水污染控制工程学PDF电子书下载

第一篇 总论 2

第一章 水循环和水环境污染 2

第一节 水循环与水体自净 2

一、水的自然循环 2

二、水的社会循环 2

目录 2

三、水体自净作用 3

第二节 水环境污染 4

一、水环境污染基本概念 4

二、水环境污染的危害 4

三、废水的分类与特征 5

四、废水中的污染物种类 7

一、废水的水质指标 11

第三节 废水的水质指标 11

二、水质标准 14

第二章 水污染控制工程技术进展 16

第一节 我国的水环境污染现状 16

第二节 水污染控制的基本途径和方法 17

一、水污染控制的基本途径与方法 17

二、废水处理的基本方法 19

三、废水处理系统 20

第三节 水污染控制工程技术进展 22

一、水污染控制工程技术的历史回顾 22

二、水污染控制工程技术的发展趋势 23

一、格栅与筛网 26

第一节 废水的预处理 26

第三章 废水的物理处理 26

第二篇 废水的单元处理技术 26

二、集水与提升 31

三、水量与水质的调节 33

第二节 废水的沉淀处理 34

一、概述 34

二、沉淀理论 36

三、沉砂池 39

四、沉淀池类型与特点 42

五、沉淀池工艺设计 44

第三节 废水的隔油处理 54

一、含油废水 54

二、隔油池 55

三、乳化油及破乳方法 56

第四节 废水的离心处理 57

一、离心分离原理 57

二、离心分离设备 58

第五节 废水的过滤处理 61

一、过滤理论 61

二、过滤池工艺设计 61

第四章 废水的化学处理 70

第一节 废水的中和处理 70

一、概述 70

二、中和处理方法与装置 70

第二节 废水的化学沉淀处理 76

一、概述 76

二、氢氧化物沉淀法 77

三、硫化物沉淀法 78

第三节 药剂氧化与还原处理 79

四、钡盐沉淀法 79

一、药剂氧化法 80

二、药剂还原法 82

三、臭氧氧化法 84

四、消毒 85

第四节 废水的电解处理 87

一、废水电解处理功能 87

二、电解原理 88

三、电解槽的结构形式和极板电路 89

四、电解在废水处理中的应用举例 91

一、概述 94

二、混凝动力学 94

第一节 混凝处理 94

第五章 废水的物理化学处理 94

三、混凝剂和助凝剂 97

四、混凝反应池 98

五、影响混凝效果的主要因素 101

第二节 气浮处理 102

一、概述 102

二、溶气气浮法 102

第三节 吸附处理 108

一、概述 108

二、吸附原理 108

三、影响吸附的因素 109

四、吸附剂 109

五、吸附工艺设计 110

一、概述 113

第四节 离子交换 113

二、离子交换系统与设备 115

三、离子交换法在废水处理中的应用 117

第五节 萃取 117

一、概述 117

二、萃取剂 118

三、萃取过程 118

四、萃取设备 119

第六节 膜分离技术 119

一、概述 119

二、膜技术的基本原理 120

四、电渗析法 124

三、渗析法 124

五、反渗透法 126

六、超滤法 127

第六章 废水生物处理基本过程及动力学模型 129

第一节 生物处理系统的生物学 129

一、生物种群 129

二、选择作用 131

第二节 生物处理系统中的转化过程 133

一、生物增长 133

二、水解过程 134

三、衰减过程 134

第三节 有机物的好氧异养转化 135

一、好氧异养转化的反应过程 135

二、好氧异养转化的产率系数 136

三、好氧异养转化中的营养物 137

四、好氧异养转化的动力学 138

五、异养微生物的好氧转化 139

六、环境因素对好氧异养转化的影响 139

第四节 硝化过程 142

一、硝化反应 142

二、碱度 144

三、硝化动力学 144

四、环境因素对硝化的影响 144

第五节 反硝化过程 148

一、反硝化反应 149

三、营养物 150

四、碱度 150

二、反硝化的产率系数 150

五、反硝化动力学 151

六、环境因素对反硝化的影响 152

第六节 生物除磷过程 154

