第1章 概论 1
1.1 水资源 1
1.2 地表水环境的污染现状 2
1.2.1 国外地表水环境污染状况 2
1.2.2 我国的水环境污染 3
1.3 水中污染物质 7
1.3.1 无机离子污染 7
1.3.2 有机污染物质 7
1.3.3 病原微生物 7
1.4 管网水水质 8
1.5 水质标准和水质净化 8
第2章 地表水水质特征 10
2.1 受城市污染的地表水污染特征 10
2.1.1 污染源类型 11
2.1.2 有机污染类型 12
2.2 河流地表水污染特征 13
2.3 湖泊、水库地表水污染特征 14
2.3.1 污染源 14
2.3.2 污染特征 14
2.4 受污染水源水的复杂体系与其特征 16
2.4.1 水源水中污染物 16
2.4.2 水源水中污染物体系及其特征 19
第3章 饮用水水质标准的发展 22
3.1 国际上饮用水水质标准的发展趋势 22
3.2 我国饮用水水质标准的发展历程 25
3.3 我国水质标准修订进展 25
3.4 水质标准与水质分析 29
3.4.1 常规水质分析 29
3.4.2 有机物的水质分析 30
3.4.3 色谱—质谱联机定性分析水中微量有机物 30
3.4.4 毒理学指标 32
3.4.5 氯化消毒副产物分析 34
第4章 地表水中有机污染物的分类与特性 38
4.1 重点控制污染物及其毒性 38
4.2 臭、味 47
4.3 有机物分子量分析 49
4.4 不同分子量有机物特性 50
4.4.1 不同水源水中有机物分子量分布特征 50
4.4.2 色度与分子量的关系 50
4.4.3 不同分子量有机物的紫外吸收特性 51
4.4.4 水中不同分子量有机物的可生化特性 52
4.5 有机物分子量分布特征与净水技术选择的关系 54
4.5.1 常规处理对不同分子量有机物的去除特点 54
4.5.2 活性炭对不同分子量有机物的去除作用 56
4.5.3 生物处理技术对不同分子量有机物的去除 58
4.5.4 不同水处理单元对不同分子量的有机物去除特点研究实例 59
第5章 水处理常规工艺与其局限性 61
5.1 饮用水的常规处理工艺 61
5.2 常规处理工艺的技术进展 61
5.2.1 混凝和絮凝 61
5.2.2 沉淀、澄清和气浮 62
5.2.3 过滤 63
5.2.4 消毒 63
5.3 常规处理工艺的局限性 64
第6章 强化常规处理 66
6.1 强化常规处理的背景、目的和原理 66
6.1.1 预氧化 66
6.1.2 强化混凝 67
6.1.3 强化过滤 68
6.1.4 优化消毒 69
6.2 氧化预处理 70
6.2.1 臭氧预氧化 70
6.2.2 二氧化氯预氧化 71
6.2.3 过氧化氢预氧化 73
6.2.4 高锰酸盐预氧化 73
6.2.5 除臭除味 75
6.3 强化混凝 77
6.4 强化过滤 83
6.4.1 絮体强化过滤对微污染物的去除效果 83
6.4.2 强化过滤对浊度的去除效果 85
6.5 优化消毒 86
6.5.1 优化消毒的必要性 86
6.5.2 优化氯消毒 87
6.5.3 采用紫外线消毒 87
6.5.4 采用二氧化氯消毒 88
6.5.5 采用臭氧消毒 88
6.5.6 采用联合消毒 89
第7章 生物预处理 91
7.1 概述及特点 91
7.2 生物预处理工艺分类和特点 92
7.2.1 生物预处理工艺类型 92
7.2.2 生物预处理工艺影响因素 96
7.3 颗粒填料生物滤池 99
7.3.1 颗粒填料特点 99
7.3.2 构筑物结构与充氧方式 101
7.3.3 运行方式 103
7.3.4 运行效果分析 106
7.3.5 影响生物陶粒滤池运行效果的几个因素 108
7.3.6 生物预处理对后续处理工艺的影响 114
7.3.7 运行与维护 118
7.3.8 应用 119
7.4 生物接触氧化池 119
7.4.1 概述 119
7.4.2 原理 119
7.4.3 填料 120
7.4.4 应用 120
第8章 深度处理 121
8.1 深度处理基本原理 121
8.2 我国给水深度处理状况 122
8.3 臭氧处理技术 123
8.3.1 臭氧的主要物理化学性质 123
