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水處理原理、技術及應用(簡體書)
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作者簡介
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目次

商品簡介

《水處理原理、技術及應用》一書主要論述了水處理的基本原理、主要技術和應用案例。全書共19章,包括緒論、篩分、沉澱分離、氣浮分離、澄清過濾、 脫水幹燥、混凝、吸附、離子交換、化學與物理化學法、水處理反應器、廢水生化處理理論基礎 、活性污泥法、生物膜法、厭氧消化法、顆粒污泥技術、膜生物反應器、微生物燃料電池和微生物電解池、膜分離等。本書理論與應用並重,詳細介紹了水處理領域通用的各種技術方法、原理、設備裝置的構造以及設計計算等,並在每章末都附有相應的思考題,便於讀者加強練習和加深理解。
本書可供水處理、市政工程等相關領域的科研人員、技術人員、設計人員和管理人員閱讀,也可供高等學校環境科學與工程、市政工程等相關專業的師生參考。

作者簡介

成岳,江蘇南通人,教授,博導。曾在University of Connecticut訪學。省骨幹教師,省高校中青年學科帶頭人。省市環境影響評價、清潔生產、節能評估、應急預案和環境保護驗收等專家庫成員。一直從事環境工程專業方面的教學與科研工作,研究方向是環境功能材料的制備及在水處理中的應用。先後主持完成國家科技攻關項目、自然科學基金項目,省、市科研項目20多項。參加生態環境部標準的制定,獲省精品課程,獲省教育廳優秀教材獎勵等,發明專利多項。先後在國內外各類期刊上論文一百多篇,出版專著及教材10多部。

名人/編輯推薦

本書理論與應用並重,對水處理工程理論問題的論述比較全面、深人,在應用上,詳細介紹了水處理領域通用各種技術方法、設備、裝置的構造以及實際應用等各方面都做了較詳細的闡述,較系統介紹了國內外多種水處理新技術,綜合了各種技術的前沿研究成果。本書按照物理處理法、化學與物理化學處理法和生物化學處理法進行介紹。
★物理處理法篇:篩分、沉澱分離、氣浮分離、澄清過濾、脫水幹燥。
★化學與物理化學處理法篇:混凝、吸附、離子交換、化學與物理化學法 。
★生物化學處理法篇:廢水生化處理理論基礎 、活性污泥法、生物膜法、厭氧消化法、顆粒污泥技術、膜生物反應器、微生物燃料電池和微生物電解池。
★膜處理篇:膜分離。

自產業革命以來,人類在社會文明和經濟發展方面取得了巨大的成就。與此同時,人類對自然的改造也達到空前的廣度、深度和強度。研究表明,地球一半以上的陸地表面都受到人為活動的改造,一半以上的地球淡水資源都已被人類開發利用,人類活動嚴重影響著地球系統的生物地球化學過程及能量和物質的循環,外來物種入侵、海洋魚類的大量捕撈及鳥類的大量滅絕,使地球生態系統面臨空前的壓力,環境污染、過度開采利用導致水資源日益短缺、油氣資源和戰略性礦產資源面臨枯竭、物種退化滅絕及可能的生態災難、全球氣候變化、頻發的自然災害等,都危及人類社會的生存和發展。
水是人類和地球上其他生物的生命源泉,是生命性資源、基礎性資源、戰略性資源,是資源的資源,是人類社會發展的重要物質基礎,直接關係到經濟、社會和生態的可持續發展,是21世紀全球的核心資源。人類的發展與進步面臨著人口膨脹、資源短缺、環境惡化和生態破壞四大問題。這四大問題均與水有著密切的關係,洪澇災害、幹旱缺水、水環境質量惡化和水土流失常常幹擾或制約一個國家(或地區)的社會經濟發展進程。中國的水資源危機不僅十分突出,而且已經成為經濟增長和現代化進程中的根本性限制因素。水資源觀念落後,涉水行為失當,水資源管理效率低下,造成水資源的巨大浪費,更加重了我國的水資源危機。
水資源是人類生命之源,隨著世界社會經濟的發展和人口逐漸增多,對水資源的爭奪已逐漸演變為國際政治問題。在我國工業化和城鎮化過程中,水資源污染問題日益嚴重,水資源短缺更加凸顯,成為阻礙可持續發展的重大問題之一。
《水處理原理、技術及應用》主要論述了水處理的基本原理、理論和應用技術。全書共19章,包括緒論、篩分、沉澱分離、氣浮分離、澄清過濾、脫水幹燥、混凝、吸附、離子交換、化學與物理化學法、水處理反應器、廢水生化處理理論基礎、活性污泥法、生物膜法、厭氧消化法、顆粒污泥技術、膜生物反應器、微生物燃料電池和微生物電解池、膜分離等。
本書理論與應用並重,對水處理工程理論問題的論述比較全面、深入,對各家學派的學說也分別做了介紹。在應用上,詳細介紹了水處理領域各種通用技術方法、原理、設備裝置的構造以及實際應用等,較系統地介紹了國內外多種水處理新技術與新工藝、新設備,綜合了各種技術的前沿研究成果,資料豐富,並列舉大量實例和計算例題等。在每章都附有相應的思考題,便於讀者加深理解。
本書內容豐富,可作為環境科學與工程類專業教學用書,在水處理方面既有較強的理論深度,又有最新的實例分析;既適合各類環境類專業人員的參考閱讀,對從事水處理技術研究、開發、設計的人員也有較大參考價值,也可作為高等學校本科生與研究生及相關工程專業技術人員等相關專業教材或參考用書,滿足不同層次讀者的需要。
本書的大部分研究成果是由景德鎮陶瓷大學環境工程專業碩士研究生袁峰平、牛海亮、焦創、範小豐、曹天憶、任婉茹、王靜、吳小剛等完成,在此表示衷心的感謝。本書引用了一些文獻資料,在此向被引用的參考文獻的作者們致以謝意!
由於編著者水平及時間有限,書中不足和疏漏之處在所難免,歡迎廣大讀者批評指正。

