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第一章 水危机与污水资源化1

1.1 我国水资源概况1

1.1.1 水资源数量1

1.1.2 水资源质量2

1.1.3 水污染现状及发展趋势7

1.2 污水资源化及其发展状况9

1.2.1 污水资源化概念9

1.2.2 污水资源化的发展状况10

1.3 污水资源化技术12

1.3.1 中水处理方法12

1.3.2 三级（深度）处理13

第二章 重金属废水与含磷废水的处理方法15

2.1 重金属污染的产生及其危害15

2.1.1 重金属污染的产生15

2.1.2 重金属对环境的危害17

2.2 重金属废水的处理方法19

2.2.1 化学沉淀法19

2.2.2 吸附法23

2.2.3 其他方法28

2.3 磷对水体的污染及其危害29

2.3.1 水体富营养化及其危害29

2.3.2 富营养化的成因及磷的作用29

2.3.3 我国磷污染现状30

2.4 含磷废水的处理方法30

2.4.1 化学沉淀法30

2.4.2 微生物法32

2.4.3 水生物法33

2.4.4 吸收、吸附法33

2.4.5 其他除磷方法35

第三章 铁氧化物在水处理中应用及水的磁处理技术37

3.1 铁氧化物的结构特点及性质37

3.1.1 铁氧化物的结构特点37

3.1.2 铁氧化物的性质38

3.2 水的磁处理39

3.2.1 磁种分选原理39

3.2.2 磁种—磁分离水处理技术的研究与应用40

3.3 铁氧化物及其水合物在水处理中的吸附剂作用54

3.4 污水处理技术中值得关注的几个问题55

3.4.1 铁氧化物改性石英砂滤料56

3.4.2 磁种絮凝—高梯度磁分离城市污水除磷57

3.4.3 本书研究的内容58

第四章 石英砂滤料铁氧化物表面改性的研究60

4.1 铁氧化物对石英砂的表面改性60

4.1.1 石英砂准备和主要设备60

4.1.2 表面改性方法及过程61

4.2 改性石英砂的表面性质62

4.2.1 改性石英砂铁含量和铁氧化物膜的附着能力62

4.2.2 改性石英砂表面形态和比表面积64

4.2.3 改性石英砂表面铁氧化物膜的物相分析66

4.3 涂铁石英砂铁氧化物涂层形成的机理分析69

4.3.1 反复沉淀法的反应机理69

4.3.2 加热蒸发法的反应机理70

4.4 本章小结71

第五章 几种典型废水离子在固液界面的吸附行为72

5.1 吸附等温线的类型72

5.1.1 Herny吸附等温式73

5.1.2 Freundlich吸附等温式73

5.1.3 Langmuir吸附等温式74

5.1.4 BET吸附等温式75

5.2 Pb（Ⅱ）及Cr（Ⅵ）在涂铁石英砂上的等温吸附76

5.2.1 Pb（Ⅱ）的等温吸附76

5.2.2 Cr（Ⅵ）的等温吸附79

5.3 磷在磁粉（Fe3O4）上的等温吸附81

5.4 吸附动力学行为83

5.4.1 吸附率与时间的关系83

5.4.2 吸附动力学方程85

5.5 本章小结91

第六章 几种废水离子的溶液化学行为与脱除92

6.1 离子的溶液化学行为与吸附最佳pH值92

6.1.1 离子强度对重金属离子在涂铁石英砂上吸附的影响92

6.1.2 离子在涂铁砂上的吸附与pH值的关系95

6.1.3 离子的水解平衡96

6.1.4 界面溶度积与离子的吸附103

6.2 共存离子吸附的溶液化学行为107

6.2.1 共存离子对Pb（Ⅱ）吸附的影响107

6.2.2 共存离子对Cd（Ⅱ）吸附的影响109

6.2.3 共存离子对Cr（Ⅵ）吸附的影响110

6.2.4 共存离子对As（Ⅴ）吸附的影响111

6.3 磷酸盐溶液化学行为与磷的脱除112

6.3.1 磷酸的溶液平衡112

6.3.2 铝离子的溶液平衡114

6.3.3 磷酸铝的溶液平衡118

6.3.4 磷的沉淀脱除最佳pH值条件120

6.4 本章小结120

第七章 离子及沉淀物在固液界面的吸附机理研究122

7.1 离子在涂铁石英砂表面的静电吸附122

7.1.1 涂铁石英砂的表面电性122

7.1.2 Pb（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）对涂铁石英砂表面电性的影响123

7.1.3 Pb（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）在涂铁石英砂表面吸附的Stern-Graham方程125

7.2 离子在涂铁石英砂表面的配位吸附127

7.2.1 铁氧化物／水溶液界面的配位化学128

7.2.2 配位吸附的模式表征131

7.2.3 铅（Ⅱ）、铬（Ⅵ）在涂铁砂上吸附的简化表面络合模式133

7.3 磷酸盐沉淀物的凝聚135

7.3.1 絮凝值135

7.3.2 Al3＋离子的影响136

7.3.3 聚合物的影响136

7.4 磷酸盐沉淀物与磁种的异凝聚137

7.4.1 pH值的影响137

7.4.2 硫酸铝用量的影响137

7.4.3 磁种用量的影响139

7.4.4 磷酸盐沉淀—磁种—聚合物复合凝聚139

7.5 磷酸盐沉淀与磁种凝聚的作用机理140

7.5.1 磁种、磷酸铝—磁种凝聚物的红外光谱图140

7.5.2 磁种与磷酸铝之间的静电作用机理141

7.6 本章小结142

第八章 铅（Ⅱ）、铬（Ⅵ）、磷废水处理工艺研究144

8.1 涂铁石英砂处理Pb（Ⅱ）、Cr（Ⅵ）废水144

8.1.1 过滤装置144

8.1.2 实验结果145

8.1.3 涂铁石英砂的再生146

8.2 高梯度磁分离理论基础147

8.2.1 介质丝在磁场中的磁场特性147

8.2.2 磁性颗粒的受力分析150

8.2.3 磁性颗粒被捕集的统计理论模型151

8.2.4 高梯度磁分离除菌机理153

8.3 高梯度磁选机及其工作原理154

8.4 含磷废水高梯度磁分离除磷工艺因素155

8.4.1 pH值156

8.4.2 硫酸铝用量156

8.4.3 磁种用量157

8.4.4 磁场强度158

8.4.5 流速159

8.4.6 优化条件试验159

8.5 含磷废水高梯度磁分离除磷扩大试验160

8.5.1 工艺条件160

8.5.2 试验结果161

8.6 磁种再生161

8.6.1 再生原理162

8.6.2 再生方法162

8.6.3 再生效果162

8.7 本章小结163

参考文献165