目錄
前言
第1章 概論 1
1.1 水質概論 1
1.1.1 水的分布與循環(huán) 1
1.1.2 我國的水資源與污染現(xiàn)狀 2
1.1.3 水的物理化學性質 3
1.1.4 天然水化學特性 6
1.1.5 水質學基礎 8
1.1.6 飲用水水質標準 10
1.2 水質安全問題 11
1.2.1 水質的感觀性態(tài) 11
1.2.2 水質的化學污染 12
1.2.3 水質的生物污染 17
1.2.4 水質毒理學 18
1.2.5 水質復合污染 18
1.2.6 水質突發(fā)事件 19
1.3 水質轉化與控制新概念 20
1.3.1 水質轉化過程 20
1.3.2 水質復合污染途徑 21
1.3.3 水質的健康風險 23
1.3.4 水質毒理學評價 24
1.3.5 水質數(shù)據(jù)庫與系統(tǒng)仿真控制 25
1.3.6 水質安全保障系統(tǒng)觀 25
1.4 水質控制技術研究進展 26
1.4.1 國內外發(fā)展狀況概述 26
1.4.2 水質控制技術系列進展 28
參考文獻 35
第2章 水源保護與污染控制 36
2.1 欽用水源 36
2.1.1 飲用水源的基本類型 36
2.1.2 水源地生態(tài)系統(tǒng) 37
2.1.3 水源地的基本功能 37
2.1.4 水源地保護的污染總量控制 39
2.2 飲用水源的污染問題與來源 40
2.2.1 飲用水的污染類型 40
2.2.2 主要污染途徑 41
2.2.3 水源污染的生態(tài)效應 43
2.2.4 水源污染的健康安全 45
2.2.5 水源污染對后續(xù)水處理工藝的影響 46
2.3 水源污染的綜合控制 46
2.3.1 水源污染控制與修復的基本原理 47
2.3.2 方法概述 58
2.3.3 水源地點源污染控制 60
2.3.4 水源地面源污染控制 60
2.3.5 水源地內源污染控制 67
2.3.6 外源內源污染協(xié)同控制 68
2.4 水源污染綜合控制方法的工程實例 71
2.4.1 背景與限制因素 71
2.4.2 總體思路 72
2.4.3 生態(tài)型水源建設的環(huán)境構造 72
2.4.4 生態(tài)系統(tǒng)構建和工程實施的初步結果 80
參考文獻 84
第3章 原水預處理 89
3.1 概述 89
3.2 原水預處理目的 89
3.2.1 改善原水水質 90
3.2.2 降低處理負荷 90
3.2.3 提高水質安全 90
3.3 原水預處理的主要方法 90
3.3.1 化學預氧化處理 90
3.3.2 生物預處理 100
3.3.3 吸附預處理 103
3.3.4 酸堿預處理 104
3.3.5 曝氣預處理 105
3.3.6 沉淀預處理 105
3.4 預處理對后續(xù)工藝的影響 106
3.4.1 預氧化對混凝的影響：北方水體 106
3.4.2 預氧化對混凝的影響：南方水體 109
3.5 預處理應用案例分析 116
3.5.1 原水嗅味問題 116
3.5.2 主要處理技術與效果評估 119
參考文獻 123
第4章 強化混凝原理 125
4.1 強化混凝研究與進展 125
4.1.1 混凝概論 125
4.1.2 混凝理論基礎 128
4.1.3 強化混凝與優(yōu)化混凝 135
4.2 混凝劑的強化 141
4.2.1 混凝劑研究概況 141
4.2.2 無機高分子絮凝劑化學基礎 143
4.2.3 納米絮凝劑 158
4.2.4 新型多功能水處理藥劑——高鐵 168
4.3 混凝過程強化 182
4.3.1 原水水質特征 182
4.3.2 不同水質的強化混凝特征 187
4.3.3 多功能混凝劑PACC的強化混凝特性 191
4.3.4 Al13形態(tài)的轉化及其強化混凝機制 194
4.4 絮體的形成與工藝控制 201
4.4.1 絮體的形成與破碎 201
4.4.2 絮體分形理論 203
4.4.3 葉體強度的測定 205
4.4.4 絮體結構特征及測定 211
4.4.5 絮體結構與強度的工藝控制 217
4.5 展望 221
參考文獻 222
第5章 接觸凝聚沉淀 227
5.1 水體顆粒物及接觸凝聚 227
5.1.1 水體顆粒物 227
5.1.2 接觸凝聚 235
5.2 絮體分形結構對沉淀的影響 237
5.2.1 絮體的分形結構特征 237
5.2.2 分形絮體的特征 240
5.2.3 分形絮體的cluster-fractal模型 241
5.2.4 絮體的生長過程及形態(tài)與密度的關系 243
