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目录 1

第1章 水资源开发利用与水质污染防治 1

1.1 水资源及其开发、利用 1

1.1.1 水圈与水循环 1

1.1.2 全球水资源 2

1.1.3 中国的水资源 5

1.1.4 水资源开发利用状况 6

1.1.5 水资源合理利用的对策与途径 11

1.2 水环境污染 27

1.2.1 污染源与污染物 27

1.2.2 水质指标 31

1.2.3 水环境污染的危害 35

1.3 水环境污染防治的原则与途径 42

1.3.1 水环境污染防治的原则 42

1.3.2 水环境污染防治的途径 42

第2章 废水的物理处理 51

2.1 废水的预处理 51

2.1.1 格栅与筛网 51

2.1.2 水质与水量调节 56

2.2 废水的固液分离处理（一） 59

2.2.1 废水的重力固液分离 59

2.2.2 废水处理重力沉淀装置 66

2.2.3 废水的离心力固液分离 84

2.2.4 废水的浮力固液分离 88

2.2.5 废水的气浮固液分离 90

2.3 废水的固液分离处理（二） 98

2.3.1 废水的过滤固液分离 98

2.3.2 废水处理膜固液分离 104

第3章 废水的化学处理 119

3.1 废水的混凝处理 119

3.1.1 混凝基本原理 119

3.1.2 混凝沉淀试验与沉淀曲线 127

3.1.3 混凝装置及设计计算 130

3.2 废水的吸附处理 135

3.2.1 吸附基本原理 136

3.2.2 吸附装置及操作 142

3.2.3 吸附在废水处理中的应用与举例 147

3.3 废水离子交换处理 149

3.3.1 概述 149

3.3.2 离子交换剂 150

3.3.3 离子交换装置 152

3.3.4 离子交换在废水处理中的应用与举例 155

3.4.2 萃取现象 157

3.4.1 概述 157

3.4 废水的萃取处理 157

3.4.3 萃取设备 158

3.4.4 萃取在废水处理中的应用与举例 160

3.5 废水的中和处理 161

3.5.1 废水中和处理功能 161

3.5.2 废水中和处理装置及其设计计算 161

3.6 废水的化学沉淀处理 169

3.6.1 概述 169

3.6.2 化学沉淀方法 171

3.7.1 概述 174

3.7 废水的氧化还原处理 174

3.7.2 氧化法 175

3.7.3 还原法 185

3.7.4 氧化还原在废水处理中的应用与举例 187

3.8 废水的电解处理 189

3.8.1 废水电解处理功能 189

3.8.2 电解法基本原理 190

3.8.3 电解槽的结构形式和极板电路 191

3.8.4 电解在废水处理中的应用与举例 194

4.1.2 有毒有害物质的分布、产生与特征 197

4.1.1 对有毒有害物质的界定 197

4.1 总论 197

第4章 含有毒有害物质废水的处理技术 197

4.1.3 对含有毒有害物质废水的处理途径 200

4.1.4 对含有毒有害物质的污泥的处理与处置 200

4.2 含氰化物废水的处理技术 202

4.2.1 概述 202

4.2.2 含氰化物废水的产生及其特征 204

4.2.3 低浓度含氰化物废水的处理技术 206

4.2.4 高浓度含氰化物废水的处理技术 210

4.3.1 概述 217

4.3 含镉及其化合物废水的处理技术 217

4.3.2 含镉及其化合物废水的产生及其特征 219

4.3.3 废水的处理技术 223

4.4 含汞及其化合物废水的处理技术 232

4.4.1 概述 232

4.4.2 排放含汞废水的工业部门 236

4.4.3 废水的处理技术 238

4.5 含砷及其化合物废水的处理技术 243

4.5.1 概述 243

4.5.2 排放含砷及其化合物废水的工业部门 246

4.5.3 废水的处理技术 247

4.6.1 概述 250

4.6 含铬及其化合物废水的处理技术 250

