1．1 给水技术的发展历史 1

1．1．1 过滤与疾病 1

1．1．2 沉淀和澄清 2

1．1．3 消毒 3

1．2 饮用水净化技术的发展 5

1．3 饮用水标准的发展 8

1．4 与消毒副产物及消毒副产物前质相关的问题 20

2 消毒副产物 24

2．1 卤仿等有机物的危害作用 24

2．2 致突变的化学机理 25

2．2．1 致突变物类型 27

2．2．2 致突变化学机理 29

2．2．3 DNA修复 30

2．2．4 致突变性与致癌性之间的关系 30

2．2．5 饮用水中典型致突变性消毒副产物致突变性 31

2．3 致内分泌紊乱的消毒副产物及机理 34

2．3．1 致内分泌紊乱的消毒副产物 34

2．3．2 消毒副产物的作用机理 41

2．4 消毒副产物的形成 42

2．5 分子量分布对微量有机物-消毒副产物前质去除技术的影响 47

2．6 水中有机物与水处理工艺相关性分析 51

2．7 消毒副产物的控制技术综述 64

2．7．1 DBP生产前质的去除 64

2．7．3 代用消毒剂（氧化剂） 65

2．7．2 GAC处理的效能 65

2．7．4 DBP形成后的去除 67

3 常规水处理技术的革新 69

3．1 涡旋混凝、低脉动沉淀技术的机理概述 69

3．1．1 旋转水流的混合作用 70

3．1．2 初级混凝池的初始絮凝作用 73

3．2 微涡旋在絮凝中的动力学作用 78

3．2．1 关于速度梯度理论的讨论 78

3．2．2 紊流涡旋在混凝中的作用 80

3．3 从沉淀动力学看沉淀池形式的选择 81

3．3．1 斜板沉淀池及其中水流脉动 81

3．3．2 其他形式的浅沉淀池 83

3．3．3 小间距斜板沉淀池 84

3．4 试验 86

3．4．1 试验工艺与测试手段 86

3．4．2 初级混凝反应器阻力规律 87

3．4．3 关于反应池过网准则数及阻力损失试验 88

3．5 结论 91

3．5．1 初级混凝器 91

3．5．2 小孔眼格网絮凝池 91

3．5．3 小间距斜板沉淀池 92

3．5．4 改造的新系统 93

3．5．5 经济分析 94

3．6 填料接触反应浮沉池的研究与应用 94

3．6．1 北方地表水质变化特点及净化性能 95

3．6．2 混凝反应机理的探讨及实践 96

3．6．3 浮沉池设计及构造型式 98

3．6．4 运行效果及技术经济评价 100

4 利用深度氧化法去除DBP的技术 104

4．1 概述 104

4．2 天然有机物的氧化 108

4．2．1 天然有机物的去除 108

4．2．2 色度和UV吸光度的去除 109

4．2．3 TOC和DOC的减少 109

4．2．4 可生物降解性的提高 110

4．2．5 三卤甲烷生成势（THMFP）的减少 111

4．2．6 截留化合物的释出 111

4．3 微量致内分泌紊乱物质-有机微污染物的去除 112

4．4．1 欧洲的研究 118

4．4 国外利用深度氧化去除DBP的效能 118

4．4．2 美国的研究 122

4．5 臭氧-紫外线联合氧化实验 125

4．5．1 臭氧-紫外线联合氧化反应柱 125

4．5．2 分析方法 128

4．5．3 紫外线辐射对臭氧在水中分解的影响 131

5 活性炭-膜技术的中试研究 148

5．1 现有工艺及水质状况简介 148

5．2 试验工艺流程及装置 150

5．3 中试实验 151

5．3．1 实验方法 151

5．3．2 结果与讨论 152

5．4．1 水样的富集及色谱条件 157

5．4 色-质联机分析 157

5．4．2 结果与讨论 158

6 活性炭对水中有机物的吸附理论研究 164

6．1 活性炭的物理结构和表面化学性质 164

6．1．1 活性炭的物理结构 165

6．1．2 活性炭表面化学性质 165

6．2 活性炭对水中天然有机物的吸附 167

6．2．1 理论 167

6．2．2 结果与讨论 170

6．3 活性炭对二元溶液中痕量有机污染物的理想吸附 172

6．3．1 理论分析 173

6．3．2 实验方法 175

6．3．3 结果与讨论 176

6．4 活性炭对天然水体中微量有机污染物的理想吸附 182

6．4．1 理论分析 183

6．4．2 实验方法 185

6．4．3 实验结果与讨论 185

6．5 本章小结 187

7 活性炭的表面改性 189

7．1 活性炭的表面化学分析技术，活化和表面改性 189

7．1．1 活性炭表面化学分析技术 189

7．1．2 活性炭活化技术 192

7．1．3 活性炭表面改性 192

7．2 活性炭表面改性的实验研究 196

7．2．1 表面改性及分析方法 196

7．2．2 结果与讨论 197

7．3．1 实验方法 199

7．3 表面改性对活性炭吸附有机物性能的影响 199

7．3．2 结果与讨论 200

7．4 表面改性对活性炭吸附重金属性能的影响 204

7．4．1 实验方法 205

7．4．2 结果与讨论 205

7．5 改性GAC及ACF去除水中有机污染物的静态实验研究 208

