水质工程学 上PDF电子书下载

第1篇　总论 2

第1章　绪论 2

1.1　水的循环 2

1.1.1　水的自然循环 2

1.1.2　水的社会循环 2

1.1.3　水的良性社会循环 3

1.2　我国水资源的特点 5

1.2.1　我国水资源分布的特点 5

1.2.2　我国水资源的利用情况 6

1.3　水体污染与危害 7

1.3.1　化学性污染与危害 7

1.3.2　物理性污染及其危害 8

1.3.3　生物性污染及其危害 9

1.3.4　次生污染与危害 9

1.4　应对我国城市水资源危机的策略 10

1.4.1　建设节水型社会 10

1.4.2 明晰初始水权，确定水资源宏观总量与微观定额两套指标体系 11

1.4.3　开发新的水资源 11

1.4.4　水资源的科学调用 12

练习题 13

第2章　水质与水质标准 14

2.1　水中的杂质与性质 14

2.1.1　水体中的杂质来源与分类 14

2.1.2　几种典型水体的水质特点 16

2.2　水体污染与自净 18

2.2.1　水中常见的污染物及其来源 18

2.2.2　水体的富营养化 19

2.2.3　水体的自净 20

2.3　饮用水与健康 21

2.3.1　水生物对人体健康的影响 21

2.3.2　水中的化学物质对人体健康的影响 22

2.3.3　水质与地方病 24

2.4　水质指标与用水水质标准 24

2.4.1　水质指标 24

2.4.2　生活饮用水水质标准 27

2.4.3　其他用水的水质标准 33

2.5　污水的排放标准 34

2.5.1　污水排放标准制定的依据 34

2.5.2　国外的污水排放标准 34

2.5.3　我国的污水排放标准 35

练习题 38

第3章　水处理方法概论 39

3.1　主要单元处理方法 39

3.1.1　水的物理化学处理方法 39

3.1.2　水的生物处理方法 40

3.2　水处理中的反应器 41

3.2.1　反应器的类型 41

3.2.2　物料在反应器内的流动模型 42

3.2.3　物料在反应器内的停留时间与停留时间分布 44

3.2.4　水处理中反应器的应用 49

3.3　水处理基本方法与工艺 51

3.3.1　水处理工艺流程 51

3.3.2　典型给水处理流程 52

3.3.3　典型污水处理流程 52

练习题 54

第4章　水的预处理与深度处理 55

4.1　概述 55

4.2　格栅与筛网 56

4.2.1　格栅 56

4.2.2　格栅维护管理 58

4.2.3　筛网 59

4.2.4　格栅与筛网的设计 59

4.3　水的调节 61

4.3.1　概述 61

4.3.2　水量调节 62

4.3.3　水质调节 63

4.3.4　水量水质调节 66

4.4　水的预处理技术 66

4.4.1　氯化预氧化 67

4.4.2　吸附预处理 67

4.4.3　生物预处理 67

4.4.4　强化常规工艺 67

4.5　水的深度处理技术 68

4.5.1　臭氧氧化 68

4.5.2　活性炭吸附和臭氧活性炭 68

4.5.3　膜处理技术 68

4.6　几种预处理工艺简介 69

练习题 69

第2篇　水的物理、化学及物理化学处理第5章　凝聚与絮凝 72

5.1　胶体结构与性质 72

5.1.1　胶体的特性 72

5.1.2　胶体结构 74

5.1.3　胶体凝聚动力学 75

5.2　水的混凝 81

5.2.1　水的混凝特点 81

5.2.2　水的混凝机理 82

5.2.3　铝、铁盐混凝剂的作用机理 84

5.2.4　影响混凝的主要因素 86

5.3　混凝剂与助凝剂 87

5.3.1　混凝剂 87

5.3.2　助凝剂 90

5.4　混合与絮凝反应 90

5.4.1　混凝剂的制备与投加 90

5.4.2　混合过程 91

5.4.3　絮凝反应过程 92

5.5　混凝试验 93

5.6　混凝设施的设计计算 94

5.6.1　混凝反应设备的类型 94

5.6.2　混凝池设计计算 97

5.6.3　混凝设备设计中的几个问题 99

5.7　混凝过程的运行与管理 100

练习题 102

第6章　沉淀与澄清 104

6.1　沉淀理论 104

6.1.1　沉淀类型 104

6.1.2　自由沉淀理论 105

6.1.3　沉淀试验及沉淀曲线 108

6.2　理想沉淀池 114

6.2.1　理想沉淀池原理 114

6.2.2　理想沉淀池与实际沉淀池的差别 119

6.3　平流式沉淀池 121

6.3.1　平流式沉淀池的构造 122

6.3.2　平流式沉淀池设计计算 126

