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1 绪论 1

1.1 水资源 1

1.1.1 水资源的特征 1

1.1.2 水资源状况 3

1.1.3 天然水中的杂质 4

1.2 水体污染与水体自净作用 5

1.2.1 水体污染 5

1.2.2 水体自净作用 7

1.3 水质指标与水质标准 9

1.3.1 污水的水质指标 9

1.3.2 水质标准 14

1.4 水污染控制的基本原则与方法 15

1.4.1 基本原则 15

1.4.2 污水处理技术 17

本章小结 20

练习题 20

2 污水的物理处理 21

2.1 均衡与调节 21

2.1.1 均衡调节作用 21

2.1.2 调节水量 22

2.1.3 调节水质 22

2.1.4 确定调节池容积 23

2.2 筛滤 24

2.2.1 格栅 24

2.2.2 筛网 29

2.2.3 筛余物的处置 30

2.3 沉淀 30

2.3.1 沉淀的基本理论 30

2.3.2 沉淀池 33

2.3.3 沉砂池 42

2.4 除油 46

2.4.1 含油污水的特征 46

2.4.2 隔油池的类型与构造 47

2.4.3 隔油池设计计算 48

2.5 过滤 48

2.5.1 过滤机理 49

2.5.2 颗粒材料滤池——快滤池 49

2.5.3 其他滤池 52

2.5.4 滤池运行中常见问题及解决方法 55

本章小结 56

练习题 57

技能实训 污水静置沉淀实验 58

3 污水的化学处理 60

3.1 中和法 60

3.1.1 概述 60

3.1.2 酸碱污水相互中和 61

3.1.3 药剂中和法 62

3.1.4 过滤中和法 63

3.1.5 污水中和处理应注意的问题 65

3.2 混凝 66

3.2.1 混凝原理 66

3.2.2 混凝剂与助凝剂 70

3.2.3 混凝工艺过程与设备 71

3.2.4 混凝工艺设备的运行管理 78

3.2.5 澄清池 79

3.3 化学氧化还原 82

3.3.1 化学氧化 83

3.3.2 化学还原 87

3.4 化学沉淀 89

3.4.1 氢氧化合物沉淀法 89

3.4.2 硫化物沉淀法 89

3.4.3 铁氧体沉淀法 90

3.5 消毒 91

3.5.1 消毒的目的与方法 91

3.5.2 物理法消毒 91

3.5.3 化学法消毒 92

本章小结 98

练习题 98

技能实训 混凝实验 99

4 污水生物处理概述 103

4.1 微生物的代谢及其生长规律 103

4.1.1 微生物的分类及其作用 103

4.1.2 微生物的代谢 104

4.1.3 微生物的生长规律 105

4.1.4 微生物的生长条件 106

4.2 污染物的降解及可生化性 108

4.2.1 生物化学反应动力学 108

4.2.2 污水的可生化性 110

4.3 污水的生物处理法 112

4.3.1 生物处理方法的分类 112

4.3.2 好氧生物处理与厌氧生物处理的区别 112

本章小结 113

练习题 113

5 活性污泥法 115

5.1 活性污泥及其净化过程 115

5.1.1 活性污泥 115

5.1.2 活性污泥法处理工艺 117

5.1.3 活性污泥法的净化过程 117

5.2 活性污泥的性能指标及活性污泥法设计运行参数 118

5.2.1 活性污泥性能指标 118

5.2.2 活性污泥法的设计运行参数 120

5.3 曝气与曝气设备 122

5.3.1 曝气原理 122

5.3.2 曝气装置 122

5.3.3 曝气池 126

5.4 活性污泥法的运行方式 129

5.4.1 传统活性污泥法 129

5.4.2 渐减曝气活性污泥法 130

5.4.3 阶段曝气活性污泥法 130

5.4.4 延时曝气活性污泥法 130

5.4.5 吸附—再生活性污泥法 130

5.4.6 完全混合活性污泥法 131

5.4.7 吸附—生物降解活性污泥法 131

5.4.8 序批式活性污泥法 132

5.4.9 活性污泥法的发展 135

5.5 活性污泥法工艺的设计与运行管理 142

5.5.1 设计曝气池 142

5.5.2 设计曝气系统 145

5.5.3 污泥回流设备的选择与计算 146

5.5.4 设计二沉池 147

5.5.5 活性污泥法工艺设计计算实例 148

