第1章 绪论 1
第2章 胶体及其基本性质 5
2.1胶体的定义和范畴 5
2.1.1胶体的一般定义和胶体体系 5
2.1.2水中污染物的尺度和胶体范畴 5
2.1.3典型的胶体态水环境污染物 6
2.2胶体和表面 9
2.2.1胶体尺度和度量方法 9
2.2.2胶体的表面积 10
2.3布朗运动与胶体的扩散过程 11
2.3.1胶体的布朗运动 11
2.3.2胶体的扩散过程 12
2.3.3粒子的重力沉降 13
2.4胶体的光学性质 14
2.4.1丁铎尔效应 14
2.4.2瑞利散射原理 14
2.4.3散射光的检测 16
2.5胶体的电动现象 17
2.5.1胶体表面电荷的来源 17
2.5.2扩散双电层 18
2.5.3胶体电泳与电渗 18
2.6高浓度胶体悬浊液的流变性 19
2.6.1球状粒子胶体体系的流变性 19
2.6.2非球状粒子胶体体系的流变性 20
2.6.3电黏性效应 21
参考文献 22
第3章 胶体混凝的基本原理 23
3.1胶体的稳定性 23
3.1.1系统的自由能和稳定性 23
3.1.2胶体的吸引自由能 23
3.1.3胶体的排斥自由能 25
3.1.4胶体的合成势能 26
3.2胶体的脱稳 26
3.2.1胶体的电中和——DLVO理论 27
3.2.2胶体的空间位阻问题 28
3.2.3高分子吸附架桥 30
3.3胶体的混凝过程 31
3.3.1混凝的化学条件和混凝模式 31
3.3.2混凝的动力学基本方程 33
3.3.3不同作用力下的絮凝动力学方程式 35
3.3.4描述实际絮凝过程的动力学方程式 39
3.4与絮凝效果相关的无因次准数的讨论 40
3.4.1表征絮凝动力学特征的GT值 40
3.4.2计入浓度影响因素的GTC0值 40
3.4.3计入流态影响因素的GT/？Re值 41
参考文献 44
第4章 无机悬浊质的混凝及絮凝过程 45
4.1水中悬浊质脱稳的化学作用 45
4.1.1悬浊质脱稳的条件 45
4.1.2常用金属盐水解产物及其电中和作用 47
4.1.3溶液pH条件的影响 52
4.1.4溶液中共存离子的影响 55
4.2絮凝体的形成过程与影响因素 58
4.2.1絮凝体形成过程的动态监控 58
4.2.2水力搅拌条件对絮凝过程的影响 67
4.2.3共存离子对絮凝体的形态影响 74
4.3絮凝体破碎特性及最大成长粒径 76
4.3.1絮凝体的破碎特性 76
4.3.2基于光学在线监测及形态学研究的絮凝体强度分析方法 79
4.3.3絮凝体的最大成长粒径 84
参考文献 85
第5章 水中有机质的混凝 88
5.1水中有机质的混凝性 88
5.1.1水中有机质的类别 88
5.1.2天然有机质的电荷特性 91
5.1.3天然有机质与金属盐的作用特点 93
5.1.4天然有机分子与金属离子的结合模型 95
5.2天然有机质混凝的化学特性 97
5.2.1天然有机质混凝的pH依存特性 97
5.2.2天然有机质混凝的选择络合特性 103
5.2.3有机物相对分子质量对混凝作用的影响 121
5.2.4天然有机质混凝的化学作用原理 122
5.3天然有机质混凝性的强化 127
5.3.1水中有机物的分级表征 127
5.3.2天然有机质的化学官能团调控 131
5.3.3天然有机质的混凝强化途径及其功效评价 136
5.4基于核晶凝聚原理的有机质强化混凝 138
5.4.1核晶凝聚作用原理 138
5.4.2成核条件及添加剂筛选 140
5.4.3基于核晶凝聚的絮凝过程控制 148
参考文献 151
第6章 絮凝体构造特征与分离强化 156
6.1絮凝体构造特征 156
6.1.1絮凝体形态与密度 156
6.1.2基于分形体自相似性的絮凝体分步成长模型 158
6.1.3絮凝体密实化的理论途径 160
6.2逐一附着型絮凝操作——流化床造粒 161
6.2.1基本原理与方法 161
6.2.2混凝剂投量的合理控制 164
6.2.3高分子混凝剂投加及混合方式 167
6.2.4造粒型絮凝体的粒径-密度关系 167
6.2.5共存有机质的影响 168
6.2.6高浊度水的水力旋流造粒直接净化处理 172
6.3结构重组型絮凝操作——脱水收缩造粒 173
6.3.1絮凝体破碎—再絮凝—结构重组原理 173
6.3.2延时搅拌过程中絮凝体形态和密度的变化 174
6.3.3污水处理厂排泥的造粒减量 176
6.3.4超高浓度悬浊质的造粒脱水 180
6.4造粒法在污水强化处理中的应用 186
6.4.1生物造粒流化床污水处理工艺 187
6.4.2颗粒污泥的形态及微生物学特征 190
6.4.3混凝剂对好氧颗粒污泥形成和稳定性的影响 195
参考文献 201
第7章 絮凝体形成的动态特征 203
7.1絮凝体形成过程中的形态学变化规律 203
7.1.1悬浊质絮凝体的形态学变化规律 203
7.1.2天然有机质絮凝体的形态学变化规律 206
7.1.3絮凝体分形维数随时间变化原因探讨 215
7.2引入分形维数的絮凝动力学方程 216
7.2.1絮凝动力学方程中分形维数的引入 216
7.2.2动力学过程模拟 218
7.3絮凝体自我相似性的表征与模拟 222
7.3.1絮凝体粒径分布守恒规律 222
7.3.2粒径分布的自我相似原理 226
7.3.3粒径分布相似的计算模拟 228
参考文献 236