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第1章 绪论 1

1.1 中国的水资源现状 1

1.1.1 水资源的分布 1

1.1.2 水资源量 4

1.2 水的循环 5

1.2.1 水的自然循环 5

1.2.2 水的社会循环 5

1.3 废水的水质 6

1.3.1 生活污水和城市污水的水质 7

1.3.2 工业废水的水质 8

1.4 水污染物排放标准的分类与制定原则 9

1.5 废水处理工艺 15

1.5.1 废水处理程度的分级 15

1.5.2 工业废水的处理方式 15

1.6 废水的物理处理方法 16

第2章 预处理 17

2.1 格栅 17

2.1.1 格栅的分类 17

2.1.2 格栅的设置 18

2.1.3 格栅除渣机 19

2.1.4 设计参数与计算公式 25

2.1.5 栅渣 27

2.1.6 操作管理 27

2.2 筛网 28

2.2.1 作用与设置 28

2.2.2 筛网设备 28

2.3 沉砂 31

2.3.1 作用与设置 31

2.3.2 平流式沉砂池 31

2.3.3 曝气沉砂池 33

2.3.4 旋流式沉砂池 34

2.3.5 操作管理 34

2.3.6 除砂与砂水分离设备 35

2.4 均质与水量调节 36

2.4.1 调节池的分类 36

2.4.2 调节池的位置设置 37

2.4.3 调节池的容积计算 38

2.4.4 设计参数 38

参考文献 39

第3章 澄清 40

3.1 澄清池的特点与类型 40

3.1.1 澄清池的特点 40

3.1.2 澄清池的类型 41

3.1.3 澄清池的主要设计参数 41

3.2 机械搅拌澄清池 42

3.2.1 机械搅拌澄清池的结构 42

3.2.2 机械搅拌澄清池的类型 44

3.2.3 机械搅拌澄清池设计要点 46

3.2.4 机械搅拌澄清池的设计计算内容 47

3.2.5 运行管理 51

3.3 水力循环澄清池 52

3.3.1 水力循环澄清池的特点 52

3.3.2 水力循环澄清池设计要点 54

3.3.3 水力循环澄清池的设计计算内容 54

3.3.4 运行管理 57

3.4 脉冲澄清池 57

3.4.1 脉冲澄清池的组成及特点 57

3.4.2 脉冲发生器的类型 58

3.4.3 其他类型的脉冲澄清池 60

3.4.4 脉冲澄清池设计要点 62

3.4.5 钟罩脉冲发生器的设计内容 62

3.4.6 脉冲澄清池的运行管理 63

3.5 悬浮澄清池 64

3.5.1 悬浮澄清池的分类 64

3.5.2 悬浮澄清池设计要点 65

3.5.3 悬浮澄清池的计算内容 67

3.5.4 运行管理 69

参考文献 70

第4章 沉淀 71

4.1 沉淀的原理与分类 71

4.2 颗粒的沉淀特性 72

4.2.1 自由沉淀 72

4.2.2 絮凝沉淀 75

4.2.3 拥挤沉淀 76

4.3 沉淀池的颗粒去除特性 78

4.3.1 理想沉淀池的工作模型 78

4.3.2 理想沉淀池对颗粒的去除率 79

4.3.3 理想沉淀池中特定颗粒沉速与表面负荷的关系 79

4.3.4 影响沉淀池沉淀效果的因素 80

4.3.5 絮凝沉淀的沉淀池颗粒去除率 81

4.4 沉淀池 82

4.4.1 平流式沉淀池 82

4.4.2 竖流式沉淀池 86

4.4.3 辐流式沉淀池 88

4.4.4 斜板（管）式沉淀池 90

4.4.5 操作管理 93

4.5 清泥设备 95

4.5.1 刮泥机和浓缩机 95

4.5.2 吸泥机 96

4.6 隔油池 96

4.6.1 平流式隔油池 97

4.6.2 斜板隔油池 98

4.7 离心分离 99

4.7.1 离心分离的原理 99

4.7.2 悬浮颗粒离心分离径向运动速度 100

4.7.3 离心分离设备 100

4.8 磁力分离法 105

4.8.1 原理 105

4.8.2 磁分离技术的特点 106

4.8.3 磁分离装置 106

4.8.4 磁分离技术的应用 108

参考文献 108

第5章 气浮 109

5.1 气浮的理论基础 109

5.1.1 悬浮物与气泡的附着条件 109

5.1.2 气泡的分散度和稳定性 111

5.1.3 乳化现象与脱乳 112

5.2 气浮法的特性 113

5.2.1 气浮法的特点 113

5.2.2 气浮法的适用对象 113

5.2.3 气浮法的分类 113

5.3 加压溶气气浮工艺 114

5.3.1 加压溶气气浮法的工艺组成及特点 114

5.3.2 加压溶气气浮法的工艺计算 116

5.4 气浮系统的主要设备 119

5.4.1 加压水泵 119

5.4.2 气浮设备 119

5.4.3 压力溶气罐 121

5.4.4 溶气释放器 122

