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目录1

序1

绪论——论水质科学与工程及21世纪的水处理科技1

0-1　水质科学与工程的学科概念1

0-2　21世纪的水处理科技3

第1章　给水处理的化学基础7

水溶液的基本性质7

1-1　水和水溶液7

1-2　水合、配合与离子对11

1-3　化学物种的活度14

1-4　溶度积17

1-5　浓度单位21

1-6　天然水中的溶解固体23

1-7　天然水中的溶解气体26

1-8　水的电导率和电阻率27

1-9　水中阴、阳离子间的关系28

水-碳酸盐系统31

1-10　溶液平衡浓度的计算31

1-11　水-碳酸盐系统33

1-12　HCO？、CO？和OH-3种碱度的计算37

1-13　平衡CO2含量的计算39

1-14　pH值因水温改变的变化41

1-15　水-碳酸盐系统平衡时的pH值44

化学反应动力学47

1-16　反应速率与反应级数47

1-17　基元反应49

1-18　Michaelis-Menten方程与细菌生长动力学50

第2章　饮用水水质56

水质参数56

2-1　天然水中所含成分56

2-2　水质参数59

2-3　浊度60

2-4　悬浮物浓度与悬浮微粒浓度63

2-5　有机物的水质替代参数66

饮用水水质与健康67

2-6　嗅和味67

2-7　水质与水传疾病70

2-8　水中病原微生物71

2-9　大肠杆菌类76

2-10　病毒与原生动物76

2-11　饮用水中的元素与健康78

2-12　饮用水的放射性80

2-13　中国的地方病与水质83

饮用水水质标准84

2-14　饮用水水质标准84

2-15　美国的安全饮用水法案与饮用水水质标准90

2-16　美国饮用水规则的制定100

2-17　饮用水水质所面临的问题105

第3章　给水处理综论111

给水处理与饮用水处理111

3-1　水在生活、工业生产中的用途与水处理111

3-2　给水处理112

3-3　单元处理方法114

3-4　饮用水处理的内容116

3-5　处理效率与多级屏障概念119

3-6　饮用水的处理流程122

3-7　水处理流程的设计126

3-8　水处理试验128

反应器130

3-9　水处理工程的发展130

3-10　反应器的类型132

3-11　物料衡算方程133

3-12　阶式连续搅拌反应器134

3-13　反应器的停留时间函数135

3-14　脉冲信号与阶梯信号138

3-15　反应器中的混合状态139

3-16　分散数的概念141

3-17　各种反应器的效率142

第4章　凝聚和絮凝146

胶体及表面化学的基本概念146

4-1　综论146

4-2　胶体表面电荷的来源148

4-3　双电层的构造和界面电位150

4-4　胶体间的相互作用位能155

4-5　絮凝现象159

4-6　絮凝动力学160

混凝过程的工程实践162

4-7　综论162

4-8　混凝过程中的有机物164

4-9　药剂的配制和投加166

4-10　混合设备169

4-11　絮凝池171

混凝剂的化学176

4-12　铝盐和铁盐混凝剂176

4-13　硫酸铝的水解物种和聚合氯化铝成分177

4-14　氯化铁的水解物种及聚合铁成分181

4-15　活化水玻璃183

4-16　聚电解质183

4-17　碳酸镁混凝法185

4-18　混凝剂的卫生安全性186

絮凝过程188

4-19　絮体的粒度和结构188

4-20　混合与搅拌193

4-21　铝盐和铁盐的混凝作用197

4-22　杯罐试验与多位搅拌器201

混凝杯罐试验201

4-23　杯罐试验的基本操作203

4-24　杯罐试验的应用205

4-25　杯罐试验的改进问题208

第5章　沉淀与气浮213

颗粒物在静水中的沉降213

5-1　颗粒的自由沉降速度213

5-2　自由沉降试验218

5-3　分层沉淀220

5-4　综论223

平流沉淀池223

5-5　平流沉淀池的设计226

5-6　进口与出口的布置230

其他沉淀设备和斜管沉淀组件232

5-7　沉淀设备232

5-8　斜管和斜板沉淀池234

5-9　斜管和斜板长度237

澄清池247

5-10　澄清池的一般工作原理247

5-11　机械搅拌澄清池250

5-12　水力循环澄清池251

5-13　脉冲澄清池258