4.6.2 排放含铬及其化合物废水的工业部门 253

4.6.3 废水的处理技术 254

4.7 含铅及其化合物废水的处理技术 260

4.7.1 概述 260

4.7.2 排放含铅及其化合物废水的工业部门 264

4.7.3 废水的处理技术 266

4.8 含有机磷及其化合物废水的处理技术 268

4.8.1 概述 268

4.8.2 废水的处理技术 271

4.9.1 概述 272

4.9 含铜及其化合物废水的处理技术 272

4.9.2 废水的处理技术 277

4.10 含氟及其化合物废水的处理技术 284

4.10.1 概述 284

4.10.2 废水的处理技术 286

4.11 含有机金属废水的处理技术 288

4.11.1 含有机铅废水的处理技术 288

4.11.2 含有机汞废水的处理技术 291

第5章 废水的活性污泥法处理技术 298

5.1 概论 298

5.1.1 活性污泥法基本工艺流程 299

5.1.2 活性污泥法的分类 300

5.1.3 活性污泥处理工艺选择 300

5.2 活性污泥法的基本原理 301

5.2.1 概述 301

5.2.2 活性污泥法的净化机理 302

5.2.3 活性污泥法主要设计和运行参数 306

5.3 活性污泥生物反应动力学 314

5.3.1 有机底物去除动力学 314

5.3.2 硝化反应动力学 342

5.3.3 生物反硝化动力学 352

5.3.4 生物除磷动力学 355

5.4 活性污泥中微生物的作用 357

5.4.1 活性污泥中的指标微生物 357

5.4.2 活性污泥的膨胀 362

5.5 曝气原理与曝气器的性能 366

5.5.1 传质理论 367

5.5.2 氧转移速度公式 370

5.5.3 曝气器性能 378

5.5.4 曝气池混合液的氧转移速度 378

5.5.5 曝气器充氧能力试验 382

5.6.1 鼓风曝气器 385

5.6 曝气器（空气扩散装置） 385

5.6.2 机械曝气器 387

5.7 普通活性污泥法 387

5.7.1 概述 387

5.7.2 构筑物的构造和设备 388

5.7.3 工艺设计 394

5.7.4 工程实例 401

5.8 AB两段活性污泥法 404

5.8.1 概述 404

5.8.2 工艺设计 405

5.8.3 处理构筑物和设备 407

5.8.4 其他两级活性污泥法 408

5.9 完全混合活性污泥法 409

5.9.1 概述 409

5.9.2 工艺设计与曝气沉淀池构造 411

5.10 厌氧-好氧活性污泥法（生物除磷） 414

5.10.1 概述 414

5.10.2 工艺设计 417

5.11 投药活性污泥法（除磷） 422

5.11.1 概述 422

5.11.2 工艺设计 423

5.12.1 概述 427

5.12 强化硝化活性污泥法 427

5.12.2 工艺设计 428

5.13 缺氧-好氧活性污泥法（生物脱氮） 433

5.13.1 概述 433

5.13.2 工艺设计 434

5.14 好氧-缺氧-好氧活性污泥法（生物脱氮） 441

5.14.1 概述 441

5.14.2 工艺设计 443

5.15 厌氧-缺氧-好氧活性污泥法A2/O（生物同步除磷脱氮） 448

5.15.1 概述 448

5.15.2 工艺设计 449

5.15.3 厌氧-缺氧-好氧活性污泥法的改进 453

5.15.4 工程实例 454

5.16 序批式活性污泥法 456

5.16.1 概述 456

5.16.2 普通序批式活性污泥法 457

5.16.3 间歇式循环延时曝气活性污泥法（ICEAS） 468

5.16.4 循环式活性污泥法（CAST） 470

5.16.5 周期循环活性污泥法（CASS） 474

5.16.6 DAT-IAT法 476

5.16.7 MSBR法 479

5.16.8 UNITANK系统 481

5.17 氧化沟 482

5.17.1 概述 482

