城市污水再生及热能利用技术PDF电子书下载

第一篇 城市污水的再生回用与资源回收 1

第1章 概述 1

1.1城市污水资源的特征 1

1.1.1水资源状况及其特征 1

1.1.2水资源危机及解决对策 4

1.1.3城市污水资源的特征 6

1.2城市污水再生回用与资源回收的意义 7

1.2.1城市污水再生回用与资源回收的目的 7

1.2.2城市污水再生回用与资源回收的意义 8

1.3城市污水再生利用的发展状况与前景 9

1.3.1国外污水再生利用的发展状况 9

1.3.2我国污水再生利用的发展历史与现状 12

1.3.3污水再生存在的问题及发展方向 13

第2章 城市污水再生回用方法与资源回收技术 15

2.1物理处理技术与方法 15

2.1.1混凝技术 15

2.1.2过滤技术 16

2.1.3离心分离技术 17

2.2化学处理技术与方法 18

2.2.1氧化还原技术 18

2.2.2电解技术 19

2.2.3消毒技术 20

2.2.4化学沉淀技术 23

2.3物理化学处理技术与方法 26

2.3.1气浮技术 26

2.3.2吸附技术 27

2.3.3超滤技术 28

2.3.4萃取技术 29

2.3.5液膜分离技术 30

2.4生物化学处理技术与方法 30

2.4.1好氧生物处理技术 30

2.4.2厌氧生物处理技术 32

2.4.3生物脱氮除磷技术 32

第3章 城市污水的再生回用 35

3.1城市污水再生回用的分类与水质要求 35

3.1.1城市污水再生回用的分类 35

3.1.2城市污水再生回用的途径与水质要求 35

3.2城市污水再生回用于工业用水 43

3.2.1城市污水再生回用于循环冷却水 43

3.2.2城市污水再生回用于生产工艺用水 45

3.3城市污水再生回用于农业用水 47

3.4城市污水再生回用于景观水体 49

3.5城市污水再生回用于地下水回灌 51

3.6城市污水再生回用于建筑中水 51

3.7城市污水再生回用于生活杂用水 52

3.8城市污水再生回用其他方式 53

3.9城市污水再生回用的经验总结与发展趋势 56

3.9.1城市污水回用于农业灌溉 57

3.9.2城市污水回用于工业用水 57

3.9.3城市污水回用于娱乐景观用水 58

3.9.4城市污水回用于地下水回灌 58

第4章 污水的资源回收 60

4.1概论 60

4.2金属离子的回收 60

4.2.1化学沉淀法 60

4.2.2离子交换法 62

4.2.3吸附法 63

4.2.4电化学法 65

4.2.5微生物净化回收 65

4.3酸碱物质的回收 66

4.3.1酸的回收 66

4.3.2碱的回收 68

4.4油类物质的回收 70

4.4.1含油废水回收油类物质 70

4.4.2含油污泥回收油类物质 71

4.4.3重污油回收的实例 71

4.5有机原料的回收 72

4.5.1有机原料的回收方法 72

4.5.2造纸黑液酸吸法回收木质素 74

4.6污水的综合利用 74

4.6.1基本概念 74

4.6.2水资源的综合利用 75

第5章 城市污水再生利用项目的规划与评价 76

5.1概述 76

5.2城市污水再生利用项目的目标与规划 76

5.2.1城市污水再生利用的目标 76

5.2.2城市污水再生利用项目的规划方法 77

5.2.3城市污水再生利用项目的规划方案 78

5.2.4城市污水再生利用项目的规划范围 78

5.3城市污水再生利用市场评估 79

5.3.1城市污水再生利用市场信息调查 79

5.3.2城市污水再生利用市场评估 80

5.4城市污水再生利用工程的设计原则 81

5.4.1城市污水再生利用工程设计的特点 81

5.4.2城市污水再生利用工程设计的组织 83

5.4.3城市污水再生利用工程项目的合同 83

5.5城市污水再生利用工程项目的经济分析 85

5.5.1经济分析的目的 85

5.5.2经济分析的方法 86

5.5.3经济评价的敏感性分析 89

参考文献 91

第二篇 城市污水热能的回收利用 92

第6章 概述 92

6.1城市低温热能资源 92

6.2城市污水的热能特征 93

6.3城市污水热能回收利用的意义 94

6.4城市污水热能回收利用发展状况 95

第7章 热泵原理与特性 97

