具体描述
目前关于血液净化设备专业书籍奇缺，考虑到血液净化专业人员（医、护、技）对血液透析设备与临床的相关知识缺乏全面了解，特组织临床与工程人员编写本书。本书对血液净化设备组件（包括透析机、CRRT机、水处理、透析器和透析器复用机）从临床和工程两个角度进行介绍。讲述每种组件的发展历史和功能演变过程及临床应用特点，并从工程层面上阐述它的原理、功能及与临床的关系。同时由各公司或厂家真实、客观、公正地介绍了各自的产品、为临床、工程技术人员和政府有关部门提供一本比较权威、可信的工具书、参考书。
现代水处理技术与工程应用 本书导言 在人类社会迈向可持续发展的征程中，水资源的可持续利用与高效管理已成为全球性的重大议题。本书旨在全面、深入地探讨现代水处理技术的理论基础、关键工艺以及在不同工程领域的实际应用。我们聚焦于从源头到末端的全流程水处理解决方案，涵盖了从饮用水安全保障到复杂工业废水深度净化的广阔范围。本书不仅梳理了经典的水处理原理，更侧重于介绍近年来涌现出的新型、高效、环境友好的集成化技术体系。 第一部分：水质科学与基础理论 第一章：水资源的特性、分布与水环境化学 本章首先界定了水作为溶剂的独特化学性质，分析了天然水体中常见的物理、化学和生物指标，如溶解氧、pH值、碱度、硬度、营养盐（氮、磷）以及有机污染物（COD、BOD）的生态学意义。深入探讨了水体中各种无机和有机污染物的迁移、转化和归趋机制，特别是重金属离子的络合作用、有机物的光解与生物降解途径。本章构建了理解水处理过程所需的基础化学和物理框架。 第二章：颗粒物分离与沉降动力学 颗粒物的有效去除是水处理的第一步，也是至关重要的一环。本章详细阐述了颗粒在流体中的沉降理论，包括斯托克斯定律的适用条件、修正模型，以及在非均匀流场中的复杂行为。重点介绍了混凝、絮凝过程的微观机理，分析了混凝剂（如铝盐、铁盐、高分子聚合物）的电中和与吸附架桥作用。随后，系统梳理了沉淀池、澄清池的设计参数、运行控制及其水力学特性，旨在优化固液分离效率。 第三部分：膜分离技术的前沿与实践 第三章：微滤、超滤与纳滤技术的原理与工程化 膜技术是现代水处理的核心技术之一。本章首先区分了微滤（MF）、超滤（UF）和纳滤（NF）在孔径、操作压力和分离对象上的本质区别。详细讲解了膜材料的选取、膜组件的构造（如中空纤维、平板式）以及膜污染（Fouling）的机理分析。针对饮用水深度处理和市政污水回用场景，给出了不同膜工艺的选型原则、操作优化参数（如跨膜压差控制、化学清洗方案）以及系统的长期稳定性评估方法。 第四章：反渗透（RO）技术的极限分离与高压运行 反渗透是实现近乎纯水产出的关键技术，广泛应用于海水淡化和高纯水制备。本章聚焦于RO膜的物质传输模型，解释了浓差极化现象及其对脱盐率的影响。深入分析了高压系统的设计要点，包括高压泵的选择、能量回收装置的应用（如压力交换器），以及对膜污染的预防性维护策略。特别关注了耐污染RO膜的发展及其在复杂水源预处理中的应用潜力。 第四部分：高级氧化与深度净化工艺 第五章：活性炭吸附与离子交换技术 吸附过程在去除微量有机污染物和特定离子方面具有不可替代的作用。本章详细论述了活性炭的孔隙结构、表面化学性质及其对不同污染物（如农药、消毒副产物前体物）的吸附等温线与动力学。同时，阐述了离子交换树脂的工作原理、选择性吸附规律，以及在软化、除盐和特定重金属去除中的工程应用。本章强调了吸附剂的再生技术与经济性评估。 第六章：臭氧氧化、Fenton反应与电化学氧化 针对难降解有机物（如内分泌干扰物、药物残留物），本章深入探讨了高级氧化工艺（AOPs）。系统介绍了臭氧氧化（直接与间接反应路径）、Fenton/类Fenton反应的催化机制及其pH依赖性。更进一步，详细分析了电化学氧化技术，包括电极材料的选择、反应器构型（如板式、管式）及其在废水高级处理中的应用优势与局限。重点讨论了羟基自由基（•OH）的产生效率与污染物降解的关联性。 第五部分：生物处理技术与污泥资源化 第七章：传统活性污泥法及其强化生物脱氮除磷（BNR） 生物处理仍是污水处理的核心支柱。本章首先回顾了活性污泥法的动力学模型与曝气系统的优化。随后，重点剖析了现代生物脱氮除磷（BNR）工艺，如A²/O、A /O-SBR等，详细解析了兼氧、厌氧和好氧环境下的微生物代谢过程，特别是异养反硝化和聚磷菌的生理特性。本章还探讨了膜生物反应器（MBR）的优势及其在提高出水水质、减少占地面积方面的工程价值。 第八章：污泥的减量化、稳定化与资源化利用 污泥处理是水处理厂面临的重大挑战。本章全面梳理了污泥的稳定化技术，包括好氧发酵、厌氧消化（湿式与干式）的产甲烷效率与工艺控制。着重介绍了污泥减量化的新型策略，如化学酸化水解、低温/高温好氧消化。此外，探讨了污泥向能源（沼气）、土壤改良剂（污泥堆肥）以及资源回收（如磷回收、碳回收）转化的前沿技术路径和法规要求。 第六部分：水处理系统的集成与智能化 第九章：水处理系统的设计、优化与控制 本章将前述技术单元进行有机整合，阐述了饮用水厂和污水处理厂的典型工艺流程设计原则。强调了系统集成化带来的协同效应和能耗优化。详细介绍了基于过程分析技术（PAT）的在线监测系统，以及过程控制（APC）策略，包括模糊控制、模型预测控制（MPC）在应对水质负荷波动中的应用，以确保出水水质的稳定性和运行的可靠性。 第十章：非常规水资源的开发与可持续管理 面对水资源短缺，非常规水源的利用日益重要。本章聚焦于雨水收集与利用系统的设计规范、再生水回用的中水水质标准与多级应用（如城市杂用、景观用水）。特别分析了分散式污水处理系统（如人工湿地、生物滤池）在农村和偏远地区的适用性，以及水循环经济理念在区域水资源规划中的指导作用。 结语 本书旨在为从事水处理工程设计、运营管理及环境科学研究的专业人士，提供一本结合了坚实理论基础与前沿工程实践的参考书。通过对水处理全链条技术的系统梳理，我们期望能推动行业向更高效、更低碳、更可持续的方向发展。
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