一、生物除磷反应 154

二、生物除磷的产率系数 155

三、碱度 156

四、生物除磷动力学 156

五、生物除磷的环境因素 156

第七节 厌氧过程 157

一、厌氧反应 158

二、厌氧过程的产率系数 159

三、厌氧过程中的有机物 159

五、厌氧过程的动力学 160

四、厌氧过程中的碱度 160

六、产气过程 161

七、厌氧过程的环境影响因素 162

第八节 活性污泥微生物模型 163

一、活性污泥模型概述 163

二、ASM1 164

三、ASM2 168

四、ASM3 171

第七章 废水的活性污泥法处理 176

第一节 概述 176

一、活性污泥 176

二、活性污泥法的基本流程 176

三、活性污泥降解污水中有机物的过程 177

一、活性污泥法主要设计与运行参数 178

第二节 活性污泥处理系统的控制指标 178

二、曝气原理与曝气设备 186

三、活性污泥处理的影响因素 196

第三节 活性污泥法的设计计算 196

一、概述 196

二、构筑物与设备 197

三、工艺设计 201

第四节 普通活性污泥法及演变 211

一、普通活性污泥法 211

二、阶段曝气活性污泥法 212

三、吸附—再生活性污泥法 212

六、深井曝气活性污泥法 213

五、延时曝气活性污泥法 213

四、高负荷活性污泥法 213

七、纯氧曝气活性污泥法 214

第五节 氧化沟法 215

一、概述 215

二、普通型氧化沟 215

三、奥贝尔型氧化沟 215

四、卡鲁塞尔式氧化沟 216

五、交替工作型氧化沟 216

六、双沟DE型氧化沟 217

七、鼓风曝气型氧化沟 217

一、工艺流程 218

二、其他两段活性污泥法 218

第六节 两段式活性污泥法 218

第七节 序批式活性污泥法 219

一、概述 219

二、普通序批式活性污泥法（SBR） 221

三、间歇式循环延时曝气活性污泥法（ICEAS） 227

四、循环式活性污泥法（CAST） 227

五、周期循环活性污泥法（CASS） 228

六、DAT-IAT法 229

七、MSBR法 229

八、UNITANK系统 230

第八节 活性污泥法处理展望 231

一、活性污泥法在现阶段工业废水处理中的应用 231

二、废水处理过程中活性污泥法存在的不足和改善 231

一、生物膜微生物学 233

第一节 概述 233

第八章 废水的生物膜法处理 233

二、生物膜法废水处理的主要特征 235

第二节 生物滤池 236

一、概述 236

二、生物滤池的构造与流程 237

三、影响生物滤池性能的主要因素 241

四、生物滤池的设计计算 243

五、曝气生物滤池处理系统 250

第三节 生物转盘 251

一、概述 251

二、生物转盘的构造与系统 251

一、概述 252

第四节 生物接触氧化法 252

二、生物接触氧化池的构造 253

三、生物接触氧化池的设计计算 254

第五节 生物流化床 255

一、概述 255

二、生物流化床的工艺类型及特点 257

三、生物流化床中的载体 259

第六节 移动床生物膜反应器 259

第七节 生物膜处理技术进展 260

一、生物膜法在废水处理中的应用 261

二、生物膜法在废水处理中的不足和改善 261

第九章 废水的厌氧生物处理 263

第一节 概述 263

一、厌氧生物处理的发展过程 263

二、厌氧生物处理工艺特点 264

第二节 厌氧生物处理机理 265

一、厌氧消化阶段的划分 265

二、主要控制条件 266

第三节 厌氧接触法与厌氧生物滤池（UAF） 266

一、厌氧接触法 266

二、厌氧生物滤池 267

第四节 上流式厌氧污泥床反应器（UASB） 268

一、概述 268

二、UASB的功能分区 268

三、UASB工艺设计 269

第五节 厌氧膨胀床及流化床 272

第六节 折流式厌氧反应器（ABR） 272

第七节 膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB） 273

