第1章 绪论 1
1.1 饮用水深度处理技术需求分析 1
1.1.1 我国水源水质的现状 1
1.1.2 我国供水设施的现状 4
1.1.3 饮用水水质标准的发展 6
1.1.4 深度处理技术的提出 11
1.1.5 饮用水深度处理技术优势 14
1.2 深度处理技术发展概况 18
1.2.1 深度处理原理 18
1.2.2 深度处理技术的发展 19
1.2.3 饮用水深度处理工艺的应用 40
第2章 臭氧与活性炭技术 47
2.1 臭氧对水中污染物的去除性能 47
2.1.1 臭氧及其高级氧化的性能对比 47
2.1.2 O3/H2O2工艺的效能及优化 55
2.2 臭氧接触池优化设计 57
2.2.1 传统臭氧接触池的优化设计 57
2.2.2 新型接触池的优化设计——准推流式臭氧接触池 68
2.3 生物活性炭工艺的运行效果与参数优化 74
2.3.1 生物活性炭工艺的运行效果 74
2.3.2 生物活性炭工艺运行参数优化 78
2.4 上／下向流生物活性炭滤池运行效果比较 89
2.4.1 上向流生物活性炭滤床膨胀率及影响因素 89
2.4.2 挂膜期间上向流／下向流生物活性炭的处理效果比较 97
2.4.3 相同滤速时上／下向流生物活性炭的处理效果比较 99
2.4.4 相同接触时间上／下向流生物活性炭的处理效果比较 102
2.4.5 上／下向流生物活性炭对异养菌的影响 106
2.5 炭砂滤池工艺 109
2.5.1 炭砂滤池构建及运行方式 109
2.5.2 对浊度和颗粒物的去除效果 113
2.5.3 对有机物的去除效果 115
2.5.4 对氨氮和亚硝酸盐氮的去除效果 117
2.5.5 提高氨氮去除能力的曝气炭砂滤池工艺 122
第3章 深度处理组合工艺 127
3.1 H2O2/O3／生物活性炭工艺 127
3.1.1 O3/H2O2联用去除污染物的机理 127
3.1.2 臭氧传质及过氧化氢浓度变化的影响因素 128
3.1.3 反应前后pH值的变化 131
3.1.4 对有机物的去除效果 132
3.1.5 对消毒副产物前体物的去除效果 137
3.2 臭氧催化氧化生物活性炭工艺 139
3.2.1 臭氧催化氧化机理与特点 139
3.2.2 对有机物的去除效果 143
3.2.3 对氯消毒副产物前体物的去除效果 146
3.2.4 对臭氧化有机副产物生成的抑制效果 148
3.2.5 对臭氧利用效率的提高作用 151
3.2.6 对溴酸盐生成的抑制作用 152
3.2.7 对遗传毒性的消减效果 153
3.2.8 应对突发性污染事件的效果 153
3.3 粉末活性炭—超滤组合工艺 155
3.3.1 粉末活性炭—超滤组合工艺的特点 155
3.3.2 工艺流程 156
3.3.3 处理效果分析 156
3.4 炭砂滤池组合工艺 163
3.4.1 炭砂滤池组合工艺的提出 163
3.4.2 强化混凝与炭砂滤池组合 164
3.4.3 粉末活性炭回流与炭砂滤池组合 166
3.4.4 高锰酸钾预氧化与炭砂滤池组合 167
3.5 炭砂—超滤复合工艺 169
3.5.1 工艺特点 169
3.5.2 对浊度的去除效果 169
3.5.3 对有机物的去除效果 169
3.5.4 对细菌的去除效果 170
3.5.5 无脊椎动物问题 171
第4章 臭氧—活性炭工艺副产物的控制与去除 172
4.1 臭氧化工艺中的副产物问题 172
4.2 溴酸盐的控制和去除技术 172
4.2.1 溴酸盐的生成原理 172
4.2.2 溴酸盐前体物的去除技术 174
4.2.3 溴酸盐的生成控制 177
4.2.4 溴酸盐的去除技术 190
4.2.5 溴酸盐控制方法选择体系 193