5.4.5 气浮池 123

5.4.6 刮渣机 124

5.4.7 运行管理 124

5.5 其他气浮法 125

5.5.1 电解气浮法 125

5.5.2 射流气浮法 125

5.5.3 扩散板曝气气浮法 126

5.5.4 叶轮气浮法 126

5.6 气浮法的应用 128

5.6.1 气浮法在废水处理中的应用 128

5.6.2 气浮法在给水处理中的应用 128

参考文献 130

第6章 过滤 131

6.1 过滤的基本原理及其应用 131

6.1.1 过滤的分类 131

6.1.2 过滤的要素 132

6.1.3 快速过滤的机理 133

6.1.4 过滤在水处理中的应用 134

6.2 过滤的基本方程式及操作方式 134

6.2.1 过滤基本方程式 134

6.2.2 恒压过滤与恒速过滤 138

6.3 快滤池的结构与工作过程 141

6.3.1 普通快滤池的结构 141

6.3.2 快滤池的工作过程与周期 141

6.3.3 滤池的水力损失 142

6.3.4 滤池的过滤方式 144

6.3.5 滤层内的杂质分布情况 146

6.4 滤料及承托层 147

6.4.1 滤料 147

6.4.2 承托层 149

6.5 配水系统与滤池冲洗 150

6.5.1 滤池配水系统 150

6.5.2 滤池的冲洗方式 154

6.5.3 影响滤池冲洗的有关因素 155

6.5.4 滤池冲洗水的排除与供给 158

6.5.5 表面冲洗装置 160

6.5.6 管廊布置 160

6.6 普通快滤池设计计算 161

6.7 其他滤池 165

6.7.1 虹吸滤池 165

6.7.2 重力式无阀滤池 167

6.7.3 移动冲洗罩滤池 169

6.7.4 上向流滤池 171

6.7.5 V形滤池 171

6.7.6 压力滤池 173

6.7.7 操作管理 173

6.8 表层过滤及过滤机 174

6.8.1 过滤机 174

6.8.2 过滤机的生产能力 180

6.8.3 过滤机的选型 182

参考文献 184

第7章 萃取 185

7.1 概述 185

7.1.1 萃取过程的分类 185

7.1.2 液液萃取操作的特点 186

7.2 液液萃取的相平衡与物料衡算 186

7.2.1 三角形相图 186

7.2.2 三角形相图中的相平衡关系 187

7.2.3 三角形相图中的杠杆定律 189

7.3 液液萃取过程的流程和计算 189

7.3.1 液液萃取的操作流程 189

7.3.2 单级萃取的流程和计算 191

7.3.3 多级错流萃取的流程和计算 192

7.3.4 多级逆流萃取的流程和计算 194

7.4 液液萃取过程萃取剂的选择 197

7.4.1 溶剂的选择性与选择性系数 197

7.4.2 萃取剂与稀释剂的互溶度 197

7.4.3 萃取剂的物性 198

7.4.4 萃取剂的回收难易 198

7.4.5 其他因素 198

7.5 液液萃取设备 199

7.5.1 萃取设备的分类 199

7.5.2 混合－澄清槽 200

7.5.3 塔式萃取设备 201

7.5.4 卧式提升搅拌萃取器 205

7.5.5 离心萃取器 205

7.5.6 高压静电萃取澄清槽 206

7.5.7 萃取法的应用 206

7.6 液液萃取设备计算 207

7.6.1 液液萃取设备的流动特性和液泛 207

7.6.2 萃取效率 208

7.6.3 萃取塔塔高的计算 208

7.7 超临界二氧化碳流体萃取 210

7.7.1 超临界二氧化碳的性质 210

7.7.2 超临界二氧化碳流体的溶解性能及影响因素 211

7.7.3 超临界二氧化碳流体萃取处理污染物的工艺流程 212

7.7.4 超临界二氧化碳萃取在污染物治理领域的应用 214

参考文献 220

第8章 吸附 221

8.1 吸附现象与吸附剂 221

8.1.1 吸附现象 221

8.1.2 吸附的分类 221

8.2 吸附平衡和吸附速率 222

8.2.1 吸附平衡 223

8.2.2 吸附速率 223

8.2.3 吸附速率的测定 224

8.3 吸附容量与吸附等温线 225

8.3.1 吸附容量 225

8.3.2 吸附等温线 225

8.3.3 吸附的影响因素 228

8.4 吸附剂及其再生 230

8.4.1 吸附剂 230

8.4.2 吸附剂的再生 233

8.5 吸附工艺与设计 236

8.5.1 间歇吸附 236

8.5.2 固定床吸附 238

8.5.3 移动床吸附 241

8.5.4 流化床吸附 242

8.6 活性炭吸附 243

8.6.1 可以被活性炭吸附的物质 244

8.6.2 粉末活性炭预处理与应急处理 244

8.6.3 颗粒活性炭吸附工艺 245

8.6.4 活性炭吸附处理设备 247

