UASB工艺的理论与工程实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:第1版 (2000年12月1日)

作者:王凯军

出品人:

页数:250

译者:

出版时间:2000-12

价格:48.00

装帧:平装

isbn号码:9787801630209

丛书系列:

图书标签:

• 环境
• UASB工艺
• 厌氧消化
• 废水处理
• 生物处理
• 环境工程
• 工程实践
• 理论研究
• 水处理技术
• 生物反应器
• 环保工程

《新型城市水处理技术：可持续发展视角下的应用与展望》 图书简介 随着全球城市化进程的加速，城市水环境的压力日益凸显。传统的水处理技术在应对日益复杂的污染物和日益严格的排放标准时，已显现出其局限性。本书《新型城市水处理技术：可持续发展视角下的应用与展望》旨在系统梳理和深入探讨当前城市水处理领域中涌现出的、具有前瞻性和可持续发展潜力的前沿技术。本书的编写，聚焦于那些能够显著提升水处理效率、降低能耗、减少污泥产生，并最大限度实现水资源循环利用的创新方案，为城市水务管理、规划设计以及科研人员提供一份详尽的技术参考与决策支持。 本书的核心内容围绕“可持续性”和“创新性”两大主线展开，内容涵盖了从预处理到深度净化的全流程技术革新，尤其侧重于对环境友好型和资源化技术的深入剖析。 --- 第一部分：城市水环境挑战与可持续发展目标 本部分首先对当前城市水处理系统面临的宏观挑战进行了界定，包括新兴污染物的出现（如微塑料、药物残留和内分泌干扰物）、气候变化对水资源平衡的影响，以及实现联合国可持续发展目标（SDG 6：清洁饮用水和卫生设施）的紧迫性。在此基础上，构建了一个以“减量化、再利用、资源化”为核心的城市水循环经济框架，为后续技术选择提供了理论基础和方向指引。 第二部分：高效物理化学分离技术的新突破 本章重点探讨了在传统混凝、沉淀和过滤技术基础上发展起来的、能效更高、占地更小的物理化学深度处理技术。 2.1 膜分离技术的集成与优化 详细阐述了微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）在城市污水回用和饮用水深度处理中的最新进展。重点分析了膜污染的机理及其应对策略，包括新型抗污染膜材料的研发（如改性石墨烯氧化物膜、多孔聚合物膜）和高效的在线清洗技术（如气液脉冲清洗）。此外，对膜生物反应器（MBR）的优化设计进行了深入探讨，特别关注了其在低能耗曝气策略和污泥产量控制方面的最新进展。 2.2 高级氧化/还原过程（AOPs/ARPs）的应用拓展 高级氧化过程是去除难降解有机污染物和新兴污染物的关键技术。本书详细分析了基于臭氧（O3）、紫外光（UV）、芬顿类反应（Fenton-like）以及电化学氧化等技术的最新进展。对过硫酸盐活化技术（如Fe2+/PMS, Co2+/PMS）在低温和复杂水体中的应用效率、反应动力学模型进行了严谨的数学描述和工程案例分析，并探讨了其与生物处理耦合（如O3/MBR）的协同增效机制。 第三部分：生物处理技术的前沿革新与低碳化 生物法是污水处理的核心环节，本部分聚焦于如何使生物处理过程更具韧性、更低碳排放。 3.1 厌氧氨氧化（Anammox）技术的工程化挑战与突破 Anammox技术因其显著的脱氮能耗优势，被视为下一代污水脱氮的核心技术。本书详尽地分析了反应器类型（如上流式厌氧污泥床UASB、内循环反应器ICR）的流体力学特性、不同温度和pH条件下的活性维持策略，以及关键的硫化物和亚硝酸盐抑制效应的控制手段。通过多个大型工程案例，展示了其在实际复杂城市污水中的稳定运行曲线和氮去除率。 3.2 针对特定污染物的生物修复与生物滤池技术 阐述了针对特定污染物（如硝基芳香族化合物、特定农药残留）的微生物筛选、驯化及其在生物滤池（Biofilters）中的固定化技术。重点介绍了生物炭（Biochar）作为新型载体材料在提高微生物群落多样性和污染物吸附-降解协同作用中的潜力。 第四部分：污泥与水资源的高效化处理与资源化 处理污泥和实现水资源回收是城市水务系统可持续性的关键瓶颈。 4.1 污泥减量化与稳定化处理新路径 本书系统对比了传统污泥消化工艺（好氧、厌氧）与新型低温/常温厌氧消化、湿式氧化（Wet Oxidation）技术的能耗、产气量和稳定化程度的差异。重点剖析了污泥热解和微波辅助干化技术在降低污泥含水率和提高后续能源化利用（如制备生物炭或生物油）效率方面的工程参数优化。 4.2 中水回用与多级深度净化 详细分析了城市污水向中水回用（景观、工业冷却）过渡所需达到的水质标准，以及实现这些标准的组合工艺链。包括高效的活性炭吸附、膜技术与臭氧/UV的联合深度净化。特别关注了膜蒸馏（MD）技术在处理高盐度回用水方面的应用潜力及其热源匹配策略。 第五部分：智能化、数字化与水务系统的韧性建设 面向未来，水处理设施的运营管理正向着智能化和自动化迈进。 5.1 过程模型化与实时优化控制 介绍了几种主流的污水处理过程动力学模型（如ASM1, ASM3）在预测污染物负荷变化和指导曝气、投药决策中的应用。阐述了基于先进过程控制（APC）和软测量技术（Soft Sensing）如何实现关键水质参数的实时预测和系统运行的能耗最小化控制。 5.2 数字化孪生与系统韧性分析 探讨了如何利用传感器网络、物联网（IoT）和云计算平台构建水处理厂的“数字孪生”模型。通过对历史数据和实时工况的模拟分析，评估系统在极端天气、设备故障等突发事件下的响应能力和恢复时间，从而指导设施的冗余设计和应急预案的制定。 --- 《新型城市水处理技术：可持续发展视角下的应用与展望》力求以严谨的学术态度和翔实的工程案例，全面展示当代城市水处理领域最前沿的技术实践与理论研究成果，旨在推动行业向更高效、更绿色、更具资源回收能力的现代化方向发展。全书图表丰富，数据详实，是从事水务工程、环境科学研究和管理者不可或缺的参考工具书。

