具体描述
本书主要论述在污水自然净化和回用领域生态工程方法的意义、缘起、演变、原理、技术、设计和实施步骤，着重介绍构造湿地、土壤渗滤、植被处理和地面径流处理等水污染控制生态工程方法及案例。
本书可供环境科学与工程、生态工程等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也可供高等院校相关专业师生参阅。
图书名称： 现代水处理技术与实践 图书简介： 第一章：水质与污染概述 本章深入探讨了水资源在生态系统中的核心地位及其面临的严峻挑战。首先，详细阐述了地表水和地下水的物理、化学和生物特性，为后续的污染分析奠定基础。随后，系统梳理了当前水体面临的主要污染源，包括工业废水、农业面源污染和城市生活污水。针对不同类别的污染物，如重金属、持久性有机污染物（POPs）、营养盐（氮、磷）和新兴污染物（如微塑料、药物残留），进行了深入的机理分析，揭示其在水环境中的迁移、转化和毒理效应。重点讨论了水质指标体系的构建与监测技术，从传统的水质参数到先进的生物传感技术，为评估水环境健康状况提供了科学依据。本章旨在构建读者对水污染复杂性和紧迫性的全面认知。 第二章：传统水处理工艺的原理与应用 本章聚焦于经过长期发展和验证的传统水处理技术，这些技术构成了现代水处理系统的基石。内容涵盖了物理处理单元的原理，如沉淀、过滤和气浮技术，详细分析了不同沉降模型（如颗粒沉降理论）在工程实践中的应用。化学处理方面，重点阐述了混凝和絮凝过程的化学机理，包括电中和、吸附架桥作用以及混凝剂的选择优化。此外，对生物处理的经典方法——活性污泥法进行了详尽的剖析，包括其微生物生态学基础、污泥龄（SRT）和泥龄比（F/M）的控制策略，以及对工艺流程（如A/O、A2/O）的优化设计。本章还探讨了消毒技术的演进，从传统的氯消毒到紫外线（UV）消毒，强调了不同消毒剂的优缺点及其在控制病原微生物方面的效能。 第三章：进阶膜分离技术在水净化中的应用 膜分离技术是当代水处理领域最具革命性的发展之一。本章系统介绍了微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）四大类膜技术。内容从膜的结构、材料科学（如聚合物膜、陶瓷膜）入手，深入剖析了不同膜过程的驱动力、分离机理和选择性。针对膜污染（Fouling）这一核心瓶颈，本章详细论述了造成污染的物理、化学和生物机制，并提出了有效的预处理和在线清洗策略，以维持膜通量和使用寿命。在具体应用方面，本章展示了膜生物反应器（MBR）将生物处理与膜分离高效耦合的技术优势，以及在海水淡化和高难度工业废水回用中的前沿应用案例。 第四章：高级氧化与污染物深度去除技术 面对传统工艺难以去除的难降解有机污染物和痕量新兴污染物，高级氧化过程（AOPs）成为关键的解决方案。本章详细解读了AOPs产生高活性自由基（如羟基自由基•OH）的机制，重点介绍了臭氧氧化、芬顿（Fenton）/类芬顿反应、光催化氧化（TiO2）以及电化学氧化技术。针对每种技术，本章不仅分析了其反应动力学，还结合实际案例探讨了最佳操作条件（如pH值、氧化剂投加量）的确定方法。此外，本章还涵盖了吸附技术（活性炭、新型功能性吸附剂）的物理化学机制，以及离子交换技术在特定离子去除中的工程应用。 第五章：工业废水复杂性处理与资源化策略 工业废水的处理是水环境工程领域最具挑战性的课题之一，其特点是高浓度、高毒性和成分复杂多变。本章将工业废水细分为几个典型行业（如化工、制药、印染、冶金）进行分类讨论，针对性地介绍适用的处理技术组合。例如，对于高盐废水，重点分析了蒸发结晶和膜蒸馏技术的集成方案；对于高COD、低可生化性的废水，则侧重于预氧化和厌氧-好氧耦合工艺的优化。更重要的是，本章强调了“零液体排放（ZLD）”和资源回收的理念，探讨了从废水中回收有价金属、能源（如沼气）和水资源的先进工程路径，推动循环经济在水处理领域的实践。 第六章：水环境修复与生态工程原理 本章跳出传统的“末端治理”范畴，转向水环境的源头控制和生态修复。内容包括人工湿地系统的设计与运行，详细分析了潜流式、表流式以及浮床系统的水力学负荷和净化机理（植物吸收、微生物降解、基质截留）。针对受损水体（如湖泊、河流），本章介绍了底泥处理技术，包括原位固化、疏浚与异位处理。同时，深入探讨了生态修复策略，如生物增殖、曝气增氧技术、以及如何通过结构性改变（如河流断面修复）来恢复水体的自净能力和生物多样性。本章强调了生态学原理在水环境工程规划中的指导作用。 第七章：水处理厂的运营管理与可持续性 一个高效的水处理设施不仅需要先进的技术设计，更依赖于精细化的运营管理。本章系统阐述了水处理厂的日常操作规程，包括设备维护、安全生产和应急预案的制定。重点分析了运行过程中关键控制点的实时监测与智能调控系统（如SCADA系统在优化能耗中的应用）。此外，本章深入讨论了水处理厂的经济性评估（CAPEX/OPEX分析）和能耗管理，探讨如何通过工艺优化实现节能减排。最后，本章将视野拓展至水务的整体可持续发展，包括水价机制、法规遵从性（国内国际标准对比）以及公众参与在保障水环境质量中的重要性。 第八章：前沿技术与未来展望 本章展望水处理技术未来的发展方向，重点介绍尚处于研发或试点阶段的创新技术。内容包括基于纳米材料的高效选择性分离技术、电容去离子（CDI）在低度水体处理中的潜力，以及人工智能和大数据在预测水质变化和优化工艺控制方面的应用前景。同时，本章也将关注全球气候变化对水资源和水处理基础设施带来的长期影响，探讨如何构建更具韧性和适应性的未来水处理系统。
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