5-14　悬浮澄清池260

浓缩池262

5-15　浓缩池的特点262

5-16　浓缩池的设计262

沉淀设备的排泥268

5-17　排泥浓度及排泥耗水率268

5-18　排泥方法268

气浮池270

5-19　综论270

5-20　气浮池的设计274

第6章　过滤278

过滤综论279

6-1　过滤和慢滤池279

6-2　快滤池的工艺过程281

6-3　快滤池滤层的发展和利用286

6-4　过滤过程中出水浊度和过滤水头损失的变化289

6-5　快滤池的水力控制系统295

配水系统、承托层和滤层301

6-6　配水系统301

6-7　管式大阻力配水系统304

6-8　承托层308

6-9　滤层综论309

6-10　滤层的粒度特性311

6-11　滤池的运行行为317

6-12　影响过滤过程的因素322

6-13　双层和三层滤料326

6-14　直接过滤330

6-15　过滤的其他处理效果333

过滤过程理论335

6-16　过滤的水头损失335

6-17　过滤过程理论综论340

6-18　悬浮颗粒的去除机理342

6-19　过滤方程式344

快滤池的冲洗348

6-20　冲洗出现的问题348

6-21　冲洗的方法351

6-22　石英砂滤层的反冲洗水力学355

6-23　无烟煤滤层的反冲洗水力学358

6-24　反冲洗作用机理360

6-25　反冲洗构筑物361

6-26　快滤池的生产率和洗水率365

快滤池的设计365

6-27　快滤池的设计367

6-28　快滤池设计实例369

其他形式滤池及表面过滤383

6-29　其他形式滤池383

6-30　虹吸滤池385

6-31　移动冲洗罩滤池388

6-32　重力式无阀滤池390

6-33　压力过滤器391

6-34　表面过滤392

6-35　预涂层过滤器393

6-36　多叉管的水力学395

补充材料395

6-37　公式（6-75）和（6-79）的推导399

6-38　（6-81）、（6-82）和（6-84）等公式的推导401

第7章　空气吹脱、活性炭吸附与生物过滤408

空气吹脱408

7-1　亨利定律408

7-2　水-气相间的传质411

7-3　空气吹脱413

7-4　活性炭的吸附性能417

活性炭吸附417

7-5　吸附等温线419

7-6　活性炭柱吸附装置的处理性能427

7-7　活性炭床的设计429

7-8　均匀表面扩散模型433

7-9　粉炭吸附的反应器435

生物过滤437

7-10　水中的微污染物437

7-11 微污染物的去除与微污染源水的处理440

7-12　生物膜的数学模型448

7-13　填料床生物反应器的模型453

第8章　消毒460

氯化的化学461

8-1　氯和氯-氨在纯水中的反应461

8-2　氯与天然水中其他物质的反应464

水的消毒468

8-3　消毒所起的作用与存在的问题468

8-4　消毒动力学470

8-5　氯和氯胺消毒原理473

8-6　氯胺消毒经验476

8-7　简易氯消毒477

8-8　臭氧和二氧化氯消毒479

8-9　消毒副产物481

液氯和液氨的使用483

8-10　氯气的特性483

8-11　液氯容器的使用过程483

8-12　液氨的使用485

第9章　水的传统软化法与离子交换除盐488

水的软化与石灰软化法488

9-1　软化和除盐的区别488

9-2　软化的基本方法490

9-3　石灰软化法490

9-4　石灰软化设备497

离子交换树脂及离子交换498

9-5　离子交换树脂498

9-6　离子交换树脂的性能501

9-7　离子交换树脂的类型及其比较506

9-8　离子交换动力学512

离子交换软化法517

9-9　离子交换软化的化学反应517

9-10　离子交换树脂的工作交换容量523

9-11　影响树脂工作交换容量的有关因素526

9-12　离子交换器的工作过程533

离子交换软化设备533

9-13　固定床逆流再生离子交换535

9-14　浮动床离子交换器538

9-15　移动床离子交换设备539

9-16　流动床离子交换器542

9-17　离子交换器运行中的问题543

离子交换软化系统及其设计543

9-18　再生设备543

9-19　除二氧化碳器的设计544

9-20　软化系统的设计546

9-21　阴离子交换树脂552

离子交换法除盐552