4.3 AOC的控制和去除技术 194
4.3.1 可生化有机碳AOC的生成规律 194
4.3.2 高级氧化技术控制AOC生成 195
4.3.3 活性炭单元去除AOC 197
4.4 酸副产物的控制 200
4.4.1 臭氧—活性炭工艺中pH变化分析 200
4.4.2 臭氧—活性炭工艺出水pH的控制方法 205
4.4.3 南洲水厂炭滤池pH调节技术 206
4.4.4 臭氧—活性炭工艺优化运行调控技术 208
第5章 深度处理工艺生物风险与控制 211
5.1 深度处理工艺中的生物问题 211
5.1.1 微生物问题 211
5.1.2 水生微型动物问题 212
5.2 生物活性炭中微生物风险识别 214
5.2.1 生物活性炭中微生物的分析方法 214
5.2.2 生物活性炭中微生物的群落结构 218
5.2.3 生物活性炭中微生物的数量变化特征 233
5.2.4 生物活性炭中微生物风险分析 235
5.2.5 生物活性炭滤池病原性微生物风险 240
5.3 微型动物群落结构及风险分析 244
5.3.1 生物活性炭中微型动物的群落结构 244
5.3.2 微型动物的生长繁殖特征 246
5.3.3 微型动物风险分析 248
5.4 微生物风险控制技术 257
5.4.1 病原菌灭活的消毒药剂及剂量控制 257
5.4.2 优化运行控制病原菌风险 266
5.5 微型动物风险控制技术 268
5.5.1 原水中常见微型动物的灭活方法 268
5.5.2 炭池中微型动物的灭活技术 270
5.5.3 微型动物风险的多级屏障控制措施 275
第6章 深度处理技术集成与工程案例 283
6.1 高氨氮、高有机物污染河网型原水深度处理技术与工程示范 283
6.1.1 水质特性 283
6.1.2 工艺选择 283
6.1.3 嘉兴市古横桥水厂三期示范工程 286
6.2 高藻、高有机物湖泊型原水深度处理技术与工程示范 289
6.2.1 水质特性及工艺选择 289
6.2.2 无锡市中桥水厂示范工程 290
6.3 高嗅味、高溴离子引黄水库水深度处理技术与工程示范 293
6.3.1 水质特性 293
6.3.2 济南市鹊华水厂示范工程 294
6.3.3 小结 301
6.4 强化去除寒冷地区地表水中有机污染物的深度处理技术与工程示范 301
6.4.1 水质特性 301
6.4.2 工艺选择 302
6.4.3 依兰县依兰镇牡丹江水源给水深度处理一期示范工程 303
6.5 低温低浊、高氨氮、高有机物原水深度处理技术与工程示范 311
6.5.1 水源水质特征 311
6.5.2 工艺设计 312
6.5.3 淮南首创—水厂示范工程运行效果 313
6.6 深度处理工艺的生物安全性控制技术与工程示范 317
6.6.1 臭氧—生物活性炭工艺的生物安全性问题 317
6.6.2 深圳市梅林水厂示范工程 319
6.6.3 上海临江水厂紫外消毒工程 321
6.7 深度处理运行优化技术与工程示范 330
6.7.1 深度处理工艺现状问题 330
6.7.2 广州市南洲水厂示范工程 331
6.8 以活性炭砂滤池为核心的短流程深度处理技术与工程示范 340
6.8.1 短流程深度处理技术应用背景 340
6.8.2 东莞市第二水厂示范工程 340
6.8.3 深圳市沙头角水厂示范工程 347
6.9 国外的工程案例 354
6.9.1 瑞士苏黎世林格水厂 354
6.9.2 德国Constance湖水厂 356
6.9.3 荷兰阿姆斯特丹PWN水厂 358
6.9.4 美国洛杉矶水厂 360
6.9.5 法国巴黎梅里奥塞水厂 364
第7章 饮用水深度处理技术发展展望 370
参考文献 372