5.2.5 絮體分形結構與其粒度分布的關系 245
5.2.6 絮體分形結構對其碰撞速度的影響 245
5.2.7 絮體分形結構對其沉降速度的影響 246
5.3 沉淀的分類及經典原理 247
5.3.1 沉淀池的發(fā)展和應用 247
5.3.2 沉淀過程的分類 249
5.3.3 沉淀的經典原理 251
5.3.4 現(xiàn)行沉淀方法的缺陷 252
5.4 攔截沉淀工藝 252
5.4.1 攔截沉淀的基本原理 252
5.4.2 攔截沉淀反應器 253
0.4.3 攔截沉淀的效能及主要影響因素 256
5.4.4 攔截沉淀與其他沉淀工藝的比較 267
5.4.5 攔截沉淀工藝的應用實例 270
參考文獻 271
第6章 接觸絮凝氣浮 277
6.1 溶氣氣浮技術的發(fā)展概況 277
6.2 溶氣氣浮理論與新模式 281
6.2.1 熱力學方面的研究 281
6.2.2 動力學方面的研究 288
6.2.3 顆粒氣泡黏附的物理化學流體動力學模式研究 291
6.2.4 顆粒與氣泡碰撞的群體平衡模式 295
6.2.5 其他模式 296
6.2.6 溶氣氣浮技術的新概念 297
6.2.7 溶氣氣浮新方法的類型 298
6.3 絮凝-平流式溶氣氣浮工藝 299
6.3.1 絮凝-平流式溶氣氣浮的工藝流程 299
6.3.2 絮凝劑對絮凝-平流式溶氣氣浮工藝除濁效果的影響 300
6.3.3 水力條件對絮凝-平流式溶氣氣浮工藝除濁效果的影響 301
6.3.4 絮凝操作條件對絮凝-平流式溶氣氣浮工藝的顆粒物去除效果的影響 304
6.3.5 溶氣-釋氣條件對絮凝-平流式溶氣氣浮工藝除濁效果的影響 305
6.3.6 氣浮池水力負荷對絮凝-平流式溶氣氣浮工藝除濁效果的影響 306
6.3.7 絮凝-平流式溶氣氣浮工藝的穩(wěn)定性和除藻性能 307
6.4 逆流式氣浮 308
6.4.1 逆流氣浮反應器系統(tǒng) 308
6.4.2 逆流氣浮柱反應器的水力特征 309
6.4.3 逆流共聚氣浮的除濁性能 311
6.5 強化共聚逆流氣浮組合工藝 313
6.5.1 強化共聚逆流氣浮組合工藝流程 313
6.5.2 微渦旋管式絮凝(MEF)-逆流氣浮(CCDAF)-納濾(NF)組合工藝 314
6.5.3 JMS-逆流氣浮(CCDAF)-納濾(NF)組合工藝 319
6.6 溶氣氣浮分形動力學模型 321
6.6.1 微氣泡在水中的上升過程 321
6.6.2 燒杯氣浮實驗中絮體與微氣泡間的碰撞 322
6.6.3 逆流動態(tài)氣浮過程 323
6.6.4 分形絮體與氣泡黏附的方程 324
6.6.5 絮體/微氣泡的聚集體在水中的上升速度 325
參考文獻 326
第7章 強化過濾新工藝 332
7.1 水處理過濾的基本源理和方法 332
7.1.1 水處理過濾的基本原理 332
7.1.2 過濾材料 333
7.1.3 過濾工藝 335
7.1.4 現(xiàn)行過濾工藝的問題 335
7.2 新型過濾材料及其強化過濾作用 336
7.2.1 過濾材料改性及過濾效能 336
7.2.2 新型過濾材料研制及過濾性能 338
7.3 強化過濾新工藝 342
7.3.1 強化過濾工藝的優(yōu)化方法 342
7.3.2 接觸凝聚強化過濾 343
7.3.3 強化纖維過濾工藝 350
7.3.4 預氧化強化過濾 357
7.3.5 二次微絮凝強化過濾技術 359
7.3.6 強化過濾對水質的保障作用 362
7.4 強化過濾的應用與發(fā)展方向 366
7.4.1 新型過濾材料的應用案例分析 366
7.4.2 強化過濾工藝應用的案例分析 367
參考文獻 368
第8章 深度處理新技術 371
8.1 常用深度處理方法概述 371
8.1.1 深度處理問題的提出 371
8.1.2 常用的深度處理方法 372
8.1.3 臭氧生物活性炭工藝中存在的主要問題 382
8.2 深度催化臭氧化新方法 383
8.2.1 均相催化臭氧化 383
8.2.2 Fe(Ⅱ)催化臭氧氧化效能 386
8.2.3 Mn(Ⅱ)催化臭氧氧化 388
8.2.4 非均相催化臭氧氧化 391
8.3 膜處理方法 395
8.3.1 微濾在飲用水深度處理中的應用 396
8.3.2 超濾在飲用水深度處理中的應用 397
8.3.3 納濾在飲用水深度處理中的應用 399
8.3.4 反滲透在飲用水深度處理中的應用 400
8.4 深度吸附處理新方法 400
