饮用水强化处理技术及工程实例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:刘宏远张燕

出品人:

页数:271

译者:

出版时间:2005-4

价格:40.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502566340

丛书系列:

图书标签:

• 饮用水处理
• 水强化处理
• 水净化技术
• 工程实例
• 环境工程
• 给水排水
• 水质安全
• 膜技术
• 消毒技术
• 活性炭技术

《水处理高级化学与材料科学应用》 导言：水资源挑战与技术前沿 全球范围内，水资源的短缺、水质恶化以及新兴污染物（如微塑料、药物残留和内分泌干扰物）的威胁日益严峻。传统的给水和废水处理技术在应对这些复杂挑战时，正面临效率瓶颈和能耗过高的困境。面对严峻的水环境形势，水处理领域亟需一场由基础化学、材料科学和工程优化驱动的技术革新。本书聚焦于水处理领域最前沿的化学原理和新型功能材料的应用，旨在为环境工程师、化学家和水务管理者提供一套深入理解和实践新型高效水净化方案的理论框架和工程指导。 第一部分：水化学基础与污染物行为解析 本部分深入探讨了水体系中复杂的化学平衡、动力学过程以及各类污染物在水环境中的迁移转化机制。 第一章：水体化学平衡的精细调控 详细阐述了水溶液中酸碱平衡、沉淀溶解平衡的量化分析。重点讨论了离子强度、温度和有机质存在对这些平衡的影响。内容涵盖了多价离子络合作用的精确计算方法，以及如何利用化学势理论预测复杂水体中的相态变化，为后续的化学强化处理奠定理论基础。 第二章：新兴有机污染物的反应动力学 系统梳理了微量有机污染物（PPCPs、PFASs、农药残留）在水中的降解途径。分析了光解、水解、生物降解等环境归趋过程的速率常数和影响因素。特别关注了高级氧化过程中活性物种（如羟基自由基、单线态氧）的生成效率及其对特定污染物靶向降解的选择性研究。 第三章：颗粒物界面吸附与胶体稳定性 深入研究了水体中颗粒物的表面化学性质，包括零点电荷、表面络合模型（COM）的应用。详细分析了粘土、腐殖酸、微生物细胞等胶体物质的表面电荷特性，以及这些特性如何影响重金属、无机阴离子和胶体有机物的稳定性和去除效率。内容涉及DLVO理论在水处理絮凝过程中的应用与修正。 第二部分：功能性纳米材料在水处理中的前沿应用 本部分聚焦于新型功能材料的理性设计、合成及其在水净化中的突破性应用。 第四章：基于纳米材料的高效吸附剂设计与合成 系统介绍了碳基纳米材料（如石墨烯氧化物、碳纳米管）、金属有机框架（MOFs）以及有序介孔碳材料（MCMs）的结构特征。重点阐述了如何通过表面官能团化修饰，提升这些材料对特定污染物的选择性吸附能力，包括对特定离子尺寸的分子筛效应以及亲/疏水性表面的调控策略。 第五章：光催化与电催化氧化技术 详细讲解了半导体光催化剂（如TiO2、g-C3N4）的能带结构、载流子分离效率与催化活性的关系。重点探讨了异质结构建（如Z型结构、导电聚合物复合）以提升可见光响应性和催化效率的工程化策略。在电催化方面，深入分析了新型电极材料（如掺杂金刚石电极、高熵合金电极）在水中有机污染物电化学氧化中的反应机制和寿命评估。 第六章：膜分离技术的高级功能化 超越传统反渗透和纳滤，本章探讨了基于智能材料的膜技术。内容包括：构建抗污染型仿生膜表面的策略（如超亲水、负电荷涂层）；开发用于选择性分离特定离子（如锂、硼）的特种选择性膜材料；以及利用电驱动或pH响应性材料实现膜污染的实时或原位控制。 第三部分：过程强化与系统集成 本部分将基础研究成果转化为实际工程解决方案，探讨过程强化技术（Process Intensification, PI）在现代水处理厂中的集成应用。 第七章：反应器工程与传质强化 分析了传统反应器（如CSTR、PFR）在处理高浓度或难降解污染物时的局限性。详细介绍了微反应器技术、振荡流反应器以及利用电场/磁场辅助提升传质和反应速率的工程设计原则。重点是模型预测与放大效应的关联性研究。 第八章：多屏障协同净化系统集成 阐述了如何将吸附、催化、生物处理和膜分离等单元操作有机结合，构建高效的深度净化系统。案例分析包括针对特定水源（如高盐废水、含抗生素废水）的“反应-分离-再生”一体化流程设计，强调系统运行的能耗优化和经济可行性分析。 第九章：水处理过程的智能监测与控制 探讨了利用先进传感器技术（如在线光谱分析、电化学传感器）实时获取水质参数和污染物浓度的技术。介绍了基于过程分析技术（PAT）和机器学习算法，实现对反应器内化学过程的自适应、预测性控制，从而确保出水水质稳定性和化学品投加的最优化。 结论：未来展望与技术挑战 本书最后总结了水处理科学正面临的核心挑战，包括：纳米材料的长期稳定性和环境安全性评估、大规模能源效率的突破、以及新型污染物在复杂环境介质中的长期环境效应预测。强调了跨学科合作，特别是化学、材料科学与人工智能的深度融合，是推动水处理技术实现可持续发展和环境友好型转型的关键驱动力。 适用对象： 从事饮用水安全、工业废水深度处理、中水回用等领域的工程师和技术人员。 环境化学、材料科学、水资源工程专业的研究生及青年学者。 水务企业、环保设备设计院的决策者和研发人员。