6.4　竖流式沉淀池 131

6.4.1　竖流式沉淀池的构造 131

6.4.2　竖流式沉淀池设计计算 132

6.5　辐流式沉淀池 132

6.5.1　辐流式沉淀池的构造 132

6.5.2　辐流式沉淀池设计计算 133

6.6　斜板（管）沉淀池 133

6.6.1　斜板（管）沉淀理论 133

6.6.2　斜板（管）沉淀池设计计算 135

6.7　澄清池 136

6.7.1　泥渣悬浮型澄清池 137

6.7.2　泥渣循环型澄清池 138

6.7.3　澄清池的工艺设计 140

6.8　沉砂池 146

6.8.1　平流式沉砂池 146

6.8.2　曝气沉砂池 150

练习题 151

第7章　气浮 156

7.1　气浮法的基本原理 156

7.1.1　水中杂质颗粒与微气泡相粘附的机理 156

7.1.2　药剂对气浮工艺的影响 158

7.2　气浮系统的类型与装置 159

7.2.1　电解气浮法 159

7.2.2　散气气浮法 160

7.2.3　溶气气浮法 163

7.3　气浮装置的设计计算 165

7.3.1　空气饱和设备 165

7.3.2　溶气水的减压释放设备 167

7.3.3　气浮池 167

7.4　气浮法的应用 168

7.4.1　压力溶气气浮法在含藻水处理中的应用 169

7.4.2　压力溶气气浮法在含油废水处理中的应用 169

7.4.3　压力溶气气浮法在强化一级污水处理中的应用 170

7.4.4　涡凹气浮法在废水处理中的应用 170

练习题 171

第8章　过滤 172

8.1　过滤概述 172

8.1.1　过滤工艺及其发展 172

8.1.2　快滤池的工艺过程 173

8.2　过滤理论 175

8.2.1　截留机理 175

8.2.2　过滤水力学 179

8.3　滤料与承托层 187

8.3.1　滤料 187

8.3.2　承托层 193

8.4　滤池冲洗 194

8.4.1 概述 194

8.4.2　滤池冲洗的方法 195

8.4.3　高速水流反冲洗水力学 198

8.4.4　滤池的配水系统 201

8.4.5　滤池冲洗的构筑物 213

8.5　几种常用滤池的设计 217

8.5.1　普通快滤池的设计 217

8.5.2　V形滤池 221

8.5.3　无阀滤池 222

8.5.4　虹吸滤池 226

8.5.5　移动冲洗罩滤池 228

练习题 230

第9章　活性炭吸附 235

9.1　吸附的类型与机理 235

9.1.1　吸附的类型及其机理 235

9.1.2　吸附平衡与吸附等温线 239

9.2　影响吸附的因素及操作方式 244

9.2.1　影响吸附的因素 244

9.2.2　吸附操作种类和方式 246

9.3　活性炭及其特性 248

9.4　活性炭的吸附工艺 251

9.4.1 固定床吸附装置的处理性能 251

9.4.2　泄漏曲线和吸附容量的利用 252

9.4.3　活性炭的再生 254

练习题 256

第10章　消毒 257

10.1　概述 257

10.2　氯消毒 258

10.2.1　氯的性质 258

10.2.2　氯的消毒过程 258

10.2.3　加氯点的确定 260

10.2.4　加氯设备、加氯间和氯库 260

10.3　氯胺消毒和漂白粉消毒 261

10.3.1　氯胺消毒 261

10.3.2　漂白粉消毒 262

10.4　二氧化氯消毒 262

10.4.1　二氧化氯的理化性质 262

10.4.2　二氧化氯的消毒作用 263

10.4.3　二氧化氯的制取 264

10.5　臭氧消毒 267

10.5.1　臭氧的理化性质 267

10.5.2　臭氧消毒 268

10.5.3　臭氧的制备 268

10.6　物理消毒法 269

10.6.1　紫外线消毒法 269

10.6.2　辐射消毒法 270

10.6.3　加热消毒法 270

练习题 270

第11章　离子交换 272

11.1　离子交换基本原理 272

11.1.1　离子交换树脂的类型 272

11.1.2　树脂的基本性能 273

11.1.3　离子交换平衡 275

11.1.4　离子交换速度 278

11.1.5　树脂层离子交换过程 280

11.2　离子交换软化方法与系统 281

11.2.1　RNa交换软化法 281

11.2.2　RH交换软化法 282

11.2.3　RH—RNa并联离子交换系统 284

11.2.4　RH-RNa串联交换系统 285

11.2.5　弱酸树脂的工艺特性及其应用 286