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这本书的结构组织和图表呈现方式非常人性化，这对于一本技术专著来说是难能可贵的。它采用了一种螺旋上升的讲解模式，每一章都会在前一章的基础上引入更复杂的变量和更实际的问题。比如，在讨论了理想状态下的填料选择后，紧接着就用一整章的篇幅来解析填料在实际长期运行中可能出现的堵塞机制、生物膜脱落的临界应力以及如何通过反冲洗设计来延缓这些过程。插图的设计也很有特色，它们不仅仅是流程图，很多都是作者自己绘制的剖面示意图，清晰地标注了流线分布和优势微生物区位。这种注重视觉化和情景再现的编排，极大地降低了理解复杂三维反应器内部行为的难度。我甚至发现一些以往在国际会议论文中才能看到的复杂截面图，被清晰地整合到了教材式的框架内。

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这本关于厌氧技术的书籍在工程应用方面的详尽程度，简直令人惊叹。我特别关注的是其中关于反应器设计参数优化的章节。作者并未止步于提供标准的经验公式，而是深入探讨了流体力学、传质效率与微生物群落结构之间的复杂耦合关系。例如，书中有一处详细分析了进水负荷波动对污泥床高度分布的影响，并提供了几套基于实际工业数据的敏感性分析结果。这对我正在进行的一个升级改造项目提供了极大的参考价值。很多其他资料在讲到“优化”时，往往只是泛泛而谈，但这本书却提供了具体的量化指标和可操作的调整策略。读到后面关于新型材料在厌氧池中的应用时，我发现作者不仅关注了效率提升，还对长期运行的维护成本和生物毒性控制做了细致的成本效益评估，显示出极其成熟和全面的工程视野。

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这本书的标题虽然听起来有点专业，但当我翻开它时，我立刻被作者的叙述方式所吸引。它不像我以前读过的那些枯燥的技术手册，反而更像是一场关于水处理技术演变的深度对话。作者在开篇就构建了一个宏大的历史背景，从早期厌氧反应器的发展瓶颈，一步步引出了对新型反应器设计的迫切需求。这种叙事手法让读者很容易进入情境，理解为什么某些技术会出现，而不是仅仅停留在“是什么”的层面。更让我印象深刻的是，书中对概念的阐释非常细腻，比如“污泥颗粒化”这个核心概念，作者没有直接抛出复杂的数学模型，而是通过一系列生动的比喻和实际案例，将抽象的生物学过程描绘得淋漓尽致。阅读过程中，我感觉自己不是在学习一本教科书，而是在一位经验丰富的工程师的带领下，实地考察一个正在运行的高效厌氧系统。他对不同操作条件下反应器稳定性的讨论尤其精彩，那种对工艺细节的把握，远超出了我对一本“工艺与实践”书籍的预期。

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从纯粹的理论物理化学角度来看，这本书展现了令人信服的深度。我原以为一本侧重于“工程实践”的书籍会在理论深度上有所妥协，但事实恰恰相反。特别是关于有机物降解路径和甲烷生成动力学的章节，作者引用了大量的非平衡态热力学原理来解释微生物反应的内在驱动力。他没有简单地套用阿伦尼乌斯方程，而是引入了活化能的动态变化模型，试图从微观层面揭示反应速率受温度和pH值影响的非线性特征。虽然这些部分对初学者可能稍显晦涩，但对于想深入理解反应器内部微环境控制的专业人士来说，无疑是宝贵的财富。这种将基础科学原理与宏观工程现象紧密结合的处理方式，极大地提升了全书的学术价值和可信度。

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总的来说，这本书给我的感受是“兼顾了宏观决策与微观细节的平衡艺术”。它成功地搭建了一座连接学术研究与现场操作之间的坚实桥梁。我特别欣赏作者在讨论工艺故障排除时的那种沉稳和条理。书中不是罗列一堆“如果发生A，就做B”的简单清单，而是引导读者去分析故障发生的根本原因——是水力负荷失衡、还是营养盐限制，亦或是毒性物质积累导致的特定代谢途径受阻。这种分析问题的思维框架，比任何单一的解决方案都更有价值。阅读完后，我不再将厌氧反应器视为一个“黑箱”，而是能够清晰地看到内部复杂的生物地球化学过程是如何相互作用，共同决定最终出水水质和运行成本的。这本书无疑是我工具箱里又一本不可或缺的参阅宝典。

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