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第一篇 总论2

第一章 水循环和水环境污染2

第一节 水循环与水体自净2

一、水的自然循环2

二、水的社会循环2

目录2

三、水体自净作用3

第二节 水环境污染4

一、水环境污染基本概念4

二、水环境污染的危害4

三、废水的分类与特征5

四、废水中的污染物种类7

一、废水的水质指标11

第三节 废水的水质指标11

二、水质标准14

第二章 水污染控制工程技术进展16

第一节 我国的水环境污染现状16

第二节 水污染控制的基本途径和方法17

一、水污染控制的基本途径与方法17

二、废水处理的基本方法19

三、废水处理系统20

第三节 水污染控制工程技术进展22

一、水污染控制工程技术的历史回顾22

二、水污染控制工程技术的发展趋势23

一、格栅与筛网26

第一节 废水的预处理26

第三章 废水的物理处理26

第二篇 废水的单元处理技术26

二、集水与提升31

三、水量与水质的调节33

第二节 废水的沉淀处理34

一、概述34

二、沉淀理论36

三、沉砂池39

四、沉淀池类型与特点42

五、沉淀池工艺设计44

第三节 废水的隔油处理54

一、含油废水54

二、隔油池55

三、乳化油及破乳方法56

第四节 废水的离心处理57

一、离心分离原理57

二、离心分离设备58

第五节 废水的过滤处理61

一、过滤理论61

二、过滤池工艺设计61

第四章 废水的化学处理70

第一节 废水的中和处理70

一、概述70

二、中和处理方法与装置70

第二节 废水的化学沉淀处理76

一、概述76

二、氢氧化物沉淀法77

三、硫化物沉淀法78

第三节 药剂氧化与还原处理79

四、钡盐沉淀法79

一、药剂氧化法80

二、药剂还原法82

三、臭氧氧化法84

四、消毒85

第四节 废水的电解处理87

一、废水电解处理功能87

二、电解原理88

三、电解槽的结构形式和极板电路89

四、电解在废水处理中的应用举例91

一、概述94

二、混凝动力学94

第一节 混凝处理94

第五章 废水的物理化学处理94

三、混凝剂和助凝剂97

四、混凝反应池98

五、影响混凝效果的主要因素101

第二节 气浮处理102

一、概述102

二、溶气气浮法102

第三节 吸附处理108

一、概述108

二、吸附原理108

三、影响吸附的因素109

四、吸附剂109

五、吸附工艺设计110

一、概述113

第四节 离子交换113

二、离子交换系统与设备115

三、离子交换法在废水处理中的应用117

第五节 萃取117

一、概述117

二、萃取剂118

三、萃取过程118

四、萃取设备119

第六节 膜分离技术119

一、概述119

二、膜技术的基本原理120

四、电渗析法124

三、渗析法124

五、反渗透法126

六、超滤法127

第六章 废水生物处理基本过程及动力学模型129

第一节 生物处理系统的生物学129

一、生物种群129

二、选择作用131

第二节 生物处理系统中的转化过程133

一、生物增长133

二、水解过程134

三、衰减过程134

第三节 有机物的好氧异养转化135

一、好氧异养转化的反应过程135

二、好氧异养转化的产率系数136

三、好氧异养转化中的营养物137

四、好氧异养转化的动力学138

五、异养微生物的好氧转化139

六、环境因素对好氧异养转化的影响139

第四节 硝化过程142

一、硝化反应142

二、碱度144

三、硝化动力学144

四、环境因素对硝化的影响144

第五节 反硝化过程148

一、反硝化反应149

三、营养物150

四、碱度150

二、反硝化的产率系数150

五、反硝化动力学151

六、环境因素对反硝化的影响152

第六节 生物除磷过程154

一、生物除磷反应154

二、生物除磷的产率系数155

三、碱度156

四、生物除磷动力学156

五、生物除磷的环境因素156

第七节 厌氧过程157

一、厌氧反应158

二、厌氧过程的产率系数159

三、厌氧过程中的有机物159

五、厌氧过程的动力学160

四、厌氧过程中的碱度160

六、产气过程161

七、厌氧过程的环境影响因素162

第八节 活性污泥微生物模型163

一、活性污泥模型概述163

二、ASM1164

三、ASM2168

四、ASM3171

第七章 废水的活性污泥法处理176

第一节 概述176

一、活性污泥176

二、活性污泥法的基本流程176

三、活性污泥降解污水中有机物的过程177

一、活性污泥法主要设计与运行参数178

第二节 活性污泥处理系统的控制指标178

二、曝气原理与曝气设备186

三、活性污泥处理的影响因素196

第三节 活性污泥法的设计计算196

一、概述196

二、构筑物与设备197

三、工艺设计201

第四节 普通活性污泥法及演变211

一、普通活性污泥法211

二、阶段曝气活性污泥法212

三、吸附—再生活性污泥法212

六、深井曝气活性污泥法213

五、延时曝气活性污泥法213