11.2.6　RCl—RNa交换软化 287

11.3　离子交换软化设备及其计算 288

11.3.1　逆流再生固定床 288

11.3.2　再生附属设备 291

11.3.3　除二氧化碳器 292

11.4　离子交换除盐系统与方法 295

11.4.1　水的纯度概念 295

11.4.2　阴离子交换树脂的特性 296

11.4.3　离子交换除盐方法与系统 299

练习题 305

第12章　氧化还原 307

12.1　药剂氧化还原 307

12.1.1　概述 307

12.1.2　药剂氧化法 309

12.1.3　药剂还原法 312

12.2　电解法 313

12.2.1　基本原理 313

12.2.2　电解法的处理功能 315

12.2.3　电解槽的结构形式和极板电路 316

12.3　电解法应用与实例 317

12.3.1　电解法处理含铬废水 317

12.3.2　电解氧化法处理含氰废水 320

12.4　高级氧化 321

12.4.1　臭氧氧化法 321

12.4.2　过氧化氢氧化法 324

12.4.3　高锰酸盐氧化法 326

12.4.4　湿式氧化法 328

12.4.5　光化学氧化法 331

12.4.6　超临界水氧化技术 332

12.5　其他氧化方法 334

12.5.1　催化湿式氧化 334

12.5.2　助加催化湿式氧化 335

12.5.3　催化湿式双氧水氧化 335

12.5.4　催化超临界水氧化技术 336

练习题 336

第13章　膜法 337

13.1　膜的分类与膜组件 337

13.1.1　膜的分类及膜分离的特点 337

13.1.2　膜材料及其性能参数 339

13.1.3　膜组件 340

13.2　微滤和超滤 342

13.2.1　过滤原理与操作模式 343

13.2.2　微滤膜 343

13.2.3　超滤膜的结构及操作方式 344

13.2.4　浓差极化与膜污染 345

13.2.5　超滤的操作参数 345

13.3　反渗透 347

13.3.1　渗透与反渗透 347

13.3.2　反渗透原理 348

13.3.3　反渗透装置 348

13.3.4　反渗透工艺流程 349

13.3.5　反渗透膜的分类及制造方法 350

13.3.6　反渗透膜的污染与清洗 350

13.4　电渗析 352

13.4.1　电渗析原理 353

13.4.2　电渗析设备 353

13.4.3　离子交换膜 355

13.4.4　极化 356

13.4.5　电流效率及极限电流密度 357

13.4.6　电渗析的设计与计算 360

13.5　其他膜技术 361

13.5.1　纳滤 362

13.5.2　液膜分离 362

练习题 364

第14章　水的冷却与水质稳定 365

14.1　湿空气的性质 365

14.1.1　湿空气的压力 365

14.1.2　温度、湿度与焓 366

14.1.3　湿空气的焓湿图 369

14.1.4　湿球温度（T）和水的冷却理论极限 369

14.2　水的冷却原理 370

14.2.1　空气—水的蒸发和接触传热过程 370

14.2.2　传热量的计算 372

14.3　冷却塔的工艺与设计 373

14.3.1　冷却塔的工艺构造 373

14.3.2　冷却塔的设计与计算 375

14.4　循环冷却水水质稳定 383

14.4.1　循环冷却水水质特点和处理要求 384

14.4.2　循环冷却水水质处理 386

14.4.3　循环冷却水的水量损失与补充 392

练习题 396

第15章　水的其他物理化学处理方法 398

15.1　离心分离 398

15.1.1　离心分离原理 398

15.1.2　离心分离设备 399

15.2　电解 404

15.2.1　基本原理 404

15.2.2　电解过程的影响因素 405

15.2.3　电解槽的结构形式和极板电路 406

15.2.4　电解氧化法处理含氰废水 407

15.2.5　电解氧化法处理含酚废水 407

15.2.6　电絮凝（气浮）处理工艺 408

15.3　中和 408

15.3.1　基本原理 409

15.3.2　药剂中和法 409

15.3.3　过滤中和法 411

15.3.4　以废治废中和法 413

15.3.5　利用天然水体及土壤中酸度的中和法 413

15.4　化学沉淀法 414

15.4.1　概述 414

15.4.2　氢氧化物沉淀法 414

15.4.3　其他化学沉淀法 416

练习题 419

参考文献 420