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目录 1

序 1

绪论——论水质科学与工程及21世纪的水处理科技 1

0-1　水质科学与工程的学科概念 1

0-2　21世纪的水处理科技 3

第1章　给水处理的化学基础 7

水溶液的基本性质 7

1-1　水和水溶液 7

1-2　水合、配合与离子对 11

1-3　化学物种的活度 14

1-4　溶度积 17

1-5　浓度单位 21

1-6　天然水中的溶解固体 23

1-7　天然水中的溶解气体 26

1-8　水的电导率和电阻率 27

1-9　水中阴、阳离子间的关系 28

水-碳酸盐系统 31

1-10　溶液平衡浓度的计算 31

1-11　水-碳酸盐系统 33

1-12　HCO？、CO？和OH-3种碱度的计算 37

1-13　平衡CO2含量的计算 39

1-14　pH值因水温改变的变化 41

1-15　水-碳酸盐系统平衡时的pH值 44

化学反应动力学 47

1-16　反应速率与反应级数 47

1-17　基元反应 49

1-18　Michaelis-Menten方程与细菌生长动力学 50

第2章　饮用水水质 56

水质参数 56

2-1　天然水中所含成分 56

2-2　水质参数 59

2-3　浊度 60

2-4　悬浮物浓度与悬浮微粒浓度 63

2-5　有机物的水质替代参数 66

饮用水水质与健康 67

2-6　嗅和味 67

2-7　水质与水传疾病 70

2-8　水中病原微生物 71

2-9　大肠杆菌类 76

2-10　病毒与原生动物 76

2-11　饮用水中的元素与健康 78

2-12　饮用水的放射性 80

2-13　中国的地方病与水质 83

饮用水水质标准 84

2-14　饮用水水质标准 84

2-15　美国的安全饮用水法案与饮用水水质标准 90

2-16　美国饮用水规则的制定 100

2-17　饮用水水质所面临的问题 105

第3章　给水处理综论 111

给水处理与饮用水处理 111

3-1　水在生活、工业生产中的用途与水处理 111

3-2　给水处理 112

3-3　单元处理方法 114

3-4　饮用水处理的内容 116

3-5　处理效率与多级屏障概念 119

3-6　饮用水的处理流程 122

3-7　水处理流程的设计 126

3-8　水处理试验 128

反应器 130

3-9　水处理工程的发展 130

3-10　反应器的类型 132

3-11　物料衡算方程 133

3-12　阶式连续搅拌反应器 134

3-13　反应器的停留时间函数 135

3-14　脉冲信号与阶梯信号 138

3-15　反应器中的混合状态 139

3-16　分散数的概念 141

3-17　各种反应器的效率 142

第4章　凝聚和絮凝 146

胶体及表面化学的基本概念 146

4-1　综论 146

4-2　胶体表面电荷的来源 148

4-3　双电层的构造和界面电位 150

4-4　胶体间的相互作用位能 155

4-5　絮凝现象 159

4-6　絮凝动力学 160

混凝过程的工程实践 162

4-7　综论 162

4-8　混凝过程中的有机物 164

4-9　药剂的配制和投加 166

4-10　混合设备 169

4-11　絮凝池 171

混凝剂的化学 176

4-12　铝盐和铁盐混凝剂 176

4-13　硫酸铝的水解物种和聚合氯化铝成分 177

4-14　氯化铁的水解物种及聚合铁成分 181

4-15　活化水玻璃 183

4-16　聚电解质 183

4-17　碳酸镁混凝法 185

4-18　混凝剂的卫生安全性 186

絮凝过程 188

4-19　絮体的粒度和结构 188

4-20　混合与搅拌 193

4-21　铝盐和铁盐的混凝作用 197

4-22　杯罐试验与多位搅拌器 201

混凝杯罐试验 201

4-23　杯罐试验的基本操作 203

4-24　杯罐试验的应用 205

4-25　杯罐试验的改进问题 208

第5章　沉淀与气浮 213

颗粒物在静水中的沉降 213

5-1　颗粒的自由沉降速度 213

5-2　自由沉降试验 218

5-3　分层沉淀 220

5-4　综论 223

平流沉淀池 223

5-5　平流沉淀池的设计 226

5-6　进口与出口的布置 230

其他沉淀设备和斜管沉淀组件 232

5-7　沉淀设备 232

5-8　斜管和斜板沉淀池 234

5-9　斜管和斜板长度 237

澄清池 247

5-10　澄清池的一般工作原理 247

5-11　机械搅拌澄清池 250

5-12　水力循环澄清池 251

5-13　脉冲澄清池 258

