污水处理系统数学模型 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:302

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出版时间:2009-7

价格:38.00元

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isbn号码:9787560327754

丛书系列:

图书标签:

• 污水处理
• 应用数学
• 南京图书馆
• 污水处理
• 数学模型
• 环境工程
• 系统分析
• 建模仿真
• 水污染控制
• 环境科学
• 优化算法
• 过程控制
• 计算流体力学

《水体净化：过程、技术与管理》 本书深入探讨了水体净化这一复杂而至关重要的议题，系统性地阐述了其背后的科学原理、核心技术以及高效的管理策略。我们认识到，随着全球人口增长和工业化进程的加速，水资源短缺和水体污染已成为亟待解决的严峻挑战，而水体净化则是保障人类健康、维护生态平衡的关键环节。 第一部分：水体污染的成因与影响 本部分将首先追溯水体污染的根源，分析工业废水、生活污水、农业径流以及大气沉降等多种污染源的特性及其对水质造成的破坏。我们将详细介绍各类污染物（如重金属、有机物、氮磷化合物、病原体等）的来源、迁移转化途径以及它们对水生生态系统和人体健康产生的深远不良影响。通过大量案例分析和数据呈现，使读者深刻理解水体污染的紧迫性和复杂性。 第二部分：水体净化过程的科学原理 本部分将聚焦于实现水体净化的基本科学原理。我们将从物理、化学和生物三个维度，详尽解析各类净化过程的作用机制。 物理净化： 重点介绍沉淀、过滤、吸附、膜分离等物理过程。详细讲解重力沉降的原理、不同类型过滤器的结构与功能、活性炭等吸附材料的吸附机理、以及微滤、超滤、纳滤、反渗透等膜技术的分子筛选机制和在高浓度污染物去除中的应用。 化学净化： 深入探讨氧化还原、中和、混凝沉淀、化学吸附等化学反应在水体净化中的应用。我们将解析氧化剂（如臭氧、氯气、过氧化氢）的氧化能力及其在降解有机污染物和杀灭微生物方面的作用；酸碱中和在调节pH值和沉淀金属离子中的关键作用；混凝剂（如铝盐、铁盐）如何通过电荷中和和吸附架桥促进胶体颗粒的聚集；以及离子交换树脂在去除溶解性盐类和特定离子方面的效率。 生物净化： 详细阐述生物絮凝、生物降解、生物吸附以及植物修复等生物技术。我们将重点介绍好氧和厌氧微生物在降解有机污染物方面的代谢途径和反应条件；活性污泥法、生物滤池、人工湿地等生物处理工艺的设计原理和运行控制；以及植物根系对污染物吸收和转化的作用。 第三部分：先进的水体净化技术 在理解了基本原理的基础上，本部分将系统介绍当前水体净化领域的前沿技术和创新工艺。 高级氧化技术（AOPs）： 深入分析臭氧-紫外（O3/UV）、过氧化氢-紫外（H2O2/UV）、铁催化过氧化氢（Fenton）、TiO2光催化等高级氧化技术的反应机理、污染物降解效率以及优缺点，并探讨其在处理难降解有机污染物方面的潜力。 膜技术与集成工艺： 详细介绍膜生物反应器（MBR）、反渗透（RO）与纳滤（NF）的组合应用，以及膜污染的防治技术。我们将探讨如何通过膜技术实现高效固液分离，提高出水水质，并实现水的再利用。 高级吸附材料： 介绍新型吸附剂，如改性生物质炭、金属有机框架（MOFs）、纳米吸附材料等，分析其对特定污染物（如磷、氟、砷、染料等）的高效吸附性能和应用前景。 生物强化与生态修复技术： 探讨如何通过引入特定微生物菌群、优化微生物生态环境来增强生物处理效果，以及如何利用浮游植物、沉水植物等构建健康的水生生态系统，实现污染物的自然降解和生态修复。 第四部分：水体净化系统的设计、运行与管理 本部分将从工程实践的角度，探讨水体净化系统的设计、优化、运行和管理。 系统设计原则： 介绍影响净化系统设计的关键因素，包括进水水质、出水排放标准、处理规模、地形条件、能源消耗和经济成本等。我们将讲解如何根据具体需求选择合适的处理工艺和单元组合，并进行初步的工艺流程设计。 工艺优化与过程控制： 讨论如何通过精确的过程控制（如pH调节、曝气强度控制、投药量优化、微生物菌群调控等）来提高净化效率和稳定性。我们将介绍常用的监测仪器和数据分析方法，以及如何利用反馈控制系统实现智能化运行。 运行维护与故障诊断： 详细阐述水体净化设备的日常维护保养规程，包括设备清洁、易损件更换、运行参数检查等。同时，将提供常见运行问题的诊断方法和解决策略，如曝气不足、污泥膨胀、膜污染等。 水质监测与评估： 介绍水质监测的常用指标和采样方法，以及如何通过对监测数据的分析来评估净化系统的运行效果和水体生态的健康状况。 资源化利用与可持续发展： 探讨水体净化过程中产生的污泥、废水等副产物的资源化利用途径，如污泥能源化、肥料化，以及净化再生水的回用，从而实现经济效益和环境效益的双赢，推动水资源的可持续利用。 《水体净化：过程、技术与管理》一书旨在为环境工程师、科研人员、环保从业者以及对水体保护感兴趣的广大读者提供一个全面、系统、深入的学习平台。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解水体净化背后的科学原理，掌握当前主流的净化技术，并能够胜任相关领域的设计、运行和管理工作，为保护珍贵的水资源贡献力量。