5.17.2 普通型氧化沟 483

5.17.3 奥贝尔（Orbal）型氧化沟 485

5.17.4 卡鲁塞尔（Carrousel）式氧化沟 491

5.17.5 交替工作型氧化沟 492

5.17.6 双沟DE型氧化沟 494

5.17.7 鼓风曝气型氧化沟 496

5.18.1 概述 498

5.18 深井曝气活性污泥法 498

5.18.2 工艺设计 499

5.19 富氧活性污泥法 505

5.19.1 概述 505

5.19.2 工艺设计 508

5.20 水解（酸化）-好氧活性污泥法 511

5.20.1 概述 511

5.20.2 水解（酸化）的特点及主要影响因素 512

5.20.3 工艺设计 514

5.21 其他活性污泥法 516

5.21.1 阶段曝气活性污泥法 516

5.21.2 吸附再生活性污泥法 519

5.21.3 延时曝气活性污泥法 521

5.21.4 高负荷活性污泥法 522

第6章 废水的生物膜法处理技术 525

6.1 总论 525

6.1.1 生物膜法废水处理技术的实质 525

6.1.2 生物膜微生物学 526

6.1.3 生物膜 543

6.1.4 生物膜法废水处理技术的特征 557

6.2 生物膜法废水处理反应器之一——生物滤池 561

6.2.1 概述 561

6.2.2 生物滤池的构造与系统 568

6.2.3 生物滤池的设计 577

6.2.4 生物滤池的计算 580

6.3 生物膜法废水处理反应器之二——生物转盘 601

6.3.1 生物转盘处理技术的发展沿革 601

6.3.2 生物转盘的工作原理与特征 603

6.3.3 生物转盘的组成与布置 606

6.3.4 生物转盘反应器的设计参数 615

6.3.5 用于城市污水二级处理的生物转盘反应器的计算与设计 622

6.3.6 用于硝化、脱氮的生物转盘 630

6.3.7 生物转盘的除磷处理工艺 643

6.3.8 用于工业废水处理的生物转盘 646

6.4 生物膜法废水处理反应器之三——生物接触氧化工艺 652

6.4.1 概述 652

6.4.2 对生物接触氧化工艺某些理论问题的综述 670

6.4.3 生物接触氧化工艺工作原理与特征 675

6.4.4 生物接触氧化反应器 678

6.5 生物膜法废水处理反应器之四——生物流化床 691

6.5.1 概述 691

6.5.2 实用的几种形式的生物流化床 702

6.5.3 生物流化床应用实例 715

6.6.1 概述 721

6.6 生物膜法废水处理技术反应器之五——曝气生物滤池 721

6.6.2 曝气生物滤池处理系统的设计 726

6.6.3 曝气生物滤池应用实例 730

6.6.4 计算设计举例 732

第7章 废水的自然生物处理技术 737

7.1 废水的稳定塘处理技术 737

7.1.1 概述 737

7.1.2 稳定塘的规划与选址 745

7.1.3 厌氧塘 749

7.1.4 兼性塘 752

7.1.5 好氧塘 757

7.1.6 曝气塘 760

7.1.7 深度处理塘（精制塘） 763

7.1.8 控制出水塘 764

7.1.9 水生生物塘 765

7.1.10 稳定塘系统的优化组合与合理流程 772

7.1.11 稳定塘处理工业废水 773

7.1.12 国外稳定塘工程实例 776

7.2 废水的土地处理技术 778

7.2.1 概述 778

7.2.2 废水土地处理系统的组成、净化机理与分类 780

7.2.3 慢速渗滤 784

7.2.4 快速渗滤 789

7.2.5 地表漫流 794

7.2.6 湿地 799

7.2.8 废水土地处理的复合工艺 816

7.2.9 废水土地处理系统规划设计 817

7.2.7 地下渗滤 821

7.2.10 工业废水的土地处理 824

7.2.11 废水土地处理工程实例 827

第8章 废水与污泥的厌氧生物处理技术 830

8.1 厌氧生物处理技术的发展与特点 830

8.1.1 厌氧生物处理技术的发展 830

