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第1章 工业用水和工业废水概述 1

1.1 工业用水概述 1

1.1.1 工业用水的含义 1

1.1.2 工业用水的分类 1

1.1.3 工业用水的水源 2

1.1.4 工业用水的水质标准 4

1.1.5 工业用水的水质指标 6

1.1.6 天然水中的杂质 8

1.1.7 工业用水水量 9

1.2 工业废水概述 11

1.2.1 工业废水的含义 11

1.2.2 工业废水的分类 11

1.2.3 工业废水的危害 11

1.2.4 工业废水中主要污染物及水质指标 12

1.2.5 工业废水的排放标准 12

第2章 预处理技术 14

2.1 工业用水的预处理技术 14

2.1.1 地下水除铁 14

2.1.2 地下水除锰 17

2.1.3 自来水脱氯 19

2.2 工业废水的预处理技术 20

2.2.1 调节池 20

2.2.2 离心分离 28

2.2.3 除油 33

2.2.4 过滤 43

第3章 氧化还原法 53

3.1 氧化还原法概述 53

3.2 药剂氧化还原法 54

3.2.1 药剂氧化法 54

3.2.2 药剂还原法 58

3.3 臭氧氧化法 59

3.3.1 臭氧的物理化学性质 59

3.3.2 臭氧的制备 60

3.3.3 空气的净化 62

3.3.4 臭氧接触反应设备 64

3.3.5 尾气处理 68

3.3.6 废水臭氧处理系统的设计 68

3.3.7 臭氧氧化法在废水处理中的应用 70

3.3.8 臭氧级化法的优缺点 73

3.4 电解 73

3.4.1 概述 73

3.4.2 电解槽的结构形式和极板电路 74

3.4.3 电解法处理含铬废水 75

3.4.4 脉冲电解法处理含银废水 79

3.4.5 电解氧化法处理含氰废水 80

3.4.6 电解氧化法处理含酚废水 81

3.5 其他氧化还原法 81

3.5.1 空气氧化法 81

3.5.2 光氧化法 82

3.5.3 金属还原法 83

第4章 吸附 84

4.1 概述 84

4.1.1 吸附现象 84

4.1.2 等温吸附模型 85

4.2 活性炭的吸附 86

4.2.1 活性炭的制备 86

4.2.2 活性炭的性质 87

4.2.3 影响活性炭吸附性能的因素 90

4.2.4 竞争吸附 91

4.2.5 活性炭吸附过程 92

4.3 活性炭吸附的应用 94

4.3.1 活性炭的功能 94

4.3.2 粉末炭的应用 95

4.3.3 粒状活性炭的应用 97

4.3.4 活性炭纤维的应用 99

4.3.5 生物活性炭技术的应用 99

4.4 活性炭的再生 100

4.4.1 干式加热再生 101

4.4.2 蒸汽吹洗再生 102

4.4.3 微波再生 103

4.4.4 化学药剂再生 103

4.4.5 强制放电再生 103

4.4.6 电化学再生 105

4.4.7 生物再生 105

4.5 水处理过程中的其他吸附剂 106

4.5.1 苯乙烯系大孔吸附树脂 107

4.5.2 丙烯酸大孔吸附树脂 107

4.5.3 废弃的阴离子交换树脂 110

4.5.4 沸石 113

4.5.5 硅藻土 114

4.5.6 粉煤灰 114

第5章 离子交换 115

5.1 离子交换概述 115

5.1.1 离子交换树脂的结构 115

5.1.2 离子交换树脂的分类 116

5.1.3 离子交换的命名 117

5.1.4 离子交换树脂的理化性能 117

5.2 离子交换反应 121

5.2.1 强型树脂的离子交换反应 121

5.2.2 弱型树脂的交换反应 122

5.2.3 离子交换平衡 122

5.2.4 固定床离子交换原理 124

5.2.5 离子交换动力学过程及交换速度 126

5.3 离子交换装置及运行操作 127

5.3.1 固定床式离子交换器 127

5.3.2 移动床离子交换器 134

5.3.3 除碳器 136

5.4 离子交换的应用 138

5.4.1 水的软化 138

5.4.2 离子交换除盐 141

第6章 膜滤技术 148

6.1 概述 148

6.1.1 膜滤的定义 148

6.1.2 膜滤技术的分类 149

6.1.3 膜滤过程的性能参数 150

6.1.4 膜污染、劣化及其预防方法 151

6.2 微滤和超滤 154

6.2.1 基本原理 154

6.2.2 微滤和超滤的操作模型 155

6.2.3 超滤过程中的浓差极化 157

6.3 反渗透与纳滤 158

6.3.1 渗透与反渗透 158

6.3.2 反渗透膜及其分离机理 159

6.3.3 反渗透的基本传质方程（基于优先吸附-毛细孔流模型） 160

6.3.4 反渗透装置 162

6.3.5 反渗透布置系统及工艺流程 163

6.3.6 反渗透预处理 164

6.4 电渗析 167

6.4.1 电渗析的基本原理 167

6.4.2 电渗析过程 168

6.4.3 离子交换膜及其作用机理 169

6.4.4 极化与极限电流密度 170

6.4.5 电渗析器装置与组装 173

6.4.6 电渗析器工艺设计计算 176

6.5 膜滤技术在水处理领域中的应用 177