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这本书的文字风格是那种非常典型的学术报告体，逻辑链条严密到几乎不允许任何歧义存在，每一个技术名词都得到了精准的界定和量化的描述，这对于严谨的学习和查阅无疑是极大的帮助。但是，阅读过程中，我时常感觉自己像是在阅读一份技术规范书，而不是一本旨在深入理解和掌握的教科书。我尤其在寻找关于“过程控制优化”中对人工智能和大数据分析应用的章节时，没有找到预期的深度。现在的环境水处理，越来越依赖于实时监测、预测性维护和自适应调整。我很期待书中能包含更多关于如何利用传感器数据流来动态调整药剂投加量、反冲洗周期，乃至整个工艺流程的智能算法模型。现有的章节似乎更偏向于基于固定设计参数的稳态运行分析，这与当前工业4.0的趋势稍有脱节。对于希望将“饮用水强化处理”提升到“智慧水务”层面的读者来说，这本书在软件集成和数据驱动决策方面的探讨深度，可能需要读者自己再补充很多现代信息技术的知识。

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拿到这本书的时候，我立刻翻阅了它关于“工程实例”的部分，毕竟理论结合实际的案例分析是最能检验一本书的实用价值的。我注意到其中收录的几个大型市政水厂的改造案例，数据详实，流程图清晰得像是施工蓝图。但令我稍感遗憾的是，这些案例似乎都聚焦于相对成熟、传统的水源地，比如地表水或常规地下水，它们侧重的技术路径，如絮凝沉淀、砂滤、氯化消毒等，都是水处理领域的基础拳击手。我更感兴趣的是那些面对极端水源，比如高盐度水源、被特定新型污染物（如微量药物残留或内分泌干扰物）严重污染的水源时，所采用的“非常规”处理方案。例如，在一些偏远或资源受限的地区，如何利用太阳能驱动的膜技术或者生物修复技术来构建可持续的小型饮用水系统，这类更具前沿性和适应性的工程实践，在这本书中似乎被轻描淡写了，或者仅仅作为脚注提及。这使得这本书的“工程实例”略微偏向了“经典工程实践集锦”，而非“前沿挑战应对手册”，对于希望了解未来水处理方向的读者，这算是一个小的落差。

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我花时间研究了关于“强化处理”技术的章节，特别是涉及臭氧、活性炭和先进氧化工艺（AOPs）的部分。这些章节对反应动力学和传质效率的分析确实到位，从化学反应机理的角度解释了这些技术如何提高对特定有机物的去除率。然而，当我试图将其与水处理的经济性、能耗和二次污染风险进行综合权衡时，发现这方面的论述相对单薄。例如，高强度紫外线或过高的臭氧剂量虽然能有效降解污染物，但其巨大的能耗成本、设备维护的复杂性，以及可能产生的溴酸盐等副产物的控制，这些“软性”但至关重要的工程决策因素，在书中被处理得较为抽象。一本面向工程实践的书籍，理应更深入地探讨如何在“最佳水质”和“最低生命周期成本”之间找到那个黄金分割点。我更希望能看到不同工艺在实际运行中，面对电价波动、药剂采购成本变化等实际经济约束时的敏感性分析报告，而不是纯粹的实验室数据推演。

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从书籍的整体视野来看，它似乎将“饮用水”的定义严格限定在了市政供水系统的范畴内，聚焦于大型集中式处理厂的优化。这对于城市水务是必要的，但对于全球日益增长的分布式水处理和灾后应急供水需求来说，视角略显狭隘。我原本期望看到更多关于模块化、快速部署的饮用水净化单元（Point-of-Use 或 Point-of-Entry 系统）的设计思路和标准化流程。例如，在自然灾害发生后，如何迅速评估受灾水源的污染特征，并快速配置一套能够满足特定群体基本饮水需求的强化处理方案。这本书的“工程实例”更像是一次性的大型项目复盘，缺乏针对突发、快速变化场景下的“快速反应模块化设计原则”的指导。这种对小规模、高机动性水处理技术的侧重不足，使得它在应对未来气候变化带来的水安全挑战时，似乎少了一份面向未来的前瞻性指导。

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这部著作的装帧设计散发着一种扎实的工业气息，封面采用的是比较沉稳的蓝灰色调，配以清晰的白色宋体字，给人一种专业、严谨的初步印象。我特别留意了目录结构，它似乎将水处理流程分解得极为细致，从基础的预处理到高级的深度净化，每一个环节都有专门的章节进行阐述。我原本期望能看到一些关于水质感官特性改善的深入讨论，比如如何通过特定的矿化或除味技术来提升饮用水的“口感”，毕竟“好水”的标准往往不仅仅是达标，口感的舒适度也是衡量优质饮用水的重要标尺。然而，从目前的结构来看，似乎更侧重于工程参数的精确控制和污染物去除效率的优化，对于如何将标准水转化为消费者喜爱的“优质水”这一点，我的期待可能需要转向其他更偏向应用美学或生物活性水领域的专业书籍。整体而言，它无疑是一本为水务工程师和环境科学学生量身定制的参考手册，但对于追求饮用水终极品质体验的普通读者来说，可能略显技术化，缺少一些与日常饮用体验紧密相关的、更人性化的视角切入点。我还在寻找关于新型纳米材料在水净化中应用的最新进展的详细介绍，希望后续能在这方面有所补充。

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