7.1热泵工作原理 97

7.2热泵的基本运行 98

7.2.1制冷过程 98

7.2.2压焓图（p-H图） 99

7.2.3冷冻机的基础计算 101

7.2.4冷媒 101

7.3不同热源的热泵种类 102

7.4热泵的特性 104

7.4.1性能的表示方法 104

7.4.2能力特征 107

7.4.3使用范围 108

第8章 城市污水热能回收利用系统原理及方式 109

8.1热回收热泵系统 109

8.2污水热源泵的组成及工作原理 110

8.3城市污水热能回收与利用系统工作原理 111

8.4城市污水热能利用的基本方式 112

8.5城市污水热能利用热力学分析 113

8.6其他水源热能回收系统 114

8.6.1中水热能回收系统 114

8.6.2河水、海水的热能回收系统 114

8.7热泵集中供热（冷）系统 115

8.8城市污水在融雪方面的热能利用 116

第9章 城市原生污水热能回收技术分析 117

9.1城市原生污水热能回收利用方式分类及特点 117

9.1.1泵吸式 117

9.1.2热交换方式 118

9.2城市原生污水热能回收利用方式分析及比较 121

9.3城市原生污水热能回收利用系统污水水质控制 122

9.3.1城市污水热能回收利用系统污水水质控制技术措施 122

9.3.2城市污水热能回收利用系统污水水质控制技术装置 122

第10章 城市污水热能回收利用系统运行状况分析 124

10.1城市污水热能回收利用系统评价指标的计算与分析 124

10.1.1城市污水热能回收利用系统节能性评价指标的计算与分析 124

10.1.2城市污水热能回收利用经济性评价指标的计算与分析 125

10.1.3城市污水热能回收利用系统环保性评价指标的计算与分析 125

10.2处理后污水热能回收利用系统运行状况 126

10.2.1用于供暖时的运行状况 126

10.2.2用于空调制冷时的运行状况 127

10.3原生污水热能回收利用系统运行状况 128

10.3.1用于供暖时的运行状况 128

10.3.2用于空调制冷时的运行状况 129

10.4不同换热形式的污水热泵工程运行能效分析 131

10.4.1直接换热式机组运行工况分析 131

10.4.2间接换热式机组运行工况分析 132

10.4.3两种换热形式的系统运行效果比较 134

第11章 我国城市污水热能回收利用可行性分析 135

11.1我国城市污水热能回收利用节能状况和经济性的分析 135

11.1.1计算和分析方法 135

11.1.2分析结果 135

11.2我国城市污水热能回收利用对减少大气污染的作用 139

11.2.1计算和分析方法 139

11.2.2分析结果 140

第12章 污水热能利用系统实验研究 142

12.1污水热能利用实验台 142

12.1.1实验台构成及主要设备 142

12.1.2测试系统标定 145

12.1.3实验台误差分析 146

12.1.4实验台性能检测 148

12.2盘管换热实验 148

12.2.1盘管中换热介质流动方向对换热量影响 148

12.2.2盘管连接方式对换热量影响 149

12.2.3盘管入口温度对换热量影响 149

12.3系统整体供热特性分析 150

12.3.1室内外温度变化情况 150

12.3.2系统供热量、耗热量及供热系数 151

12.3.3系统整体供热工况实验结果分析 152

12.4热泵机理特性分析 153

12.4.1热泵机组日平均吸热量、供热量及耗功量 153

12.4.2机组瞬时吸热量、供热量及耗功量 154

12.4.3蒸发温度、冷凝温度及热泵性能系数 155

12.4.4热泵机组供热工况实验结果 155

12.5污水热能利用系统的数学模型化 156

12.5.1换热盘管数学模型 156

12.5.2热泵机组数学模型 159

12.5.3污水热能回收利用系统程序框图 160

第13章 国内外污水热能回收利用实例 163

13.1国内某城市污水热能回收利用研究实例 163

13.1.1试验流程及条件 163

13.1.2与其他供能方式的比较 164

13.2国内某污水厂二级出水热能利用实例 165

13.2.1二级出水热泵系统 165

13.2.2运行维护 166

13.2.3基建投资和运行成本 167