6.5.1 在海水和苦咸水淡化中的应用 177

6.5.2 在饮用水处理中的应用 178

6.5.3 在污水处理中的应用——膜生物反应器 178

第7章 水的冷却 181

7.1 水的冷却系统与冷却构筑物 181

7.1.1 概述 181

7.1.2 水的冷却系统 181

7.1.3 冷却构筑物 182

7.2 水冷却原理 183

7.2.1 湿空气的性质 183

7.2.2 水的冷却原理 190

7.3 冷却塔的热力计算 193

7.3.1 热力计算基本方程 193

7.3.2 冷却数和特性数的确定 195

7.3.3 冷却塔热力计算的任务与方法 197

7.4 冷却塔的性能评价 198

7.4.1 冷却水的水质 198

7.4.2 循环冷却水处理 200

第8章 腐蚀与结垢 206

8.1 腐蚀的类型与过程 206

8.1.1 腐蚀的类型 206

8.1.2 腐蚀的过程 212

8.2 腐蚀的影响因素与腐蚀形式 214

8.2.1 影响腐蚀的因素 214

8.2.2 腐蚀的形式 215

8.3 水质稳定指数 218

8.3.1 LSI饱和指数 218

8.3.2 RSI稳定指数 219

8.3.3 其他水质稳定指数 221

8.3.4 磷酸钙垢析出的判断 222

8.3.5 硅酸盐垢析出的判断 222

8.4 水质稳定处理 223

8.4.1 利用碳酸钙在管壁上形成保护膜 223

8.4.2 利用二氧化硅在管壁上形成保护膜 223

8.4.3 利用聚磷酸钠在管壁上形成保护膜 224

第9章 厌氧生物处理 226

9.1 概述 226

9.1.1 厌氧生物处理的发展 226

9.1.2 厌氧生物处理的特点 229

9.1.3 厌氧生物处理的发展趋势 229

9.2 厌氧生物处理的基本原理 229

9.2.1 复杂有机物的厌氧降解 230

9.2.2 水解阶段 231

9.2.3 产酸发酵阶段 232

9.2.4 产氢产乙酸阶段 233

9.2.5 产甲烷阶段 234

9.2.6 其他厌氧生物处理过程 235

9.3 厌氧微生物生态学 237

9.3.1 影响产酸细菌的主要生态因子 237

9.3.2 影响产甲烷细菌的主要生态因子 240

9.3.3 影响硫酸盐还原菌的主要生态因子 244

9.3.4 厌氧生化反应动力学 245

9.3.5 厌氧生物处理过程中微生物优势种群的演替及相互关系 246

9.4 升流式厌氧污泥层工艺 247

9.4.1 工艺的工作原理 247

9.4.2 颗粒污泥形成的原理及主要工艺条件 248

9.4.3 颗粒污泥的性质 250

9.4.4 反应器的结构设计原理 251

9.4.5 UASB反应器的若干形式 255

9.5 两相厌氧生物处理 257

9.5.1 两相厌氧生物处理原理 258

9.5.2 两相厌氧生物处理技术 259

9.5.3 最适液相末端发酵产物的选择 259

9.6 悬浮生长厌氧生物处理法 260

9.6.1 完全混合悬浮生长厌氧消化池 260

9.6.2 厌氧接触法 260

9.6.3 厌氧序批式反应器 261

9.7 固着生长厌氧生物处理法 261

9.7.1 升流式厌氧填充床反应器 262

9.7.2 厌氧膨胀床反应器 262

9.7.3 厌氧流化床反应器 263

9.7.4 降流式厌氧固着生长反应器 263

9.7.5 厌氧生物转盘 263

第10章 其他处理方法 265

10.1 中和法 265

10.1.1 中和酸性或碱性废水的方法 265

10.1.2 酸性废水中和处理的方式和设备 266

10.2 化学沉淀法 267

10.2.1 基本原理 267

10.2.2 氢氧化物沉淀法 268

10.2.3 硫化物沉淀法 269

10.2.4 钡盐沉淀法 271

10.3 水的药剂软化法 271

10.3.1 水软化的目的与方法概述 271

10.3.2 水的药剂软化法 274

10.3.3 石灰软化 275

10.3.4 石灰——苏打软化 276

10.4 吹脱汽提法 276

10.4.1 基本原理 277

10.4.2 设备及工艺过程 277

10.4.3 影响吹脱的主要因素 279

10.4.4 吹脱汽提法在废水处理中的应用 280

10.5 萃取法 280

10.5.1 基本原理 280

10.5.2 萃取剂的选择与再生 281

10.5.3 萃取工艺过程 281

10.5.4 萃取法在废水处理中的应用 282

第11章 工业水处理工艺系统 283

11.1 工业水处理工艺系统概述 283

11.2 常用的工业给水处理工艺系统 283

11.2.1 地下水除铁除锰工艺系统 283

11.2.2 水的软化工艺系统 284

11.2.3 水的除盐工艺系统 285

11.3 工业废水处理工艺系统 287

11.3.1 含油及石油化工废水 287

11.3.2 制浆造纸工业废水 288

11.3.3 乳品工业废水处理 291

11.3.4 啤酒工业废水处理 293

11.3.5 纺织印染废水处理 294

11.3.6 有毒、有害工业废水处理 296

11.3.7 医药工业废水处理 301

11.3.8 有机磷农药工业废水处理 303

参考文献 305