第1章 概论 1
1-1水处理发展史 3
1-2健康和环境因素 6
1-3新兴污染物的成分 8
1-4水处理技术的演变 9
1-5水处理流程的选择 12
参考文献 14
第2章 水的物理化学特性 15
2-1水的基本性质和工程特性 18
2-1-1水的基本性质 18
2-1-2水的工程特性 19
2-2化学浓度的表达单位 20
2-3水的物理综合特性 22
2-3-1吸光度和透射比 22
2-3-2浊度 25
2-3-3颗粒物 26
2-3-4色度 35
2-3-5温度 36
2-4无机化学成分 37
2-4-1主要的无机成分 37
2-4-2次要和痕量无机成分 40
2-4-3无机水质指标 41
2-5有机化学成分 44
2-5-1定义及分类 44
2-5-2饮用水中有机物的来源 45
2-5-3天然有机物 45
2-5-4来源于人类活动的有机化合物 48
2-5-5消毒过程中产生的有机化合物 50
2-5-6综合有机水质指标的替代指标 50
2-6臭（xiù）味 52
2-6-1供水系统中臭（xiù）味的来源 52
2-6-2臭（xiù）味的源头预防与控制 53
2-7水中气体 53
2-7-1理想气体方程 54
2-7-2天然产生的气体 54
2-8水中的放射性核素 55
2-8-1原子的基本性质 55
2-8-2衰变的类型 55
2-8-3表达单位 56
问题和讨论 56
参考文献 59
第3章 水的微生物指标 61
3-1微生物世界概览 64
3-1-1微生物的物理特性 66
3-1-2氧化还原电位（EH）及pH 67
3-1-3生物分子革命 68
3-1-4细菌性病原体间快速进化的促进 69
3-2饮用水中的病原体 70
3-2-1水传播疾病的发现 70
3-2-2水在疾病传播中的角色 71
3-2-3水处理中重要的病原体 73
3-2-4病原性 73
3-2-5肠胃炎的类型 78
3-3饮用水中的重要细菌 79
3-3-1传统的水传播细菌性致病菌 80
3-3-2现代水传播细菌性致病菌 85
3-3-3新兴细菌性致病菌 91
3-3-4细菌与供水系统中的恐怖活动 96
3-4饮用水中涉及的病毒 99
3-4-1非胃肠道病毒 101
3-4-2病毒性肠胃炎 104
3-4-3与肠胃炎相关的其他病毒 107
3-4-4与粪口途径相关的其他病毒 109
3-5饮用水中重要的原生动物 109
3-5-1内阿米巴虫 111
3-5-2蓝氏贾第鞭毛虫 113
3-5-3隐孢子虫 115
3-5-4供水系统中关注的其他原生动物 119
3-6饮用水中涉及的蠕虫 119
3-7饮用水中涉及的藻类 121
3-7-1藻类生态学及命名法 121
3-7-2藻类与湖泊营养状况 122
3-7-3有害的藻华 123
3-7-4藻类与滤池堵塞 124
3-7-5饮用水供应中藻类的计数 124
3-8评估水源中病原体的存在 126
3-8-1用大肠菌群作为污水中病原体存在的指示生物 126
3-8-2可活但不可培养的细菌 128
问题和讨论 129
参考文献 131
第4章 水质管理策略 139
4-1水处理的目标 142
4-2水质管理进程 143
4-2-1有益使用指定 143
4-2-2指标的发展 144
4-2-3标准 146
4-2-4目标选择 148
4-3水质标准与条例 149
4-3-1历史发展 149
4-3-2美国环保局联邦标准与条例发展 151
4-3-3州的标准和条例 158
4-3-4国际标准和条例 158
4-3-5未来标准和条例的焦点 159
4-4水处理方法综述 159
4-4-1处理方法的分类 159
4-4-2单元工艺的应用 161
4-5水处理系统的发展 165
4-5-1水处理工艺选择的总体考虑 165
4-5-2水处理系列的整合 168
4-5-3残余物管理的处理工艺 174
4-5-4处理设施和工艺的水力分级 176
4-5-5中试试验运行研究 178