一、EGSB反应器的构造特点 274

二、EGSB反应器的运行性能 274

第八节 内循环膨胀污泥床反应器（IC） 274

第九节 厌氧生物处理技术进展 275

一、厌氧生物处理技术未来发展领域 275

二、高效厌氧生物反应器研究趋势 276

第十章 废水的膜生物反应器处理 277

第一节 膜生物反应器 277

一、影响膜通透量的主要因素 277

二、膜生物反应器的分类 279

三、膜生物反应器的材料和构型 286

第二节 商业化膜生物反应器 287

一、Kubota公司 287

二、Zenon公司 288

三、Orelis和Mitsui Chemicals公司 290

四、Membratek,Weir Envig,Aquatech和Bioscan A/S公司 291

五、WehrleWerk AG公司 291

六、US Filter公司 293

七、Degremont公司 294

第三节 膜生物反应器的应用 294

一、Kubota MBR技术 294

二、ZenonGem MBR工艺 295

三、Orelis MBR工艺 297

四、WeirEnvig,AquaTech和Bioscan A/S公司的MBR工艺 298

五、Wehrle Werk AG Biomembrat工艺 300

六、Degremont MBR工艺 300

一、硝化处理系统的物料平衡 302

第十一章 废水的生物脱氮除磷处理 302

第一节 硝化处理系统 302

二、硝化处理系统的类型 309

三、硝化处理系统的设计 314

第二节 反硝化处理系统 318

一、反硝化处理的物料平衡 319

二、反硝化除磷工艺的种类 326

三、反硝化处理系统的设计 330

第三节 污水生物除磷处理系统 340

一、生物除磷系统的物料平衡 340

二、生物除磷处理系统的类型 342

三、生物除磷系统的设计 344

一、国内外塘处理系统的发展 348

第一节 塘处理系统 348

第十二章 废水的天然净化处理 348

二、生态塘系统在国内的应用实例 354

三、污水生态处理技术在国外的应用 358

四、高效新型塘 359

第二节 土地处理系统 365

一、处理流程 365

二、监测及运行效果 366

第三节 人工湿地处理 366

一、概述 366

二、人工湿地的类型 369

三、人工湿地去除污染物的机理 373

四、人工湿地的设计与计算 376

五、人工湿地的应用实例 391

第十三章 废水的高级氧化处理 394

第一节 废水处理高级氧化技术的进展 394

一、自由羟基（OH） 394

二、高级氧化工艺的特点 394

第二节 湿式空气氧化处理 396

一、概述 396

二、湿式空气氧化的原理 397

三、湿式空气氧化反应动力学 399

四、湿式氧化的主要影响因素 402

五、湿式氧化系统及应用 403

第三节 催化湿式氧化处理技术 404

一、概述 404

二、均相催化湿式氧化法 404

三、非均相催化湿式氧化法 407

第四节 超临界水氧化处理技术 410

一、概述 410

二、基本原理 411

三、超临界水氧化反应动力学 414

四、超临界水氧化技术的工艺及装置 416

五、超临界水氧化处理技术的应用及评价 418

第五节 催化超临界水氧化处理技术 421

一、影响催化效果的因素 421

二、技术应用 422

第六节 光化学氧化处理技术 423

一、光化学氧化原理 424

二、羟基自由基的性质 424

三、光化学氧化系统 425

第七节 光化学催化氧化处理技术 432

一、均相光化学催化氧化 432

二、非均相光化学催化氧化 435

三、光化学和光催化的比较 437

四、光催化氧化的应用和展望 439

第十四章 废水的资源化与回用 440

第一节 概述 440

一、废水回用的必要性和发展概况 440

二、废水净化回用对象 441

三、回用水水质标准 442

第二节 废水回用处理技术与工艺选择 446

一、废水回用处理单元技术 446

二、废水回用处理工艺选择 447

三、废水回用过程中可能出现的潜在问题 449