8.1.2 厌氧生物处理的优、缺点及适用性 832

8.2 厌氧生物处理机理 836

8.2.1 有机物的厌氧生物降解过程 836

8.2.2 有机物厌氧生物降解过程通式及产气量 839

8.3 厌氧生物处理动力学 841

8.3.1 厌氧活性污泥法动力学 842

8.3.2 厌氧生物膜法动力学 846

8.4 厌氧生物处理过程的影响因素与控制条件 848

8.4.1 主要影响因素 848

8.4.2 主要控制条件 856

8.5.1 概述 858

8.5 污泥的厌氧消化处理 858

8.5.2 污泥的传统厌氧消化处理 859

8.5.3 沼气利用 868

8.5.4 二级厌氧消化法 871

8.5.5 两相消化法 873

8.6 厌氧接触法 875

8.6.1 概述 875

8.6.2 厌氧接触法的特点 875

8.6.3 厌氧接触法的工艺设计 876

8.6.4 厌氧接触法设计举例 876

8.6.5 厌氧接触工艺工程实例 880

8.7.2 UASB的功能分区 881

8.7 上流式厌氧污泥床（UASB） 881

8.7.1 概述 881

8.7.3 UASB工艺流程与设计 882

8.7.4 设计举例、起动调试及工程实例 888

8.8 厌氧生物滤池、厌氧膨胀床、厌氧流化床 892

8.8.1 厌氧生物滤池 892

8.8.2 厌氧膨胀床与厌氧流化床 894

8.9 厌氧生物转盘 902

8.9.1 厌氧生物转盘构造与工程原理 902

8.9.3 厌氧生物转盘试验研究实例 903

8.9.2 厌氧生物转盘的设计 903

8.10 复合厌氧反应器 904

第9章 污泥的处理与处置 906

9.1 概述 906

9.1.1 污泥所含物质 906

9.1.2 污泥处理与处置的基本流程与经济分析 907

9.1.3 污泥分类与性质指标 911

9.1.4 污泥流动的水力特性、破碎与输送 916

9.1.5 污泥的破碎、除杂粒及输送设备 921

9.1.6 污泥的贮存 923

9.2.1 污泥的重力浓缩 927

9.2 污泥的浓缩 927

9.2.2 污泥的气浮浓缩 942

9.2.3 其他浓缩法 952

9.3 污泥的好氧消化 954

9.3.1 污泥好氧消化机理与动力学 954

9.3.2 好氧消化的设计 956

9.3.3 好氧消化设计举例 958

9.4 污泥消毒 960

9.4.1 概述 960

9.4.2 污泥消毒方法 960

9.5.1 自然干化的原理、干化场分类及构造 963

9.5 污泥的自然干化 963

9.5.2 干化场的脱水特点与影响因素 965

9.5.3 干化场的设计举例 965

9.6 污泥的机械脱水 966

9.6.1 机械脱水前的预处理 966

9.6.2 机械脱水的基本原理 973

9.6.3 真空过滤脱水 977

9.6.4 压滤脱水 979

9.6.5 离心脱水 981

9.6.6 滚压带式压滤机 986

9.6.7 过滤介质（滤布） 989

9.7 浓缩、脱水一体机 991

9.7.1 浓缩、脱水一体机的基本原理与特点 992

9.7.2 浓缩、脱水一体机类型 992

9.8 污泥的干燥 996

9.8.1 干燥的基本原理 997

9.8.2 污泥干燥器分类 1000

9.8.3 干燥器的设计与计算 1001

9.8.4 回转圆筒干燥器与急骤干燥器的比较 1003

9.9 污泥焚烧 1004

9.9.1 污泥焚烧的基本原理与燃烧热值 1004

9.9.2 污泥焚烧设备 1005

9.9.3 干燥与焚烧计算实例 1007

9.10 污泥的最终处置与利用 1010

9.10.1 农业利用与土地处理 1010

9.10.2 污泥堆肥与制复合肥料 1011

9.10.3 建材利用 1013

9.10.4 能源利用及制取化工原料 1016

9.10.5 填地、填海造地 1016

9.10.6 投海 1017

9.10.7 污泥排出管的计算实例 1020

主要参考文献 1022