編著者

目次

第1章緒論/1
1.1水資源與水環境/1
1.1.1水資源/1
1.1.2水環境/2
1.2天然水的化學組成及水體污染、水體污染源與主要污染物/2
1.2.1天然水的化學組成/2
1.2.2水體污染、水體污染源與主要污染物/3
1.3水質指標與水質標準/5
1.3.1水質指標/5
1.3.2水質標準/7
1.4水污染防治與處理/8
1.4.1水污染防治/8
1.4.2水污染處理/8
思考題/9

第一篇物理處理/11
第2章篩分/12
2.1物料的粒度組成及粒度分析/12
2.1.1粒度及其表示方法/12
2.1.2粒度分析方法/12
2.2篩分分析/13
2.2.1篩分過程/13
2.2.2篩分工具/14
2.2.3篩分方法/14
2.2.4數據處理/15
2.3篩分理論/16
2.3.1篩分運動規律理論/16
2.3.2篩分透篩概率理論/16
2.3.3潮濕物料幹法深度篩分理論/17
2.4篩分效率/17
2.4.1篩分效率計算/17
2.4.2篩分效率的測定方法/18
2.4.3篩分效率的影響因素/18
2.5篩分機械/20
2.5.1標準套篩/20
2.5.2固定篩/20
2.5.3振動篩/20
2.5.4篩分機械的發展/21
思考題/21

第3章沉澱分離/23
3.1概述/23
3.2沉澱類型/23
3.3沉澱理論/24
3.4自由沉澱及分析/26
3.4.1自由沉澱分析/26
3.4.2用牛頓第二定律表達顆粒的自由沉澱過程/26
3.4.3斯托克斯定律討論/27
3.5沉澱池類型及特點/27
3.5.1平流式沉澱池/27
3.5.2豎流式沉澱池/27
3.5.3輻流式沉澱池/28
3.5.4斜板或斜管沉澱池/29
3.6淺池理論原理與設計/29
3.6.1原理/29
3.6.2斜管沉澱池設計/30
3.6.3斜流沉澱池/31
思考題/32

第4章氣浮分離/33
4.1基本理論及原理/33
4.1.1氣浮的基本原理/33
4.1.2氣泡的穩定性/34
4.1.3氣浮的影響因素/36
4.2乳化現象與破乳/37
4.2.1概述/37
4.2.2水包油(O/W)體系穩定性的影響因素/37
4.2.3提高乳化體穩定性的方法/38
4.2.4油包水(W/O)乳化液/38
4.2.5破乳/39
4.3氣浮工藝/41
4.3.1布氣氣浮/41
4.3.2溶氣氣浮/42
4.3.3電解氣浮/45
4.3.4生化氣浮/45
4.4氣浮技術的應用及展望/45
4.4.1氣浮技術的應用/45
4.4.2氣浮技術的展望/46
思考題/47

第5章澄清過濾/48
5.1過濾/48
5.1.1過濾的基本概念和分類/48
5.1.2過濾介質/49
5.1.3濾餅和助濾劑/49
5.1.4過濾推動力和阻力/49
5.1.5提高過濾生產能力的措施/50
5.2過濾設備/50
5.2.1深層過濾設備/50
5.2.2板框式壓濾機/51
5.2.3轉筒真空過濾機/51
5.2.4其他過濾設備/52
5.3有關過濾的計算/53
5.3.1固體量、濾液量與濾渣量的關係/53
5.3.2過濾速率基本方程式/53
5.3.3恒壓過濾方程式/54
5.4過濾理論/57
5.4.1過濾機理/57
5.4.2唯象理論與跡線理論/59
思考題/59

