Unit Operations Models for Solid Waste Processing pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:William Andrew Pub

作者:Savage, George M.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:36

装帧:HRD

isbn号码:9780815510864

丛书系列:

图书标签:

• 固体废物处理
• 单元操作
• 过程模型
• 环境工程
• 废物管理
• 化学工程
• 模拟
• 优化
• 资源回收
• 污染控制

《环境工程原理：面向可持续发展的过程设计与优化》 本书旨在为环境工程领域的学生、研究人员和执业工程师提供一个全面、深入且实用的框架，用以理解和应用核心过程原理，从而设计和优化面向可持续发展的现代环境工程系统。 本书突破了传统环境工程教材中对单一污染控制单元的孤立介绍，而是聚焦于系统集成和过程优化的视角。我们认识到，在当前的资源约束和气候变化挑战下，有效的环境管理不再是简单地“末端治理”，而必须是源头减量、过程高效利用和闭环循环的综合体现。因此，本书的结构和内容严格围绕“过程（Process）”这一核心概念展开，强调理解和模拟物理、化学和生物转化过程的内在机制。 第一部分：环境工程过程的基础理论与建模 本部分奠定了整个学科的理论基石。我们从热力学和动力学的基本原理出发，为后续的单元操作和系统集成提供必要的数学工具。 第一章：环境过程的热力学基础与传质现象 本章详述了在水、气、固相系统中普遍存在的能量传递和物质迁移机制。重点讨论了吉布斯自由能在环境反应平衡中的应用，如溶解度、萃取平衡的预测。此外，对传质过程（扩散、对流、界面转移）进行了深入分析，这些是所有分离和反应单元操作的驱动力。 第二章：环境反应动力学与速率控制 我们详细分析了影响环境化学反应（如氧化还原、水解）和生物反应（如微生物降解）的速率方程。内容包括零级、一级和伪一级反应的建立与应用，以及非均相催化反应的表面动力学模型。本章特别关注温度、pH值和催化剂活性对反应速率的非线性影响，为反应器的设计提供精确的速率参数。 第三章：过程模拟与系统分析工具 为实现高级过程优化，本章介绍了如何利用软件工具对复杂的环境系统进行建模和仿真。内容涵盖稳态与动态模拟方法，污染物示踪技术在系统识别中的应用，以及如何使用灵敏度分析来评估关键设计参数对系统性能的影响。 第二部分：核心环境单元操作的设计与性能分析 本部分详细剖析了构成现代环境处理厂的关键物理和化学单元操作。重点在于理解过程的物理机制，并将其与第二部分建立的动力学模型相结合，进行精确的工程设计。 第四章：流体力学与颗粒物分离过程 本章深入探讨了流体在管道和反应器中的流动特性，包括层流、湍流的判定及能耗计算。核心内容集中于颗粒物的分离，包括沉降（重力沉降、离心沉降）、过滤（深度过滤、表面过滤）以及气固分离（旋风分离器、布袋除尘器）。设计实例将侧重于优化沉降池的几何尺寸和过滤介质的选择，以应对不同粒径分布的悬浮物。 第五章：接触与反应器设计 本章覆盖了气液接触过程（如曝气、汽提、吸收）和液液接触过程（如萃取）。特别地，对反应器设计进行了系统阐述，包括完全混合反应器（CSTR）和活塞流反应器（PFR）的适用性分析，并引入了反应器网络（Reactor Network）的概念，用于设计复杂的多反应级系统。 第六章：膜分离技术在资源回收中的应用 本书对膜过程的讨论超越了简单的水净化。我们详细阐述了反渗透、纳滤、超滤和微滤的驱动力与选择性机理。本章的重点在于膜污染（Fouling）的机理分析、清洗策略的设计，以及如何将膜技术应用于高盐废水处理和有价物质（如营养盐、重金属）的选择性回收。 第三部分：高级集成与可持续性过程优化 本部分将前两部分的知识融会贯通，探讨如何设计出高效率、低能耗、符合循环经济要求的环境工程系统。 第七章：高级氧化与选择性污染物去除 针对传统生物法难以去除的持久性有机污染物（POPs），本章详细分析了臭氧氧化、芬顿反应、光催化等高级氧化过程（AOPs）。重点在于自由基的产生机制、反应速率常数的确定，以及如何通过优化氧化剂剂量和接触时间来实现污染物的高效、选择性转化，同时避免二次污染的产生。 第八章：能源与物质的集成化处理（Anaerobic Processes & Energy Recovery） 本章聚焦于废弃物（如污泥、有机固废）的厌氧消化过程。内容包括产酸阶段和产甲烷阶段的微生物动力学，反应器类型（UASB, EGSB）的选择与设计。关键在于如何通过过程控制（如酸碱度缓冲和营养配比）来稳定产气率，并建立从有机负荷到沼气产量的精确转换模型。 第九章：环境过程系统优化与生命周期评估 本章是全书的升华。我们引入了多目标优化（Multi-Objective Optimization）的工具，用于平衡处理效率、运行成本（OPEX）和资本投入（CAPEX）。最后，详细介绍了如何将过程设计与生命周期评估（LCA）相结合，从摇篮到坟墓的角度全面量化处理方案的环境足迹，确保所设计的系统真正实现环境效益的最大化和可持续性。 本书的特色在于其对“过程”的深度挖掘，拒绝停留在现象描述，致力于为读者提供一套可操作、可量化、可优化的工程设计方法论。 读者将学会如何像化学工程师一样思考环境问题，通过精确的建模和严谨的过程控制，构建面向未来的、资源高效型的环境基础设施。