5.5.6 活性污泥法的运行管理 151

5.5.7 A/O工艺处理城市污水工程实例 155

本章小结 156

练习题 157

技能实训 观察活性污泥中的微生物 158

6 生物膜法 160

6.1 概述 160

6.1.1 生物膜的构造及其净化机理 160

6.1.2 生物膜法的主要特征 161

6.2 生物滤池 162

6.2.1 生物滤池的一般构造 162

6.2.2 生物滤池的分类与运行系统 164

6.2.3 生物滤池的设计与计算实例 167

6.3 生物转盘 170

6.3.1 生物转盘的构造 171

6.3.2 生物转盘的工艺流程与布置形式 172

6.3.3 生物转盘的设计计算 173

6.3.4 生物转盘处理技术的进展 174

6.4 生物接触氧化池 175

6.4.1 生物接触氧化池的构造及形式 176

6.4.2 生物接触氧化处理技术的工艺流程 177

6.4.3 生物接触氧化池的设计与计算实例 178

6.5 生物流化床 180

6.5.1 生物流化床的工艺类型 180

6.5.2 生物流化床的构造 182

6.6 曝气生物滤池 183

6.6.1 曝气生物滤池的构造 184

6.6.2 曝气生物滤池的设计运行参数 184

6.7 生物膜法的运行管理 185

6.7.1 生物膜的培养 185

6.7.2 生物膜法运行过程中的异常现象与处理措施 186

本章小结 188

练习题 189

7 污水的厌氧生物处理 191

7.1 概述 191

7.1.1 厌氧生物处理的机理 192

7.1.2 厌氧生物处理的影响因素 193

7.2 厌氧接触法 196

7.2.1 厌氧接触法工艺流程 196

7.2.2 厌氧接触法的特点 196

7.2.3 厌氧接触法运行中常见问题与处理措施 197

7.3 厌氧生物滤池 197

7.3.1 厌氧生物滤池的构造 197

7.3.2 厌氧生物滤池的类型与特点 198

7.3.3 厌氧生物滤池的运行管理 199

7.4 升流式厌氧污泥床反应器 199

7.4.1 升流式厌氧污泥床反应器的工作原理 200

7.4.2 升流式厌氧污泥床反应器的构造与特点 200

7.4.3 升流式厌氧污泥床反应器的工艺设计 201

7.4.4 启动升流式厌氧污泥床反应器 205

7.5 两相厌氧生物处理法 208

7.5.1 两相厌氧生物处理工艺 208

7.5.2 两相厌氧生物处理工艺的特点 209

7.6 厌氧复合床反应器 210

7.6.1 UBF反应器的构造 210

7.6.2 UBF反应器的工艺特点 210

7.7 厌氧生物转盘 211

7.8 厌氧折板反应器 211

7.8.1 厌氧折板反应器工作原理 211

7.8.2 厌氧折板反应器特点 212

7.9 厌氧流化床及膨胀床 213

7.10 水解工艺 213

7.10.1 工艺流程 213

7.10.2 水解工艺的特点 214

7.10.3 水解工艺在污水处理中的应用 214

本章小结 216

练习题 216

技能实训 厌氧消化实验 217

8 污水的自然生物处理 219

8.1 稳定塘 219

8.1.1 稳定塘的类型与净化机理 219

8.1.2 稳定塘的设计 221

8.1.3 几种新型稳定塘 223

8.2 污水的土地处理系统 225

8.2.1 土地处理系统的净化机理 225

8.2.2 污水土地处理系统的基本工艺 225

8.2.3 采用土地处理工艺应注意的问题 230

本章小结 230

练习题 230

9 污泥的处理和处置 231

9.1 概述 231

9.1.1 污泥的分类与性质 232

9.1.2 污泥量 233

9.1.3 污泥的水力特征与管道输送 233

9.2 污泥浓缩 234

9.2.1 重力浓缩法 234

9.2.2 气浮浓缩法 235

9.2.3 离心浓缩法 236

9.2.4 选择污泥浓缩法 236

9.3 污泥的厌氧消化 237

9.3.1 消化工艺 237

9.3.2 污泥厌氧消化的影响因素 238

9.3.3 厌氧消化池的池形、构造与设计 240

9.3.4 消化池的运行管理 243

9.4 污泥的好氧消化 245

9.4.1 好氧消化的机理 245

9.4.2 好氧消化池的构造与工艺设计 245

9.5 污泥的干化与脱水 246

9.5.1 污泥自然干化 246