7．5．1 GAC及ACF的表面改性与实验方法 208

7．5．2 结果与讨论 209

7．6 本章小结 215

8 活性炭的筛选 216

8．1 生物活性炭中活性炭的筛选 216

8．1．1 主要的实验仪器与实验装置 216

8．1．2 实验及分析方法 217

8．1．3 结果与讨论 218

8．2 天然有机物（NOM）的去除 220

8．2．1 对高锰酸钾指数的去除 220

8．2．2 对UV254的去除 222

8．2．3 讨论 222

8．3 对微污染物的去除 226

8．3．1 流速对氯仿和四氯化碳的去除效果的影响 227

8．3．2 对三氯甲烷的去除 228

8．3．3 对四氯化碳的去除 228

8．3．4 讨论 230

8．4 运行前后活性炭物理化学参数的变化 231

8．4．1 碘值、亚甲蓝值和比表面积的变化 231

8．5 微生物对去除水中污染物的作用 233

8．6 本章小结 239

9 臭氧-生物活性炭技术去除水中微污染物的研究 241

9．1 臭氧-活性炭联用技术在实际工程中的工艺设计与研究 241

9．1．1 原水水质 241

9．1．2 处理工艺 242

9．2 臭氧-活性炭联用技术去除微污染有机物的研究 246

9．2．1 色谱-质谱联机检测 246

9．2．2 有机物去除的色-质联机分析结果 248

9．2．3 臭氧-活性炭工艺CODMn、UV254检测 263

9．2．4 讨论 264

9．3 臭氧-活性炭联用技术对致突变性去除效果的研究 266

9．3．1 Ames实验原理及方法 267

9．3．2 实验结果与分析 271

9．4 本章小结 275

10 膜技术 276

10．1 超滤膜技术的应用 276

10．1．1 可逆螺旋技术 277

10．1．2 可反冲洗的毛细技术 279

10．1．3 新型膜的优点 280

10．2 纳滤膜技术 282

10．2．1 纳滤膜的性能 282

10．2．2 纳滤膜去除有机物的机理 284

10．2．3 有机物去除的效果 286

10．2．4 日本膜净水工艺的中试研究 288

10．3 纳滤去除有机污染物的研究 292

10．4 NF膜对致突变性去除效果 294

10．5．1 配水管网的二次污染 297

10．5 配水管网的二次污染和生物稳定水 297

10．5．2 生物稳定水 299

10．6 纳滤膜出水的生物稳定性 301

10．6．1 试验设备和方法 301

10．6．2 结果和分析 303

10．7 膜技术今后的研究开发趋势 305

11 膜技术应用 310

11．1 Zenon膜技术 310

11．1．1 膜技术工作方式 310

11．1．2 从地下水中去除铁和锰 311

11．1．3 用于常规地表水过滤水厂的改扩建 312

11．1．4 去除色度和三卤甲烷前质 312

11．1．6 ZeeWeed独特的膜装置 313

11．1．5 处理海水、苦咸水和井水的反渗透装置 313

11．2 用淹没式膜过滤生产饮用水的实例研究 314

11．2．1 淹没式膜设备 315

11．2．2 Rothesay水厂 316

11．2．3 Collingwood水厂 318

11．3 颗粒计数仪是淹没式膜设备的在线监测工具 320

11．3．1 ZeeWeed膜装置-过程介绍 322

11．3．2 在ZeeWeed工艺水厂中颗粒计数仪的作用 322

11．3．3 采用ZeeWeed工艺的水厂为什么能有效地使用颗粒计数仪 324

11．3．4 颗粒计数器对检测膜的完整性的有效性 327

11．4 法国Mery-Sur-Oise给水处理厂采用纳滤技术日产水340000m3实例 331

11．4．1 饮用水质的改善 332

11．4．2 在Mery水厂的纳滤 332

11．4．3 Mer-Sur-Oise水厂的扩建 333

11．4．4 生产性运行实验的研究结果 338

12 消毒 342

12．1 介水传播的病原微生物的危害 343

12．2 水源与饮用水病原原生动物及其去除技术 351

12．2．1 隐孢子虫检测技术 352

12．2．2 样品收集和浓缩 352

12．2．3 从背景中分离出隐孢子虫卵囊 353

12．2．4 孢囊和卵囊的测定方法 353

12．2．5 水源和原水中病原原生动物的含量 354

12．2．6 关于饮用水中隐孢子虫含量的标准 354

12．2．7 病原原生动物的去除 355

12．3 各种消毒方法 363

12．3．2 二氧化氯消毒 365

12．3．1 氯化消毒 365

12．3．3 原虫类的消毒 366

12．3．4 紫外线消毒效果的研究 367

12．3．5 膜法消毒效果的研究 370

12．4 膜法去除大肠杆菌噬菌体及细菌的研究 377

12．4．1 实验装置和方法 377

12．4．2 实验结果与分析 378

12．5 UF膜去除细菌的试验研究 379

12．6 臭氧消毒 380

12．6．1 实验方法 381

12．6．2 结果与分析 382

参考文献 384