四、高负荷活性污泥法213

七、纯氧曝气活性污泥法214

第五节 氧化沟法215

一、概述215

二、普通型氧化沟215

三、奥贝尔型氧化沟215

四、卡鲁塞尔式氧化沟216

五、交替工作型氧化沟216

六、双沟DE型氧化沟217

七、鼓风曝气型氧化沟217

一、工艺流程218

二、其他两段活性污泥法218

第六节 两段式活性污泥法218

第七节 序批式活性污泥法219

一、概述219

二、普通序批式活性污泥法（SBR）221

三、间歇式循环延时曝气活性污泥法（ICEAS）227

四、循环式活性污泥法（CAST）227

五、周期循环活性污泥法（CASS）228

六、DAT-IAT法229

七、MSBR法229

八、UNITANK系统230

第八节 活性污泥法处理展望231

一、活性污泥法在现阶段工业废水处理中的应用231

二、废水处理过程中活性污泥法存在的不足和改善231

一、生物膜微生物学233

第一节 概述233

第八章 废水的生物膜法处理233

二、生物膜法废水处理的主要特征235

第二节 生物滤池236

一、概述236

二、生物滤池的构造与流程237

三、影响生物滤池性能的主要因素241

四、生物滤池的设计计算243

五、曝气生物滤池处理系统250

第三节 生物转盘251

一、概述251

二、生物转盘的构造与系统251

一、概述252

第四节 生物接触氧化法252

二、生物接触氧化池的构造253

三、生物接触氧化池的设计计算254

第五节 生物流化床255

一、概述255

二、生物流化床的工艺类型及特点257

三、生物流化床中的载体259

第六节 移动床生物膜反应器259

第七节 生物膜处理技术进展260

一、生物膜法在废水处理中的应用261

二、生物膜法在废水处理中的不足和改善261

第九章 废水的厌氧生物处理263

第一节 概述263

一、厌氧生物处理的发展过程263

二、厌氧生物处理工艺特点264

第二节 厌氧生物处理机理265

一、厌氧消化阶段的划分265

二、主要控制条件266

第三节 厌氧接触法与厌氧生物滤池（UAF）266

一、厌氧接触法266

二、厌氧生物滤池267

第四节 上流式厌氧污泥床反应器（UASB）268

一、概述268

二、UASB的功能分区268

三、UASB工艺设计269

第五节 厌氧膨胀床及流化床272

第六节 折流式厌氧反应器（ABR）272

第七节 膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）273

一、EGSB反应器的构造特点274

二、EGSB反应器的运行性能274

第八节 内循环膨胀污泥床反应器（IC）274

第九节 厌氧生物处理技术进展275

一、厌氧生物处理技术未来发展领域275

二、高效厌氧生物反应器研究趋势276

第十章 废水的膜生物反应器处理277

第一节 膜生物反应器277

一、影响膜通透量的主要因素277

二、膜生物反应器的分类279

三、膜生物反应器的材料和构型286

第二节 商业化膜生物反应器287

一、Kubota公司287

二、Zenon公司288

三、Orelis和Mitsui Chemicals公司290

四、Membratek,Weir Envig,Aquatech和Bioscan A/S公司291

五、WehrleWerk AG公司291

六、US Filter公司293

七、Degremont公司294

第三节 膜生物反应器的应用294

一、Kubota MBR技术294

二、ZenonGem MBR工艺295

三、Orelis MBR工艺297

四、WeirEnvig,AquaTech和Bioscan A/S公司的MBR工艺298

五、Wehrle Werk AG Biomembrat工艺300

六、Degremont MBR工艺300

一、硝化处理系统的物料平衡302

第十一章 废水的生物脱氮除磷处理302

第一节 硝化处理系统302

二、硝化处理系统的类型309

三、硝化处理系统的设计314

第二节 反硝化处理系统318

一、反硝化处理的物料平衡319

二、反硝化除磷工艺的种类326

三、反硝化处理系统的设计330

第三节 污水生物除磷处理系统340

一、生物除磷系统的物料平衡340

二、生物除磷处理系统的类型342

三、生物除磷系统的设计344

一、国内外塘处理系统的发展348

第一节 塘处理系统348

第十二章 废水的天然净化处理348

二、生态塘系统在国内的应用实例354

三、污水生态处理技术在国外的应用358

四、高效新型塘359

第二节 土地处理系统365

一、处理流程365

二、监测及运行效果366

第三节 人工湿地处理366

一、概述366

二、人工湿地的类型369

三、人工湿地去除污染物的机理373

四、人工湿地的设计与计算376

五、人工湿地的应用实例391

第十三章 废水的高级氧化处理394

第一节 废水处理高级氧化技术的进展394

一、自由羟基（OH）394

二、高级氧化工艺的特点394

第二节 湿式空气氧化处理396

一、概述396