8.3.2 臭氧的制备 124
8.3.3 臭氧的氧化作用 126
8.3.4 臭氧投加方式与接触池 130
8.3.5 小结 131
8.4 活性炭处理技术 131
8.4.1 活性炭的分类 131
8.4.2 活性炭的性质 132
8.4.3 活性炭吸附水中污染物的影响因素 135
8.4.4 饮用水处理用活性炭的选择 136
8.4.5 活性炭再生 138
8.4.6 某水源水的活性炭吸附试验 138
8.4.7 活性炭池的运行试验研究 140
8.5 臭氧和活性炭联用技术 145
8.5.1 概述 145
8.5.2 臭氧—生物活性炭工艺的运行试验研究 146
8.6 深度处理对污染物的去除特性 153
8.6.1 组合工艺中试试验结果 153
8.6.2 生产规模深度处理工程对污染物的去除 155
8.7 深度处理的工程实践和技术经济分析 157
8.7.1 深圳梅林水厂臭氧—活性炭深度处理工程 157
8.7.2 浙江桐乡市果园桥水厂深度处理工程 158
8.7.3 周家渡水厂深度处理工程 159
8.7.4 嘉兴石臼漾水厂深度处理工程 159
8.8 适合微污染水源饮用水处理的组合工艺选择 160
8.8.1 组合工艺各单元的作用及优化 160
8.8.2 微污染水源饮用水深度处理组合工艺选择 162
第9章 藻和藻毒素及其控制技术 163
9.1 藻生长和湖泊水源富营养化 163
9.1.1 藻类对水厂运行的不利影响 163
9.1.2 藻类对水质的不利影响 163
9.1.3 藻类对管网和管网水质的不利影响 165
9.2 藻类及其分泌物对混凝过程的影响 166
9.2.1 纯藻类培养液对混凝过程的影响 166
9.2.2 藻类有机物对混凝过滤过程的影响 168
9.3 藻类控制技术 168
9.3.1 藻类控制主要技术 168
9.3.2 臭味控制主要技术 170
9.3.3 组合工艺对含藻原水的处理效能比较 171
9.4 藻毒素基本性质 172
9.4.1 藻毒素概述 172
9.4.2 藻毒素分子结构 173
9.4.3 藻毒素毒性 174
9.5 藻毒素检测方法 175
9.5.1 藻毒素检测方法概述 175
9.5.2 固相萃取—液相色谱质谱法 177
9.5.3 固相萃取/酶联免疫法 179
9.6 藻毒素在给水处理工艺中的迁移转化及其控制技术 184
9.6.1 微囊藻毒素在给水厂常规处理工艺流程中的变化 184
9.6.2 藻类在砂滤池中积累及胞外藻毒素滤后升高的消除 186
9.6.3 藻毒素控制技术 187
第10章 消毒和消毒副产物 192
10.1 给水处理工艺对消毒副产物及其前体物的去除特点 192
10.1.1 三卤甲烷和卤乙酸的危害 192
10.1.2 预氯化对水中消毒副产物及其前体物的影响 193
10.1.3 不同给水处理单元对卤乙酸及其前体物的去除规律 195
10.1.4 活性炭对卤乙酸吸附规律研究 196
10.2 饮用水消毒、消毒副产物和生物稳定性之关系 199
10.2.1 水样中AOC含量对消毒副产物生成的影响 199
10.2.2 氯消毒对水中AOC和消毒副产物的影响 200
10.2.3 典型管网中AOC、卤乙酸和三卤甲烷变化规律研究 202
10.2.4 科学加氯方式的选择 206
第11章 管网水质生物稳定性 209
11.1 管网水质生物稳定性概念和影响因素 209
11.1.1 饮用水生物稳定性的概念 209
11.1.2 影响管网细菌繁殖的因素 210
11.2 影响水质生物稳定性的有机物性质及其表征方式 211
11.3 AOC和BDOC测定原理和比较 212
11.3.1 AOC的测定方法和改进 212
11.3.2 BDOC测定方法和改进 214
11.3.3 AOC和BDOC测定结果的比较 215
11.3.4 AOC和BDOC与饮用水生物稳定性的关系 215
11.3.5 降低AOC和BDOC含量，提高饮用水生物稳定性的途径 216
11.4 AOC测定方法 217
11.4.1 菌种 217
11.4.2 药品和器材 217
11.4.3 试剂和培养基的配制与预处理 218
11.4.4 菌种的复苏 218