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最近我接触到一些关于可持续工程的研讨资料，其中多次强调了生命周期评估（LCA）中的过程模拟环节的重要性。一本专注于建模的书籍，理应提供将单元操作模型无缝集成到LCA框架中的方法论。我猜想《Unit Operations Models for Solid Waste Processing》也许有一章专门讨论如何将热解过程的产热模型，与后续的能源转化效率模型进行耦合，并计算出整个废物链条的碳足迹。这类跨学科的集成能力，是现代环境工程模型工具箱中不可或缺的部分。如果这本书包含了成熟的、已在工业界验证过的模型，那么它绝对是工程实践者手中的“圣经”。然而，由于我们无法定位到这本书，我只能依靠现有的、分散在不同期刊论文中的零散模型片段进行拼凑，这效率低下且容易遗漏关键的相互作用机制。希望未来某一天，这本书能够被重新出版或数字化，让这一领域的专业人士能够一睹其真容，并将其中的智慧融入到我们更绿色、更高效的废物处理实践中去。

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说实话，我感到略微受挫，因为我原本打算对比一下市面上已有的几本经典的废物处理工程书籍，比如关于生物处理或热处理的权威著作，看看您提到的这本书在“模型化”这一维度上能提供何种独特的视角。通常，此类专业书籍的封面设计会非常朴实，可能是深蓝色或墨绿色，上面印着严谨的数学符号或流程图。我推测《Unit Operations Models for Solid Waste Processing》的作者群可能来自某个顶尖的研究机构，专注于开发新的过程模拟软件工具。如果我能看到它，我最想翻阅的章节可能是关于“复杂混合物分离”的模型，比如如何用沉降分离理论来优化湿法选铁的过程，或者如何用非理想混合物热力学来预测焚烧残渣的熔融行为。这些都是实际操作中极度依赖精确数学描述的环节。缺乏这本书的参考，我们只能依赖于那些通用性较强、未针对固废特点进行深度优化的通用工程模型，这无疑限制了我们工艺设计的精度和优化空间。

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我花了好一番功夫，试图在一些专注于资源回收和废物能源化的在线论坛和学术会议摘要中寻找任何关于《Unit Operations Models for Solid Waste Processing》的蛛丝马迹，结果依然是空手而归。这本似乎是“失落的经典”或者是一本极为小众的、仅供内部使用的技术手册。我的想象中，这类书籍的价值在于它如何将宏观的、经验性的处理方法（比如填埋场的渗滤液管理）转化为可预测的、参数化的模型。例如，它会不会详细阐述基于扩散作用的重金属在固废基质中的迁移速率模型？或者，它会不会提供一套完整的固废气化炉内气固两相流的CFD（计算流体力学）模拟框架的简化版本？我期待它能提供一套标准的验证案例，使用实际的MSW（城市固体废物）或工业废弃物数据进行模型校准。一本成功的单元操作模型书，其核心价值在于“可操作性”，即读者可以拿起书中的公式，代入他们现场监测到的温度、湿度、进料速率，然后预测出处理后的产物质量或污染物排放量。如果此书真如其名，它应该填补了理论化学工程教材与现实废物处理工艺之间的巨大鸿沟。

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这部巨著，坦率地说，我完全没能在市面上找到您提到的那本《Unit Operations Models for Solid Waste Processing》。我浏览了我能接触到的所有图书馆目录、主要的电子书平台以及专业领域的推荐书单，但这部特定的著作似乎销声匿迹，或者至少没有进入主流的流通渠道。这让我感到非常好奇，一本专注于“固体废物处理单元操作模型”的书籍，其内容无疑是面向专业工程师、环境科学家，甚至是市政规划人员的关键参考资料。我设想它本应涵盖从物料破碎、筛分、密度分离到后续的厌氧消化、焚烧过程中的能量平衡和污染物迁移的数学描述。如果它真的存在，我相信它会是一本理论性极强的教科书，可能会包含大量复杂的微分方程、非稳态传质与传热的推导，以及对不同反应器类型（如CSTR或PFR在有机物降解中的应用）的深入建模分析。那种书籍通常需要读者对化学工程原理和流体力学有扎实的背景，否则光是理解其符号体系就够人头疼的了。因此，我对无法接触到它所描绘的那些专业模型感到一丝遗憾，因为在处理日益复杂的垃圾成分和严格的排放标准时，精确的数学建模能力是解决实际问题的核心工具。

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我一直在思考，如果一本关于“单元操作模型”的书籍在当前市场环境下难以觅踪，这是否说明了该领域的研究范式正在发生变化。也许，现在的趋势已经从传统的、基于守恒定律的解析模型，转向了基于大数据和机器学习的黑箱模型，也就是用深度学习来预测反应或分离的结果，而不再执着于推导每一个传质系数。如果《Unit Operations Models for Solid Waste Processing》是一本相对早期的著作，那么它可能代表了上世纪末到本世纪初，对过程的“第一性原理”建模的极致追求。它的内容可能充斥着大量的比拟常数（analogy constants）和经验拟合的参数，这些参数需要通过昂贵且耗时的现场试验来确定。我尤其想知道，它是否探讨了固废处理中普遍存在的非均质性（heterogeneity）对模型收敛性的影响。因为与化学品生产不同，每一批垃圾的成分都是独一无二的，一个好的固废模型必须能有效应对这种内在的随机性，这是其区别于传统化工单元操作建模的最大挑战所在。

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