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我对作者在理论构建上的深度和广度感到由衷的敬佩。整本书的论述逻辑非常严谨，从最基础的物料衡算原理出发，逐步深入到复杂的动力学过程描述，每一步推导都辅以详实的数学背景支撑，体现了深厚的工程数学功底。它不仅仅是罗列了已有的模型公式，更重要的是阐述了构建这些模型的思维框架——即如何将一个复杂的、非线性的生物化学反应过程，抽象、简化，并最终转化为可求解的微分方程组。这种‘从宏观现象到微观机理，再到数学表达’的层层递进，使得即便是初次接触特定反应器模型的新手，也能循着作者的思路建立起完整的知识图谱。这种对基础原理的深刻挖掘，远超出了市面上许多只停留在应用层面的教材范畴，真正做到了“授人以渔”。

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这本书的实用价值体现在它对不同工况和操作条件的敏感性分析上。作者没有局限于理想化的稳定状态，而是花费了大量篇幅讨论了负荷冲击、温度波动、进水水质突变等实际运行中必然会遇到的扰动因素。这些章节的分析尤其精彩，通过对模型参数的调整和模拟结果的对比，读者可以清晰地预见到不同控制策略（比如提升曝气量、调整污泥龄等）对出水水质可能产生的滞后效应和最终影响。这使得这本书对于现场的工艺工程师而言，具有极强的指导意义。我个人尝试用书中所提供的方法对我们厂近期的几次异常波动进行回溯分析，发现其预测的趋势与实际观察到的情况高度吻合，这极大地增强了我对所学理论的信心。

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相较于其他侧重于单一反应器（如活性污泥法）的专著，此书的系统性布局令人耳目一新。它将污水处理的各个单元——从初沉池到二沉池，乃至深度处理和污泥消化等环节——都纳入到了一个统一的数学框架之下进行考量。这种集成化的视角，帮助读者打破了传统上将各个单元孤立看待的局限。尤其是在讨论水质参数在系统内流动的耦合关系时，作者巧妙地运用了矩阵运算和状态空间描述，使得整个处理厂的运行状态可以被视为一个整体进行动态优化。这种整体论述的深度和广度，对于从事系统集成设计或进行全厂能耗优化的专业人士来说，无疑是一笔宝贵的财富。

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阅读体验上，本书最大的亮点在于其大量的案例研究和数据支撑，而不是空泛的理论说教。作者似乎非常注重理论与实践的桥接，几乎每隔几页就会出现一个来自实际工程项目的具体算例，这些算例不仅清晰地展示了如何将现场数据输入模型，更重要的是，它们往往附带了模型预测结果与实际监测数据的对比图表。这些图表的数据点分布密集，误差分析也相当透明。这使得读者在学习抽象概念时，总能有一个具象的参照物，避免了“只见树木不见森林”的困境。对于自学者来说，这种手把手的引导，远比晦涩的数学推导本身更具启发性，它教会的不仅仅是如何解方程，更是如何用数学语言精准地描述工程问题。

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这本书的排版和印刷质量实在让人印象深刻，纸张的厚度和光泽度都体现了出版社对学术书籍的重视。装帧设计简洁大气，封面采用了深沉的蓝绿色调，与书名所涉及的主题环境工程的严肃性非常吻合。内页的字体选择清晰易读，行距和字间距把握得恰到好处，即便是需要长时间阅读那些复杂的公式和图表时，眼睛的疲劳感也减轻了不少。尤其是那些流程图和系统结构图，线条流畅、标注清晰，即使用肉眼识别那些密密麻麻的节点和参数，也不会感到混乱。这不仅仅是一本知识的载体，更像是一件工艺品，看得出在制作过程中对细节的打磨是相当用心的。对于我这种经常需要查阅和参考的读者来说，这种高水准的物理呈现方式，极大地提升了阅读和学习的愉悦感和效率，让人愿意反复翻阅，而不是仅仅束之高阁。

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