11.4.5 接种液的准备 218
11.4.6 器皿的处理 218
11.4.7 待测水样的预处理 219
11.4.8 水样的接种 219
11.4.9 水样的培养 219
11.4.10 细菌的平板计数 219
11.4.11 测定精度的控制 219
11.4.12 产率系数与AOC的计算 219
11.5 BDOC悬浮培养测定法 220
11.5.1 测定原理 220
11.5.2 器皿与材料 220
11.5.3 BDOC测定方法 220
11.5.4 BDOC测定动力学 221
11.5.5 以BDOC3为实际应用中的测定指标的可行性 222
11.6 BDOC动态循环测定法 223
11.6.1 测定原理 223
11.6.2 测定装置 223
11.6.3 测定方法 223
11.6.4 标准待测物的测定 223
11.6.5 用BDOC含量判断水中有机物的可生化性 224
11.7 氯、氯胺和臭氧氧化对AOC的影响 225
11.7.1 次氯酸氧化对AOC影响 225
11.7.2 氯胺氧化对AOC的影响 226
11.7.3 臭氧氧化对水中AOC含量的影响 226
11.8 典型城市饮用水生物稳定性研究 227
11.8.1 试验方法 227
11.8.2 AOC测定结果及分析讨论 228
11.8.3 管壁管垢扫描电镜分析结果 231
11.9 管网AOC变化规律分析 232
11.9.1 氯消毒型 233
11.9.2 氯胺消毒型 234
11.10 饮用水中AOC和BDOC控制标准的探讨 235
11.10.1 饮用水中AOC和BDOC现状分析 235
11.10.2 饮用水AOC和BDOC控制标准的探讨 236
第12章 膜技术 238
12.1 概述 238
12.1.1 膜的分类 238
12.1.2 膜组件的材料与基本形式 239
12.1.3 卷式膜 240
12.1.4 中空纤维膜 241
12.1.5 陶瓷膜 245
12.1.6 膜的污染与清洗 247
12.2 微滤 251
12.2.1 微滤理论与机理 251
12.2.2 微滤的应用 252
12.3 超滤 252
12.3.1 超滤的基本理论 253
12.3.2 超滤膜 253
12.3.3 超滤装置 254
12.3.4 超滤系统设计 255
12.3.5 应用领域 259
12.3.6 工程案例分析 263
12.4 纳滤 265
12.4.1 概述 265
12.4.2 纳滤膜的传质机理和模型 266
12.4.3 纳滤膜系统 267
12.4.4 纳滤的应用 268
12.4.5 纳滤技术的发展 270
12.4.6 典型工程案例——法国Mery-sur-Oise纳滤饮用水厂 270
12.5 反渗透 274
12.5.1 概述 274
12.5.2 反渗透理论 274
12.5.3 反渗透膜的主要特性参数 275
12.5.4 反渗透过程的基本流程 275
12.5.5 反渗透工艺设计 275
12.5.6 反渗透浓水处置的现状和趋势 277
12.5.7 反渗透在市政给水处理中的问题 277
第13章 微污染水源饮用水组合工艺处理效果分析和毒理学评价 278
13.1 GC/MS分析水中微量有机物 278
13.2 组合工艺的有机物分子量分析 278
13.3 生物预处理组合工艺的致突变活性评价 280
13.4 活性炭组合工艺的Ames毒理学评价 281
13.5 蚌埠市饮用水生物陶粒滤池预处理生产规模试验 283
13.5.1 试验装置、水质分析项目与方法 283
13.5.2 试验期间淮河蚌埠段的水质及其特性 284
13.5.3 生物陶粒滤池的运行效果分析 285
13.6 生物陶粒技术改善城子水厂水质研究 289
13.6.1 生物陶粒试验装置及设备参数 289
13.6.2 生物陶粒池的试验结果 291
13.6.3 生物陶粒预处理与其他单元技术的组合 293
13.6.4 臭氧对工艺出水的影响 294
13.6.5 不同组合工艺对水致突变活性的影响 295
13.6.6 各处理单元对水中微量有机物的影响 297
第14章 饮水净化展望 303
参考文献 308