8.6.5 活性炭的再生 248

8.7 吸附在水处理中的应用 248

8.7.1 活性炭用于饮用水净化 248

8.7.2 吸附法处理工业废水 250

参考文献 252

第9章 膜分离技术 253

9.1 概述 253

9.1.1 几种主要的膜分离过程 253

9.1.2 膜分离过程的特点 254

9.1.3 膜分离的表征参数 254

9.1.4 膜材料与分离膜 255

9.1.5 膜组件 256

9.2 反渗透与纳滤 258

9.2.1 反渗透现象和渗透压 258

9.2.2 反渗透原理 259

9.2.3 影响反渗透的因素 260

9.2.4 纳滤原理 260

9.2.5 反渗透膜与膜组件 261

9.2.6 反渗透工艺流程 264

9.2.7 工艺设计 266

9.2.8 反渗透膜的污染及其防治 267

9.2.9 反渗透和纳滤膜的应用 268

9.3 超滤与微滤 272

9.3.1 超滤与微滤的分离原理 273

9.3.2 超滤膜与微滤膜 273

9.3.3 超滤的操作方式 277

9.3.4 微滤的操作方式 278

9.3.5 影响渗透通量的因素 279

9.3.6 超滤技术的应用 279

9.4 电渗析 282

9.4.1 电渗析原理 283

9.4.2 离子交换膜及其作用机理 285

9.4.3 浓差极化与极限电流密度 286

9.4.4 电渗析器的构造与组成 288

9.4.5 电渗析的工艺流程 290

9.4.6 电渗析器的工艺参数 291

9.4.7 电渗析工艺设计与计算 292

9.4.8 电渗析技术的应用 293

9.5 扩散渗析 295

9.5.1 扩散渗析的原理 295

9.5.2 扩散渗析的应用 296

9.6 液膜分离技术 296

9.6.1 液膜及其类型 296

9.6.2 液膜分离的传质机理 298

9.6.3 流动载体的类型、特性及选择 299

9.6.4 液膜分离流程 300

9.6.5 液膜分离技术的应用 300

9.7 膜分离技术的发展趋势 302

9.7.1 技术上的发展趋势 302

9.7.2 应用上的发展趋势 303

参考文献 303

第10章 蒸发浓缩 304

10.1 蒸发过程的优缺点及其工艺流程 304

10.1.1 蒸发过程的优缺点 304

10.1.2 蒸发过程的工艺流程 305

10.2 蒸发设备的型式 305

10.2.1 蒸发设备的选型 306

10.2.2 自然循环型蒸发器 306

10.2.3 强制循环蒸发器 308

10.2.4 单程型蒸发器（液膜式蒸发器） 308

10.2.5 浸没燃烧蒸发器 312

10.3 多效蒸发的操作流程 312

10.3.1 并流（顺流）加料法的蒸发流程 312

10.3.2 逆流加料法的蒸发流程 313

10.3.3 平流加料法的蒸发流程 313

10.4 蒸发器的设计 314

10.4.1 蒸发器的设计程序 314

10.4.2 自然循环蒸发器的设计 314

参考文献 314

第11章 结晶 315

11.1 结晶的基本原理 315

11.1.1 基本概念 315

11.1.2 结晶的方法 316

11.2 结晶过程的相平衡 316

11.2.1 相平衡与溶解度 316

11.2.2 溶液的过饱和与介稳区 317

11.3 结晶动力学 317

11.3.1 晶核的形成 317

11.3.2 晶体的成长 318

11.3.3 杂质对结晶过程的影响 319

11.4 工业结晶方法与设备 319

11.4.1 结晶方法的分类 319

11.4.2 结晶器的分类 319

11.4.3 结晶设备的选型 320

11.4.4 使用与注意事项 323

11.5 结晶过程的产量计算 324

11.5.1 结晶过程的物料衡算 324

11.5.2 物料衡算式的应用 324

11.6 其他结晶方法 325

参考文献 326

第12章 吹脱与汽提 327

12.1 吹脱 327

12.1.1 吹脱的原理 327

12.1.2 吹脱设备 328

12.1.3 吹脱效果的影响因素 329

12.1.4 吹脱尾气的最终处置 330

12.2 汽提 330

12.3 填料塔 331

12.3.1 填料塔的结构 331

12.3.2 填料塔的特点 332

12.3.3 填料塔的内件 333

12.3.4 填料塔的设计计算 333

12.4 板式塔 335

12.4.1 板式塔的结构 335

12.4.2 塔板类型 335

12.4.3 浮阀塔的设计计算 337

12.5 真空除气器 340

12.5.1 构造 340

12.5.2 系统设计 341

12.6 应用 343

12.6.1 含酚废水的处理 343

12.6.2 含硫废水的处理 343

参考文献 344