4-5-6去除效率和对数去除值 180
4-6多重屏障的概念 180
问题和讨论 182
参考文献 183
第5章 化学反应原理 187
5-1化学反应及化学计量学 190
5-1-1反应的类型 190
5-1-2反应次序 192
5-1-3反应机理 193
5-1-4催化反应 194
5-1-5反应化学计量学 195
5-1-6反应物的转化率 196
5-2平衡反应 199
5-2-1平衡常数 199
5-2-2离子强度 200
5-2-3活度和活度系数 201
5-3化学反应的热力学 204
5-3-1标准条件 204
5-3-2生成自由能 205
5-3-3反应自由能 205
5-3-4平衡自由能 207
5-3-5利用亨利常数计算生成自由能 207
5-3-6自由能变化的温度依赖性 208
5-4反应动力学 211
5-4-1反应速率 212
5-4-2反应速率定律和反应级数 212
5-4-3反应速率之间的关系 213
5-4-4速率常数 214
5-4-5影响反应速率常数的因素 214
5-4-6反应速率常数的确定 220
5-5反应速率定律的确定 221
5-5-1各反应步骤的反应速率定律 222
5-5-2总反应的反应速率表达式 223
5-5-3经验反应速率表达式 225
5-6水处理中用到的化学反应 226
5-6-1酸碱反应 226
5-6-2沉淀溶解反应 229
5-6-3配合反应 233
5-6-4氧化－还原反应 235
问题和讨论 236
参考文献 240
第6章 反应器分析与混合的原理 243
6-1水处理中使用的反应器类型 246
6-1-1反应器类型 246
6-1-2反应器的运行模式特征 246
6-1-3反应器的水力特征 247
6-1-4反应器的单元过程特征 248
6-1-5反应器的入口和出口条件特征 250
6-2物料平衡分析 250
6-2-1守恒与非守恒组分 250
6-2-2规模和系统选择 251
6-2-3一般物料平衡分析 251
6-3理想反应器的水力特征 252
6-3-1完全混合序批式反应器 252
6-3-2完全混合流反应器 252
6-3-3推流反应器 253
6-3-4理想反应器的示踪剂曲线 254
6-3-5串联完全混合流反应器 255
6-4完全混合序批式反应器中反应的模拟 259
6-4-1物料平衡分析 259
6-4-2完全混合序批式反应器的反应速率 260
6-4-3不可逆反应的半衰期 262
6-5理想连续流反应器中反应的模拟 265
6-5-1完全混合流反应器 265
6-5-2推流反应器 271
6-5-3推流反应器与完全混合流反应器所需停留时间与体积的比较 273
6-5-4带循环的反应器 276
6-5-5带循环的完全混合流反应器 276
6-6用示踪剂来表征非理想型反应器的水力性能 278
6-6-1示踪测试的方法 278
6-6-2示踪数据的分析 279
6-6-3用来表征示踪结果的参数 286
6-7非理想反应器水力性能的模拟 287
6-7-1非理想流产生的原因 287
6-7-2描述非理想流的模型 288
6-7-3RTDs和t10概念的应用 297
6-7-4预测渠道中的分散 298
6-7-5提高反应器的性能 302
6-8非理想反应器中反应的模拟 303
6-8-1应用在反应体系的分散流模型 303
6-8-2应用在反应体系的多池串联模型 306
6-9用示踪曲线模拟反应器中的反应 307
6-9-1分离流模型 307
6-9-2SFM应用的限制 312
6-10混合理论和实践 314
6-10-1混合的类型 315
6-10-2混合的一些基本原理 315
6-10-3混合的均匀性和时间尺度 319
6-10-4微观尺度下的混合 325
6-10-5用于混合的混合装置 326
6-10-6实现特定混合的混合器的设计 327
6-10-7用于过程控制的共混的设计 330
问题和讨论 331
参考文献 337