二、湿式空气氧化的原理397

三、湿式空气氧化反应动力学399

四、湿式氧化的主要影响因素402

五、湿式氧化系统及应用403

第三节 催化湿式氧化处理技术404

一、概述404

二、均相催化湿式氧化法404

三、非均相催化湿式氧化法407

第四节 超临界水氧化处理技术410

一、概述410

二、基本原理411

三、超临界水氧化反应动力学414

四、超临界水氧化技术的工艺及装置416

五、超临界水氧化处理技术的应用及评价418

第五节 催化超临界水氧化处理技术421

一、影响催化效果的因素421

二、技术应用422

第六节 光化学氧化处理技术423

一、光化学氧化原理424

二、羟基自由基的性质424

三、光化学氧化系统425

第七节 光化学催化氧化处理技术432

一、均相光化学催化氧化432

二、非均相光化学催化氧化435

三、光化学和光催化的比较437

四、光催化氧化的应用和展望439

第十四章 废水的资源化与回用440

第一节 概述440

一、废水回用的必要性和发展概况440

二、废水净化回用对象441

三、回用水水质标准442

第二节 废水回用处理技术与工艺选择446

一、废水回用处理单元技术446

二、废水回用处理工艺选择447

三、废水回用过程中可能出现的潜在问题449

第三节 污水处理厂中水回用工程实例450

一、工程概况450

二、处理工艺流程450

三、处理构筑物及设备设计450

四、处理效果451

五、技术经济指标451

六、运行管理要点451

七、工程评价452

第十五章 污泥的处理与处置453

第一节 污泥处理与处置概论453

一、概述453

二、污泥分类与污泥量454

三、污泥的性质指标456

四、污泥输送管的水力计算459

第二节 污泥浓缩460

一、污泥的沉降浓缩461

二、污泥的气浮浓缩463

三、离心浓缩法464

第三节 污泥的厌氧消化464

一、污泥厌氧消化法的发展和分类464

二、污泥厌氧消化池的构造466

三、消化池的设计计算467

第四节 污泥的好氧消化468

一、污泥好氧消化机理468

二、好氧消化的设计471

第五节 污泥消毒472

一、污泥的调理474

第六节 污泥的机械脱水474

二、机械脱水的基本原理475

三、真空过滤脱水479

四、离心脱水482

五、厢式压滤机脱水484

六、滚压带式脱水机485

第七节 污泥的最终处置与利用488

一、农业利用与土地处理488

二、建材利用491

三、填海造地492

第一节 废水处理工程设计程序495

二、废水处理工程设计程序495

一、工程建设项目管理程序495

第十六章 废水处理工程设计概论495

第三篇 废水处理工程设计与运行控制495

第二节 废水处理工程设计的范围和内容496

一、设计范围496

二、废水处理工程设计内容496

第三节 废水处理工程设计依据和原则499

一、设计依据499

二、设计原则与要求500

三、设计基础资料501

第十七章 废水处理厂工程设计503

第一节 设计水量与水质503

一、设计水量503

二、废水处理厂的设计水质505

三、废水水质水量调查方法506

第二节 厂址选择507

一、厂址选择主要内容507

二、厂址选择的基本原则508

第三节 废水处理工艺流程设计508

一、确定废水处理工艺流程应考虑的主要因素509

二、处理工艺设计的原则510

三、处理工艺流程设计举例511

四、处理工艺流程图的绘制512

第四节 处理构筑物工艺设计513

一、设计内容513

二、设计举例514

一、平面布置518

第五节 总图设计518

二、高程布置520

第十八章 废水处理厂的技术经济分析523

第一节 废水处理厂工程投资估算523

一、基本建设投资523

二、基本建设投资的估算方法523

第二节 废水处理厂处理成本计算525

第三节 废水处理厂技术经济评价526

一、财务评价526

二、国民经济评价527

第十九章 废水处理厂运行控制528

第一节 废水处理厂的运行调试528

一、调试准备528

二、活性污泥的培养529

三、活性污泥的驯化531

四、废水处理系统试运行532

第二节 预处理单元的运行控制533

一、格栅的运行控制533

二、沉砂池的运行控制534

三、集水池与泵组的运行控制536

四、初沉池的运行控制536

第三节 物化处理单元的运行控制541

一、混凝沉淀处理的运行控制541

二、滤池的工艺控制547

第四节 活性污泥系统的工艺控制550

一、活性污泥系统的工艺控制环节551

二、活性污泥系统的工艺控制方法559

三、活性污泥的质量控制560

四、活性污泥异常问题及其对策563

第五节 生物脱氮除磷系统的运行控制572

一、生物脱氮系统的运行控制572

二、生物除磷系统的运行控制575

第六节 生物膜法系统的运行控制577

一、生物膜法系统的运行特点577

二、生物膜法的运行控制578

三、生物滤池的运行控制580

第七节 UASB反应器的运行控制582

一、颗粒污泥的培养582

二、运行时应考虑的主要因素583

附录586

参考文献589

教学建议593