8.4.1 類脂復合吸附劑的形態(tài)結構 401
8.4.2 類脂復合吸附劑對水中POPs的吸附性能 402
8.4.3 類脂復合吸附劑對水中POPs的吸附過程 404
8.5 飲用水的其他深度處理方法 406
參考文獻 407
第9章 安全消毒新方法 410
9.1 概述 410
9.1.1 飲用水消毒歷史沿革 410
9.1.2 飲用水消毒概況 411
9.1.3 飲用水消毒的主要安全問題 412
9.2 常用的消毒方法 415
9.2.1 氯消毒 415
9.2.2 氯胺消毒 418
9.2.3 二氧化氯消毒 420
9.2.4 臭氧消毒 421
9.2.5 高錳酸鉀消毒 422
9.2.6 紫外消毒 423
9.3 飲用水消毒新技術 425
9.3.1 光催化消毒 425
9.3.2 電化學消毒 432
9.3.3 超聲消毒 436
9.3.4 高鐵酸鹽消毒 438
9.3.5 新型殺菌材料及其消毒效能 440
9.3.6 聯(lián)用消毒新技術 443
9.4 消毒副產物的生成與控制 448
9.4.1 消毒副產物生成的化學基礎 448
9.4.2 消毒副產物的生成與控制 453
參考文獻 471
第10章 以地下水為原水的水質凈化 479
10.1 概述 479
10.1.1 地下水的主要污染問題 480
10.1.2 地下水污染控制 484
10.2 水中有機物去除方法 487
10.2.1 去除地下水中有機物的一般方法 487
10.2.2 錳氧化物氧化/吸附水中有機物方法 487
10.3 地下水中NO3-的去除 494
10.3.1 水中NO3-去除方法概述 494
10.3.2 Pd-Cu/水滑石催化氫還原脫硝 513
10.4 地下水中砷的去除 532
10.4.1 地下水除砷方法概述 532
10.4.2 復合金屬氧化物吸附除砷新方法 534
10.4.3 對砷的吸附性能 535
10.5 地下水中氟的去除方法 539
10.5.1 吸附法 539
10.5.2 離子交換法 542
10.5.3 絮凝沉淀法 543
10.5.4 電化學方法 543
10.5.5 膜濾法 544
10.5.6 化學沉淀法 544
10.6 地下水中鐵錳的去除 545
10.6.1 自然氧化法 545
10.6.2 接觸氧化法 546
10.6.3 生物法 548
10.6.4 膜技術 550
參考文獻 551
第11章 輸配過程的水質穩(wěn)定 556
11.1 概述 556
11.2 水的化學穩(wěn)定性與管網水質 558
11.2.1 鐵釋放的機理和影響因素 559
11.2.2 銅和鉛的釋放機理及其影響因素 563
11.2.3 消毒劑對管網水質化學穩(wěn)定性的影響 568
11.2.4 pH對管網水質化學穩(wěn)定性的影響 569
11.2.5 水力條件對管網水質化學穩(wěn)定性的影響 570
11.2.6 CO2對管道腐蝕的影響 571
11.2.7 金屬管材腐蝕的評價 574
11.2.8 腐蝕的控制 578
11.3 水的生物穩(wěn)定性與管網水質 582
11.3.1 水的生物穩(wěn)定性評價方法 582
11.3.2 影響管網水質生物穩(wěn)定性的主要因素 585
11.3.3 管網系統(tǒng)中的微生物及其控制方法 587
11.4 消毒劑余量與管網水質的關系 593
參考文獻 597
第12章 水質安全評價 606
12.1 水源地水質安全評價 606
12.1.1 現(xiàn)行水源地水質標準及其存在問題 606
12.1.2 水源水質基準與風險評價方法 609
12.1.3 水源地生態(tài)風險評價案例 615
12.2 飲用水工藝過程出水安全性評價 618
12.2.1 國內外現(xiàn)有水質標準 618
12.2.2 水質安全評價的基本方法 621
12.2.3 飲用水處理工藝及出水水質安全性化學評價指標體系 622
12.2.4 未知污染物評價方法 626
12.2.5 突發(fā)事件應急監(jiān)測方法 645
12.3 飲用水健康風險評價 646
12.3.1 飲用水健康風險評價研究與應用現(xiàn)狀 647
12.3.2 健康風險評價的一般過程 648
12.3.3 某市居民生活飲用水健康風險評價研究案例 655
參考文獻 664
附錄 665
附錄1 中華人民共和國生活飲用水衛(wèi)生標準 665
附錄2 世界衛(wèi)生組織飲用水水質標準 670
附錄3 歐盟飲用水水質指令 677
附錄4 美國飲用水水質標準 679