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出版者:Prentice Hall

作者:Nathanson, Jerry A.

出品人:

页数:500

译者:

出版时间:2007-3

价格:$ 189.16

装帧:HRD

isbn号码:9780131190825

丛书系列:

图书标签:

• 环境技术
• 环境工程
• 环境科学
• 可持续发展
• 污染控制
• 水处理
• 空气污染
• 固体废物处理
• 环境监测
• 生态技术

《现代水处理技术与应用》 （A Comprehensive Guide to Modern Water Treatment Technologies and Applications） 图书简介 在二十一世纪，水资源短缺与水环境污染已成为全球性的重大挑战。各国政府、工业界和学术界都在积极寻求高效、可持续的水处理解决方案。《现代水处理技术与应用》一书正是在这一时代背景下应运而生，它致力于提供一个全面、深入且前沿的水处理技术知识体系，涵盖了从基础理论到最先进工程实践的各个方面。本书旨在成为环境工程师、水务管理人员、科研人员以及相关专业学生必备的参考手册。 本书的结构经过精心设计，逻辑清晰，层次分明。它不仅仅是对现有技术的简单罗列，更强调不同技术之间的内在联系、适用性分析以及未来发展趋势的探讨。全书内容丰富，理论扎实，注重实践指导，力求使读者能够将所学知识有效地应用于实际的水处理工程项目中。 --- 第一部分：水处理基础与经典单元操作 (Fundamentals and Classic Unit Operations) 本部分奠定了水处理工程的理论基石，回顾了水质参数的科学定义、环境标准以及水污染的本质。 第一章：水质参数与水环境化学 详细阐述了影响水处理效率的关键指标，包括溶解氧、生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、营养盐（氮、磷）、重金属、有机污染物和新兴污染物（如内分泌干扰物）。深入解析了水体中的物理化学过程，如沉淀、溶解、络合反应在水处理中的作用机制。 第二章：物理分离技术——沉淀与过滤 系统介绍了重力沉淀池的设计原理、运行优化及其在初级处理中的重要性。着重讲解了过滤技术，包括快滤池、慢滤池和压力滤池的构造与操作。特别关注了颗粒物去除效率的数学模型，并探讨了影响过滤速率和反冲洗周期的关键因素。 第三章：混凝、絮凝与气浮分离 本章是去除悬浮物和胶体物质的核心内容。详细阐述了混凝剂（如铝盐、铁盐）的化学作用机理，絮凝过程中的高分子助凝剂的选择与投加策略。气浮技术（DAF）作为一种高效的固液分离手段，其气泡生成机制、池体设计和运行参数控制在本章得到了详尽的论述，尤其适用于处理低密度污染物。 --- 第二部分：生物处理技术：深度与广度 (Advanced Biological Treatment Technologies) 生物处理是市政污水和工业废水处理中应用最广泛的核心技术。本部分聚焦于微生物生态学在水处理中的实际应用，并详细探讨了高效脱氮除磷的新兴工艺。 第四章：活性污泥法及其变体 系统回顾了经典的活性污泥法，包括其微生物群落结构、污泥龄（SRT）和泥龄负荷（F/M）的调控。深入分析了SBR（序批式活性污泥法）、MBR（膜生物反应器）等先进活性污泥系统的动力学模型和操作优势。针对高氨氮废水，阐述了A²/O、BAF（曝气生物滤池）等工艺在脱氮效率上的突破。 第五章：厌氧技术与能源回收 着重探讨了厌氧消化在有机废水处理中的应用，特别是UASB（上流厌氧污泥床）、IC反应器（内循环厌氧反应器）的设计与操作。深入分析了甲烷（沼气）的生成机理、产气效率的预测以及沼气净化回收技术，强调了水处理过程的能源自给潜力。 第六章：除磷技术与生物营养盐控制 详细解析了生物除磷（EBPR）的微生物代谢路径和厌氧/好氧交替对聚磷菌（PAO）的影响。讨论了化学除磷的局限性，并结合实际案例，介绍了实现低排放标准的三沟法、A2/O等强化除磷工艺的工程实践。 --- 第三部分：深度净化与非常规水处理 (Advanced Purification and Non-Conventional Treatment) 随着排放标准的日益严格，传统处理工艺已无法满足对微量、难降解污染物的去除要求。本部分聚焦于新兴的物理化学深度处理技术。 第七章：高级氧化技术 (AOPs) 的机理与应用 AOPs被视为处理顽固性有机污染物的“终极武器”。本章详细介绍了臭氧氧化、Fenton/类Fenton反应、紫外光催化（UV/TiO2）等技术的核心反应机理，包括羟基自由基（•OH）的生成和反应选择性。通过对比不同AOPs的能耗和处理成本，指导读者进行技术选型。 第八章：膜分离技术在水处理中的革命 本书将膜技术视为水处理的未来方向之一。系统讲解了微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）的工作原理、膜污染（Fouling）的控制策略以及膜清洗维护的最佳实践。特别关注了能源效率最高的正渗透（FO）技术在废水回用中的潜力。 第九章：吸附、离子交换与深度脱盐 吸附技术（活性炭、新型吸附剂）在去除微量有机物和特定离子方面仍不可替代。本章深入分析了吸附等温线、动力学模型及其在工程中的应用。离子交换技术则被用于特定元素的去除和软化，并结合多效蒸馏（MED）和机械蒸汽再压缩（MVR）技术，探讨了工业废水近零排放（ZLD）的实现路径。 --- 第四部分：特定领域的水处理工程 (Water Treatment for Specific Sectors) 水处理的需求因水质来源和用途的不同而千差万别。本部分针对工业废水和饮用水的特殊挑战，提供了定制化的解决方案。 第十章：饮用水深度净化与消毒技术 聚焦于保障饮用水安全的先进手段。除了传统的混凝过滤外，详细阐述了去除天然有机物（NOM）和消毒副产物（DBPs）的优化策略，如生物活性炭（BAC）的应用。对不同消毒剂（氯、氯胺、二氧化氯、紫外线）的杀菌效能、穿透能力及残留特性进行了严格的比较分析。 第十一章：高难度工业废水处理 涵盖了造纸、化工、制药和印染等高污染行业的废水特点。针对难生化降解的废水，重点讨论了预处理技术，如湿式氧化（Wet Oxidation）、电化学处理，以及如何将这些技术与后续的生物处理流程（如两级厌氧/好氧耦合）有效集成。 第十二章：水回用与可持续水资源管理 将水处理视为循环经济的一部分。本章探讨了中水回用（Treated Wastewater Reuse）的规划、安全标准和公众接受度问题。详细介绍了高级氧化与膜技术的组合工艺在实现饮用水回用方面的工程实例，以及智慧水务系统（Smart Water Systems）在过程优化和能耗管理中的应用。 --- 总结与展望 《现代水处理技术与应用》汇集了当前水处理领域的最新研究成果和成熟的工程经验。全书力求在理论深度与工程实用性之间取得完美平衡。通过对生物、物理、化学过程的系统性整合阐述，读者将能够掌握设计、操作和优化复杂水处理系统的核心能力，从而为全球水环境的可持续发展做出贡献。本书适合作为高校研究生教材，也是一线工程师和管理者进行技术升级和决策制定的权威参考。

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