13.3国内某住宅建筑污水热能利用实例 168

13.3.1地下环路式水源热泵系统 168

13.3.2地下水式水源热泵系统 169

13.3.3水环式水源热泵系统 169

13.4日本城市污水热能回收利用工程实例 170

13.4.1利用城市污水的热能供热和制冷 170

13.4.2直接利用热能城市污水的热能融雪 170

参考文献 174

第三篇 城市污水污泥资源化利用 175

第14章 城市污水污泥特性及资源化利用状况 175

14.1污水污泥的来源与分类 175

14.1.1污水污泥的来源 175

14.1.2污水污泥的产生量 175

14.1.3污水污泥的分类 177

14.2我国城市污水污泥的特性 178

14.2.1污泥中营养物质含量 178

14.2.2污泥中重金属离子含量 179

14.2.3污泥中碳水化合物、脂肪和蛋白质的含量 181

14.2.4污泥的含能量 181

14.2.5污泥的碳氮比、pH值及酸碱度 181

14.2.6污泥的微生物学特性 181

14.2.7污泥中的有毒有机物 184

14.3国内外城市污水污泥资源化利用状况及趋势 184

14.3.1我国城市污水污泥资源化利用状况 184

14.3.2国外城市污水污泥资源化利用状况 185

14.3.3我国城市污水污泥资源化利用中存在的问题 186

14.3.4我国城市污水污泥资源化利用对策 189

第15章 城市污水污泥土地利用 192

15.1农田利用 192

15.2林地利用 193

15.3园林绿化利用 193

15.4用于严重扰动的土地改良 194

15.5污泥土地利用应注意的问题 195

15.5.1加强病原菌和寄生虫的控制 195

15.5.2重视对污泥中重金属及有毒有机物的控制 195

15.5.3注意盐分和氮、磷等养分的影响 196

15.5.4污泥的施用量 197

15.5.5制定完善标准和法律法规，推广与普及环境知识 197

15.6污泥土地资源化利用准则 198

15.6.1污泥施用年限 198

15.6.2污泥施用率 198

第16章 城市污水污泥堆肥 200

16.1概述 200

16.2堆肥的基本原理 200

16.2.1堆肥过程的基本原理 200

16.2.2堆肥过程的微生物学 201

16.2.3堆肥过程的热力学 202

16.3污泥堆肥工艺及其控制 203

16.3.1污泥堆肥技术发展历史和现状 203

16.3.2堆肥材料的选择 204

16.3.3堆肥材料的混合 209

16.3.4污泥堆肥过程的工艺控制 213

16.3.5污泥堆肥工艺设备的类型 216

16.3.6污泥堆肥的前处理和后处理工艺 218

16.3.7堆肥产品的质量要求 218

16.4堆肥工艺臭气的控制 221

16.4.1臭气的来源 221

16.4.2臭气控制技术 222

16.4.3生物过滤的基本原理 222

16.4.4生物过滤工艺的设计和运行 223

16.4.5生物过滤工艺的不足 223

16.4.6气体质量的监测 224

第17章 城市污水污泥在建材方面的利用 226

17.1烧结建材 226

17.1.1污泥砖 226

17.1.2人工轻质填充料 228

17.2污泥制水泥 228

17.2.1概述 228

17.2.2技术处理要点 229

17.3污泥制生化纤维板 231

17.3.1基本原理 231

17.3.2制造工艺 232

17.4污泥制陶粒 233

17.4.1概述 233

17.4.2河湖底泥制陶粒 233

17.4.3污水处理厂污泥制陶粒 235

第18章 污水污泥两相厌氧消化及其他资源化利用途径 236

18.1污泥两相厌氧消化制沼气 236

18.1.1两相厌氧消化工艺基本原理 237

18.1.2两相厌氧消化工艺处理混合污泥的效能 238

18.1.3预处理对低有机质污泥厌氧消化性能的改善 239

18.2污泥气化法 241

18.2.1基本原理与工艺流程 241

18.2.2应用实例 241

18.3其他方面的资源化利用 242

18.3.1污泥制动物饲料 242

18.3.2污泥制吸附剂 242

18.3.3污泥作黏结剂 243

18.3.4污水污泥替代部分纸浆用于造纸的初步研究 243

参考文献 244