第三节 污水处理厂中水回用工程实例 450

一、工程概况 450

二、处理工艺流程 450

三、处理构筑物及设备设计 450

四、处理效果 451

五、技术经济指标 451

六、运行管理要点 451

七、工程评价 452

第十五章 污泥的处理与处置 453

第一节 污泥处理与处置概论 453

一、概述 453

二、污泥分类与污泥量 454

三、污泥的性质指标 456

四、污泥输送管的水力计算 459

第二节 污泥浓缩 460

一、污泥的沉降浓缩 461

二、污泥的气浮浓缩 463

三、离心浓缩法 464

第三节 污泥的厌氧消化 464

一、污泥厌氧消化法的发展和分类 464

二、污泥厌氧消化池的构造 466

三、消化池的设计计算 467

第四节 污泥的好氧消化 468

一、污泥好氧消化机理 468

二、好氧消化的设计 471

第五节 污泥消毒 472

一、污泥的调理 474

第六节 污泥的机械脱水 474

二、机械脱水的基本原理 475

三、真空过滤脱水 479

四、离心脱水 482

五、厢式压滤机脱水 484

六、滚压带式脱水机 485

第七节 污泥的最终处置与利用 488

一、农业利用与土地处理 488

二、建材利用 491

三、填海造地 492

第一节 废水处理工程设计程序 495

二、废水处理工程设计程序 495

一、工程建设项目管理程序 495

第十六章 废水处理工程设计概论 495

第三篇 废水处理工程设计与运行控制 495

第二节 废水处理工程设计的范围和内容 496

一、设计范围 496

二、废水处理工程设计内容 496

第三节 废水处理工程设计依据和原则 499

一、设计依据 499

二、设计原则与要求 500

三、设计基础资料 501

第十七章 废水处理厂工程设计 503

第一节 设计水量与水质 503

一、设计水量 503

二、废水处理厂的设计水质 505

三、废水水质水量调查方法 506

第二节 厂址选择 507

一、厂址选择主要内容 507

二、厂址选择的基本原则 508

第三节 废水处理工艺流程设计 508

一、确定废水处理工艺流程应考虑的主要因素 509

二、处理工艺设计的原则 510

三、处理工艺流程设计举例 511

四、处理工艺流程图的绘制 512

第四节 处理构筑物工艺设计 513

一、设计内容 513

二、设计举例 514

一、平面布置 518

第五节 总图设计 518

二、高程布置 520

第十八章 废水处理厂的技术经济分析 523

第一节 废水处理厂工程投资估算 523

一、基本建设投资 523

二、基本建设投资的估算方法 523

第二节 废水处理厂处理成本计算 525

第三节 废水处理厂技术经济评价 526

一、财务评价 526

二、国民经济评价 527

第十九章 废水处理厂运行控制 528

第一节 废水处理厂的运行调试 528

一、调试准备 528

二、活性污泥的培养 529

三、活性污泥的驯化 531

四、废水处理系统试运行 532

第二节 预处理单元的运行控制 533

一、格栅的运行控制 533

二、沉砂池的运行控制 534

三、集水池与泵组的运行控制 536

四、初沉池的运行控制 536

第三节 物化处理单元的运行控制 541

一、混凝沉淀处理的运行控制 541

二、滤池的工艺控制 547

第四节 活性污泥系统的工艺控制 550

一、活性污泥系统的工艺控制环节 551

二、活性污泥系统的工艺控制方法 559

三、活性污泥的质量控制 560

四、活性污泥异常问题及其对策 563

第五节 生物脱氮除磷系统的运行控制 572

一、生物脱氮系统的运行控制 572

二、生物除磷系统的运行控制 575

第六节 生物膜法系统的运行控制 577

一、生物膜法系统的运行特点 577

二、生物膜法的运行控制 578

三、生物滤池的运行控制 580

第七节 UASB反应器的运行控制 582

一、颗粒污泥的培养 582

二、运行时应考虑的主要因素 583

附录 586

参考文献 589

教学建议 593