9-22　离子交换树脂的选择性557

9-23　阴离子交换树脂的交换特性558

9-24　离子交换除盐系统561

9-25　双层床离子交换器566

9-26　强碱阴树脂的有机沾污与控制568

9-27　特殊的离子交换除盐系统572

第10章　膜分离法、纯水制备与咸水淡化578

电渗析法578

10-1　离子交换膜的特性578

10-2　电渗析除盐原理581

10-3　电渗析器583

10-4　极化和结垢587

10-5　电流效率590

10-6　最佳电流密度592

10-7　电渗析器的应用595

压力推动膜分离法596

10-8　膜分离法在饮用水处理中的应用596

10-9　膜分离法的应用特点597

10-10　膜分离过程中的阻力与沉积物603

10-11　有关膜分离技术的研发问题609

10-12　渗透和反渗透611

反渗透611

10-13　反渗透膜的渗透机理615

10-14　反渗透装置616

10-15　反渗透过程的迁移方程与反渗透器的运行参数619

纳滤、超滤与微滤624

10-16　纳滤625

10-17　微滤与超滤630

10-18　PAC-UF与膜生物反应器634

10-19　纯水与纯水标准637

纯水制备637

10-20　纯水制备系统639

咸水淡化651

10-21　咸水淡化方法651

10-22　蒸馏法652

10-23　冷冻法及其他咸水淡化法656

第11章　腐蚀与结垢661

11-1 电化学腐蚀661

11-2　铁的腐蚀过程及Eh-pH图664

11-3　微生物腐蚀668

11-4　影响腐蚀的因素与腐蚀形式670

11-5　Langelier饱和指数和Ryznar稳定指数671

11-6　CCPP和Caldwell-Lawrence图676

11-7　其他水质稳定指数685

11-8　水质稳定处理687

第12章　单项无机沾污物的去除692

12-1　综论692

除铁与除锰695

12-2　氧气氧化除铁695

12-3　铁细菌701

12-4　氧化铁锰的微生物703

12-5　生物法除铁除锰704

12-6　其他除铁和除锰法711

其他无机沾污物的去除714

12-7　除氟与除砷714

12-8　除NO？716

12-9　除硒与除钡718

第13章　锅炉水处理722

锅炉的工作过程、水处理问题、水质标准与流量计算722

13-1　锅炉的工作过程722

13-2　锅炉给水的处理问题724

13-3　锅炉给水及锅水的水质标准729

13-4　锅炉的给水、补充水及排污水的流量计算731

13-5　锅外处理与锅内处理734

锅炉给水的锅内处理734

13-6　锅内软化反应736

13-7　锅内补充处理739

13-8　全部锅内处理745

13-9　锅炉的清垢749

第14章　水的冷却与冷却塔751

水的冷却与湿空气的热力学性质751

14-1　水的循环冷却系统751

14-2　水的冷却原理753

14-3　湿空气的热力学参数755

14-4　湿空气的焓湿图759

14-5　湿球温度τ762

14-6　容积传热系数与容积传质系数764

14-7　Lewis关系与湿球温度τ和绝热饱和温度ts765

14-8　kx＝？p的推导767

冷却塔的热力学方程768

14-9　冷却塔768

14-10　逆流式冷却塔的基本方程770

14-11　冷却塔的焓差方程774

14-12　填料与气水比780

14-13　横流式冷却塔783

14-14　风筒式冷却塔788

14-15　水量损失789

第15章　敞开式循环冷却水处理793

循环冷却系统的系统特点793

15-1　循环冷却系统的浓缩倍数793

15-2　循环冷却系统的其他水力学参数796

循环冷却水的处理798

15-3　循环冷却水的水质特点798

15-4　循环冷却水的结垢控制指标801

15-5　循环冷却水处理综论804

15-6　腐蚀控制808

15-7　复方腐蚀控制药剂812

15-8　沉积物控制815

15-9　微生物控制821

15-10　化学清垢和清垢剂825

15-11　非化学型的循环冷却水处理826

补充材料828

15-12　磷酸盐、膦酸盐、二膦酸盐及磷酸酯828

15-13　木质素、单宁、褐藻酸盐、纤维素及淀粉833

15-14　换热器的污垢系数836

索引840

以汉字开头的词语840

以西文字母开头的词语880