5-14　悬浮澄清池 260

浓缩池 262

5-15　浓缩池的特点 262

5-16　浓缩池的设计 262

沉淀设备的排泥 268

5-17　排泥浓度及排泥耗水率 268

5-18　排泥方法 268

气浮池 270

5-19　综论 270

5-20　气浮池的设计 274

第6章　过滤 278

过滤综论 279

6-1　过滤和慢滤池 279

6-2　快滤池的工艺过程 281

6-3　快滤池滤层的发展和利用 286

6-4　过滤过程中出水浊度和过滤水头损失的变化 289

6-5　快滤池的水力控制系统 295

配水系统、承托层和滤层 301

6-6　配水系统 301

6-7　管式大阻力配水系统 304

6-8　承托层 308

6-9　滤层综论 309

6-10　滤层的粒度特性 311

6-11　滤池的运行行为 317

6-12　影响过滤过程的因素 322

6-13　双层和三层滤料 326

6-14　直接过滤 330

6-15　过滤的其他处理效果 333

过滤过程理论 335

6-16　过滤的水头损失 335

6-17　过滤过程理论综论 340

6-18　悬浮颗粒的去除机理 342

6-19　过滤方程式 344

快滤池的冲洗 348

6-20　冲洗出现的问题 348

6-21　冲洗的方法 351

6-22　石英砂滤层的反冲洗水力学 355

6-23　无烟煤滤层的反冲洗水力学 358

6-24　反冲洗作用机理 360

6-25　反冲洗构筑物 361

6-26　快滤池的生产率和洗水率 365

快滤池的设计 365

6-27　快滤池的设计 367

6-28　快滤池设计实例 369

其他形式滤池及表面过滤 383

6-29　其他形式滤池 383

6-30　虹吸滤池 385

6-31　移动冲洗罩滤池 388

6-32　重力式无阀滤池 390

6-33　压力过滤器 391

6-34　表面过滤 392

6-35　预涂层过滤器 393

6-36　多叉管的水力学 395

补充材料 395

6-37　公式（6-75）和（6-79）的推导 399

6-38　（6-81）、（6-82）和（6-84）等公式的推导 401

第7章　空气吹脱、活性炭吸附与生物过滤 408

空气吹脱 408

7-1　亨利定律 408

7-2　水-气相间的传质 411

7-3　空气吹脱 413

7-4　活性炭的吸附性能 417

活性炭吸附 417

7-5　吸附等温线 419

7-6　活性炭柱吸附装置的处理性能 427

7-7　活性炭床的设计 429

7-8　均匀表面扩散模型 433

7-9　粉炭吸附的反应器 435

生物过滤 437

7-10　水中的微污染物 437

7-11 微污染物的去除与微污染源水的处理 440

7-12　生物膜的数学模型 448

7-13　填料床生物反应器的模型 453

第8章　消毒 460

氯化的化学 461

8-1　氯和氯-氨在纯水中的反应 461

8-2　氯与天然水中其他物质的反应 464

水的消毒 468

8-3　消毒所起的作用与存在的问题 468

8-4　消毒动力学 470

8-5　氯和氯胺消毒原理 473

8-6　氯胺消毒经验 476

8-7　简易氯消毒 477

8-8　臭氧和二氧化氯消毒 479

8-9　消毒副产物 481

液氯和液氨的使用 483

8-10　氯气的特性 483

8-11　液氯容器的使用过程 483

8-12　液氨的使用 485

第9章　水的传统软化法与离子交换除盐 488

水的软化与石灰软化法 488

9-1　软化和除盐的区别 488

9-2　软化的基本方法 490

9-3　石灰软化法 490

9-4　石灰软化设备 497

离子交换树脂及离子交换 498

9-5　离子交换树脂 498

9-6　离子交换树脂的性能 501

9-7　离子交换树脂的类型及其比较 506

9-8　离子交换动力学 512

离子交换软化法 517

9-9　离子交换软化的化学反应 517

9-10　离子交换树脂的工作交换容量 523

9-11　影响树脂工作交换容量的有关因素 526

9-12　离子交换器的工作过程 533

离子交换软化设备 533

9-13　固定床逆流再生离子交换 535

9-14　浮动床离子交换器 538

9-15　移动床离子交换设备 539

9-16　流动床离子交换器 542

9-17　离子交换器运行中的问题 543

离子交换软化系统及其设计 543

9-18　再生设备 543

9-19　除二氧化碳器的设计 544

9-20　软化系统的设计 546

9-21　阴离子交换树脂 552

离子交换法除盐 552

