目錄
序
前言
第1章 強化混凝概論 1
1.1 混凝：概念、定義與范疇 1
1.1.1 混凝基本概念 1
1.1.2 混凝研究概況 2
1.1.3 混凝評估方法體系與操作規(guī)范 4
1.2 水質問題與水質安全 6
1.2.1 水質問題 7
1.2.2 水質遷移轉化過程 10
1.2.3 飲用水水質標準 10
1.2.4 水質安全保障、管理與計劃 11
1.3 強化混凝與優(yōu)化混凝 14
1.3.1 消毒副產物與控制標準 14
1.3.2 工藝研究與進展 15
1.3.3 混凝劑的研究與進展 17
參考文獻 18
第2章 原水水質特征 20
2.1 流域水質變化特征 20
2.1.1 河流水質原理 20
2.1.2 河流水質變化趨勢 22
2.1.3 河流水質監(jiān)控分析 24
2.2 水體污染物及其賦存特征 26
2.2.1 微污染水質概況 26
2.2.2 水體顆粒物 27
2.2.3 水體有機物 29
2.2.4 水體無機物 34
2.3 典型區(qū)域原水水質特征 34
2.3.1 典型北方水廠原水水質變化 34
2.3.2 典型南方水廠原水水質變化 35
參考文獻 45
第3章 微污染水體有機物及其去除特征 47
3.1 微污染水體DOM的分析表征 47
3.1.1 AOM分級表征的重要性與技術概況 47
3.1.2 化學分級表征 51
3.1.3 物理分級表征 56
3.2 有機物分級方法的改進與操作 57
3.2.1 化學分級方法的改進 57
3.2.2 物理分級參數的確定 63
3.3 典型水體DOM的分級表征 68
3.3.1 化學分級表征 68
3.3.2 分子質量分級表征 73
3.3.3 各組分SUVA和STHMFP的關系 76
3.3.4 物理化學結合DOM分級 77
3.4 DOM去除機制的分級研究 79
3.4.1 不同水體DOM的混凝去除率 79
3.4.2 分級組分的混凝去除特征及相互關系 81
3.4.3 結合分級方法對DOM混凝去除過程 83
3.5 水廠工藝對DOM的去除特征 84
3.5.1 常規(guī)處理工藝 84
3.5.2 強化處理工藝 87
參考文獻 93
第4章 優(yōu)勢混凝形態(tài)表征與作用機制 96
4.1 高效混凝劑研究概況 96
4.2 優(yōu)勢混凝形態(tài)研究與進展 97
4.2.1 鋁(Ⅲ)水解化學概論 97
4.2.2 Al13的形成機制 99
4.2.3 Al13形成的影響因素 102
4.2.4 形態(tài)鑒定方法 104
4.3 Ferron法的優(yōu)化解析及k值判據 111
4.3.1 優(yōu)化解析方程的建贏 112
4.3.2 鋁形態(tài)的反應k值 115
4.3.3 改進Ferron法-k值判據 120
4.3.4 NMR法與Ferron法-k值判據法的比較 121
4.4 改進Ferron法的應用 123
4.4.1 鋁鹽的自發(fā)水解 123
4.4.2 鋁鹽的強制水解 124
4.5 Al13的亞穩(wěn)平衡與轉化 126
4.5.1 新制PACl的短期熟化行為 126
4.5.2 PACl的稀釋 128
4.5.3 Al13在沉淀中的溶出 130
4.5.4 Al13的鑒定 132
4.5.5 沉淀轉化Al13過程的Ferron解析 133
4.6 高濃PACl的制備 137
4.6.1 3種方法的初步比較 138
4.6.2 B=2.2高濃PACl中Al13的形成 139
4.7 Al13的形成機制 140
4.7.1 PLI-Al13的介穩(wěn)平衡 140
4.7.2 對影響Al13生成參數的認識 142
4.8 Al13的靜電簇效應 144
4.8.1 電中和能力比較 144
4.8.2 絮體生長動力學 145
4.8.3 靜電簇效應 147
參考文獻 149
第5章 混凝劑的優(yōu)化與篩選 152
5.1 不同形態(tài)的相對重要性與穩(wěn)定性 152
5.1.1 聚合鋁混凝過程中的形態(tài)分布 152
5.1.2 聚合鋁混凝過程的形態(tài)重要性 155
5.2 聚合鋁混凝作用機制 158
5.2.1 pH對聚合鋁混凝效果影響 158
5.2.2 溫度對聚合鋁混凝性能影響 163
5.2.3 混凝作用機制 164
5.3 混凝劑形態(tài)與效能的強化：無機、有機復合 166
5.3.1 不同助凝劑的復合特征 166
5.3.2 復合絮凝劑的混凝性能 168
參考文獻 173
第6章 典型微污染水的強化混凝 176
6.1 原水基本水質特征 176
6.2 原水季節(jié)性混凝特征 176
6.3 原水中有機物特性及強化混凝目標 178
6.3.1 灤河水與黃河水污染物分析 178
6.3.2 黃河水和灤河水水體有機物混凝特性比較 181
6.3.3 天津水體強化混凝目標 182
6.4 天津原水堿度效應 184
6.4.1 pH優(yōu)化 184
6.4.2 強化軟化絮凝 187
參考文獻 192
第7章 混凝過程強化與控制 194
7.1 絮體的形成與結構 194
7.1.1 絮體形態(tài)學 194
7.1.2 絮體形態(tài)學研究方法 196
7.1.3 絮體的分形維數 198
7.1.4 絮體的強度 201
7.1.5 絮體性狀的影響因素 204
7.1.6 工藝控制條件對絮體性狀的影響 205
7.2 混凝過程控制與監(jiān)控技術 221
7.2.1 基于多變量參數模型的混凝控制 222
7.2.2 基于特性參數模型的混凝控制 222
7.2.3 基于人工智能模型的控制技術及其設計 223
7.2.4 絮體性狀實時圖像檢測系統(tǒng)的開發(fā) 225
7.2.5 紮體性狀神經網絡預測的基礎研究 229
參考文獻 231
第8章 混凝工藝的優(yōu)化集成 234
8.1 研究概況 234
8.2 混凝劑優(yōu)化的中試系統(tǒng)對比 235
8.3 氣浮與沉淀工藝對強化混凝的影響 236
8.3.1 有機物去除對比 236
8.3.2 顆粒物去除對比 237
8.4 預氧化工藝對混凝的影響 238
8.4.1 預臭氧化的除濁作用 238
8.4.2 預臭氧化去除水中有機污染物 240
8.5 強化混凝對過濾工藝的影響 241
8.5.1 有機物的去除 241
8.5.2 濁度的去除 242
8.5.3 對濾池過濾周期影響 242
8.6 系統(tǒng)優(yōu)化的檢測評價 243
8.6.1 全流程顆粒物成分分析 243
8.6.2 全流程金屬元素遷移分析 244
8.6.3 全流程顆粒物去除規(guī)律 244
8.6.4 全流程DOM遷移轉化 246
8.7 發(fā)展方向與研究展望 249
8.7.1 混凝劑形態(tài)組成的重要性及其作用機制 249
8.7.2 反應器與反應條件的重要性 251
8.7.3 水體有機物、顆粒物與水質數據庫 252
8.7.4 優(yōu)化混凝集成技術 254
8.7.5 高效絮凝技術的產業(yè)化 255
8.7.6 強化/優(yōu)化混凝操作規(guī)范 255
參考文獻 256