9.5.2 污泥机械脱水 247

9.6 污泥的消毒、干燥与焚烧 251

9.6.1 污泥消毒 251

9.6.2 污泥的干燥 252

9.6.3 污泥的焚烧 253

9.7 污泥的最终处置与利用 254

9.7.1 污泥的最终处置 254

9.7.2 污泥的利用 255

本章小结 255

练习题 256

10 污水的物理化学处理 257

10.1 气浮 257

10.1.1 气浮的基本原理 257

10.1.2 气浮设备的类型 259

10.1.3 气浮运行操作中应注意的事项 264

10.1.4 气浮法在污水处理中的应用 264

10.2 吸附 265

10.2.1 吸附的基本原理及类型 265

10.2.2 吸附容量与吸附等温线 266

10.2.3 吸附的影响因素 267

10.2.4 吸附剂及其再生 269

10.2.5 吸附操作方式和设计 272

10.2.6 吸附法在污水处理中的应用 275

10.3 离子交换 277

10.3.1 离子交换剂 277

10.3.2 离子交换的工艺过程 282

10.3.3 离子交换设备和设计计算 285

10.3.4 离子交换法在污水处理中的应用 286

10.4 膜分离 287

10.4.1 电渗析 288

10.4.2 反渗透（RO） 291

10.4.3 超滤（UF） 296

10.4.4 膜分离法工程实例 297

10.5 吹脱 298

10.5.1 吹脱基本原理 299

10.5.2 吹脱装置 299

10.5.3 影响吹脱的主要因素 300

本章小结 301

练习题 301

技能实训1 气浮实验 302

技能实训2 活性炭吸附实验 305

11 循环冷却水的处理 308

11.1 循环冷却水系统 308

11.1.1 循环冷却水系统的类型 308

11.1.2 循环冷却水系统基本设施 309

11.1.3 循环冷却水系统存在的问题 311

11.2 循环冷却水的水质控制 312

11.2.1 水垢及其控制 312

11.2.2 污垢的控制 314

11.2.3 微生物的控制 315

11.2.4 金属腐蚀与控制 319

11.3 循环冷却水系统工程实例 328

11.3.1 适用于高盐类冷却水系统的工程实例 328

11.3.2 采用非磷酸盐缓蚀剂的处理冷却水的工程实例 330

本章小结 330

练习题 331

12 污水处理厂站的设计与运行管理 332

12.1 污水处理厂站的设计程序 332

12.1.1 设计前期的工作 332

12.1.2 初步设计 333

12.1.3 施工图设计 334

12.2 污水处理工程项目的方案比较 334

12.2.1 污水处理工程项目方案比较的内容 334

12.2.2 污水处理工程项目的技术经济指标 335

12.2.3 评价工程项目设计方案的技术经济指标 335

12.2.4 污水处理工程项目设计方案的经济指标比较方法 336

12.2.5 污水处理工程项目的建设投资和运营管理费用 336

12.3 污水处理厂站的设计 337

12.3.1 污水处理厂站的设计内容及原则 337

12.3.2 选择污水处理厂站厂址 338

12.3.3 确定污水处理工艺流程 339

12.3.4 污水处理厂站的平面与高程布置 340

12.3.5 污水处理厂站的工程结构与辅助工程 342

12.3.6 污水处理厂站节能设计 347

12.4 污水处理厂站的运行管理与自动控制 347

12.4.1 污水处理工程的验收 347

12.4.2 污水处理厂站的调试 349

12.4.3 污水处理厂站的运行管理 349

12.4.4 污水处理厂站的水质指标监测 351

12.4.5 污水处理厂运行的自动控制 351

12.4.6 污水处理厂站安全操作注意事项 352

本章小结 353

练习题 353

附录 355

附录1 污水综合排放标准（GB 8978—1996） 355

附录2 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918—2002） 358

附录3 城市杂用水水质标准（GB/T 18920—2002） 359

附录4 再生水用作冷却用水的水质控制标准（GB/T 19923—2005） 360

附录5 地表水环境质量标准（GB 3838—2002） 361

参考文献 364