9-22　离子交换树脂的选择性 557

9-23　阴离子交换树脂的交换特性 558

9-24　离子交换除盐系统 561

9-25　双层床离子交换器 566

9-26　强碱阴树脂的有机沾污与控制 568

9-27　特殊的离子交换除盐系统 572

第10章　膜分离法、纯水制备与咸水淡化 578

电渗析法 578

10-1　离子交换膜的特性 578

10-2　电渗析除盐原理 581

10-3　电渗析器 583

10-4　极化和结垢 587

10-5　电流效率 590

10-6　最佳电流密度 592

10-7　电渗析器的应用 595

压力推动膜分离法 596

10-8　膜分离法在饮用水处理中的应用 596

10-9　膜分离法的应用特点 597

10-10　膜分离过程中的阻力与沉积物 603

10-11　有关膜分离技术的研发问题 609

10-12　渗透和反渗透 611

反渗透 611

10-13　反渗透膜的渗透机理 615

10-14　反渗透装置 616

10-15　反渗透过程的迁移方程与反渗透器的运行参数 619

纳滤、超滤与微滤 624

10-16　纳滤 625

10-17　微滤与超滤 630

10-18　PAC-UF与膜生物反应器 634

10-19　纯水与纯水标准 637

纯水制备 637

10-20　纯水制备系统 639

咸水淡化 651

10-21　咸水淡化方法 651

10-22　蒸馏法 652

10-23　冷冻法及其他咸水淡化法 656

第11章　腐蚀与结垢 661

11-1 电化学腐蚀 661

11-2　铁的腐蚀过程及Eh-pH图 664

11-3　微生物腐蚀 668

11-4　影响腐蚀的因素与腐蚀形式 670

11-5　Langelier饱和指数和Ryznar稳定指数 671

11-6　CCPP和Caldwell-Lawrence图 676

11-7　其他水质稳定指数 685

11-8　水质稳定处理 687

第12章　单项无机沾污物的去除 692

12-1　综论 692

除铁与除锰 695

12-2　氧气氧化除铁 695

12-3　铁细菌 701

12-4　氧化铁锰的微生物 703

12-5　生物法除铁除锰 704

12-6　其他除铁和除锰法 711

其他无机沾污物的去除 714

12-7　除氟与除砷 714

12-8　除NO？ 716

12-9　除硒与除钡 718

第13章　锅炉水处理 722

锅炉的工作过程、水处理问题、水质标准与流量计算 722

13-1　锅炉的工作过程 722

13-2　锅炉给水的处理问题 724

13-3　锅炉给水及锅水的水质标准 729

13-4　锅炉的给水、补充水及排污水的流量计算 731

13-5　锅外处理与锅内处理 734

锅炉给水的锅内处理 734

13-6　锅内软化反应 736

13-7　锅内补充处理 739

13-8　全部锅内处理 745

13-9　锅炉的清垢 749

第14章　水的冷却与冷却塔 751

水的冷却与湿空气的热力学性质 751

14-1　水的循环冷却系统 751

14-2　水的冷却原理 753

14-3　湿空气的热力学参数 755

14-4　湿空气的焓湿图 759

14-5　湿球温度τ 762

14-6　容积传热系数与容积传质系数 764

14-7　Lewis关系与湿球温度τ和绝热饱和温度ts 765

14-8　kx＝？p的推导 767

冷却塔的热力学方程 768

14-9　冷却塔 768

14-10　逆流式冷却塔的基本方程 770

14-11　冷却塔的焓差方程 774

14-12　填料与气水比 780

14-13　横流式冷却塔 783

14-14　风筒式冷却塔 788

14-15　水量损失 789

第15章　敞开式循环冷却水处理 793

循环冷却系统的系统特点 793

15-1　循环冷却系统的浓缩倍数 793

15-2　循环冷却系统的其他水力学参数 796

循环冷却水的处理 798

15-3　循环冷却水的水质特点 798

15-4　循环冷却水的结垢控制指标 801

15-5　循环冷却水处理综论 804

15-6　腐蚀控制 808

15-7　复方腐蚀控制药剂 812

15-8　沉积物控制 815

15-9　微生物控制 821

15-10　化学清垢和清垢剂 825

15-11　非化学型的循环冷却水处理 826

补充材料 828

15-12　磷酸盐、膦酸盐、二膦酸盐及磷酸酯 828

15-13　木质素、单宁、褐藻酸盐、纤维素及淀粉 833

15-14　换热器的污垢系数 836

索引 840

以汉字开头的词语 840

以西文字母开头的词语 880