第6章脫水幹燥/60
6.1污泥脫水的基本原理/60
6.2脫水方法與設備/61
6.2.1污泥幹化場/61
6.2.2離心法/62
6.3污泥幹燥/63
6.3.1回轉圓筒式幹燥器/63
6.3.2閃蒸幹燥(或急驟幹燥)/63
6.3.3噴霧幹燥器/63
6.3.4真空冷凍幹燥/63
6.3.5旋轉蒸發儀/64
思考題/65

第二篇化學與物理化學處理/67
第7章混凝/68
7.1概述/68
7.2膠體的特性/68
7.2.1膠體的結構和基本特性/68
7.2.2膠體的雙電層結構/69
7.2.3膠體的穩定性/70
7.3混凝理論/71
7.3.1雙電層壓縮理論/71
7.3.2吸附電中和理論/72
7.3.3吸附架橋理論/72
7.3.4沉澱物網捕理論/73
7.4混凝劑與助凝劑/74
7.4.1混凝劑/74
7.4.2助凝劑/76
7.5影響混凝的因素/76
7.6混凝設備及混凝處理工藝過程/78
7.6.1混凝劑的投加設備/78
7.6.2混合設備/78
7.6.3絮凝設備/79
7.6.4混凝處理工藝過程/80
7.7絮凝模型/81
7.7.1傳統絮凝模型/81
7.7.2層流模型/82
7.7.3紊流模型/82
7.7.4直線模型和曲線模型/83
7.7.5絮凝體破碎模型/83
7.7.6研究進展/83
7.8磁混凝/84
7.8.1磁混凝沉澱技術/84
7.8.2磁混凝作用機理/84
7.8.3磁粉的回收/85
7.8.4磁混凝沉澱技術的工藝流程及工藝參數/85
7.9有關混凝的計算/88
7.9.1概述/88
7.9.2具體計算公式/89
思考題/90

第8章吸附/92
8.1概述/92
8.2吸附的基本理論/92
8.2.1吸附機理及分類/92
8.2.2吸附平衡/93
8.2.3吸附等溫式/93
8.2.4吸附速度/94
8.3影響吸附的因素/95
8.3.1吸附劑結構/95
8.3.2吸附質的性質/96
8.3.3操作條件/96
8.4吸附動力學/96
8.4.1水膜內的物質遷移速度/96
8.4.2內孔擴散速度/97
8.4.3吸附速度的測定/98
8.5吸附劑/103
8.6吸附工藝與設備/104
8.6.1吸附操作方式/104
8.6.2間歇吸附/104
8.6.3固定床吸附/106
8.6.4移動床吸附/107
8.6.5流化床吸附/108
8.7吸附劑再生/108
思考題/109

第9章離子交換/110
9.1概述/110
9.1.1樹脂的定義和分類/110
9.1.2離子交換樹脂/111
9.2唐南理論/111
9.3離子交換平衡/112
9.4離子交換樹脂的性能指標/112
9.5離子交換選擇性/114
9.6離子交換動力學/115
9.7離子交換的工藝和設備/115
9.7.1順流再生離子交換器/116
9.7.2逆流再生離子交換器/117
9.7.3分流再生離子交換器/118
9.7.4浮床式離子交換器/118
9.7.5雙層床和雙室床/118
9.8離子交換法運行管理的注意事項/118
9.9離子交換法在廢水處理中的應用/119
思考題/123

第10章化學與物理化學法/124
10.1中和法/124
10.1.1酸堿污水的產生/124
10.1.2中和劑/124
10.1.3中和方法分類/124
10.2化學沉澱法/126
10.3氧化還原法/127
10.3.1氧化劑/127
10.3.2臭氧氧化法/128
10.3.3高級氧化法/128
10.4光催化氧化/137
10.4.1光催化氧化概述/137
10.4.2光催化反應機理/138
10.4.3光催化氧化影響因素/139
10.4.4光催化氧化技術特點及發展/139
10.4.5光催化氧化的應用/140
10.4.6TiO2光催化劑的制備方法/141
10.4.7光催化劑的改性/142
10.4.8光催化研究實驗體系的搭建/143
10.4.9實例:白色和黑色納米二氧化鈦性能對比分析/148
10.5萃取法/153
10.5.1概述/153
10.5.2萃取劑/153
10.5.3萃取工藝/154
10.5.4萃取法應用舉例/154
10.6超臨界處理技術/155
10.6.1概述/155
10.6.2超臨界原理/156
10.6.3超臨界流體特點/156
10.6.4超臨界流體處理的應用/157
10.6.5超臨界流體處理實例/158
思考題/158

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