具体描述
好的，以下是一份关于名为《Wastewater Purification》的图书的详细内容简介，这份简介将着重介绍该书所涵盖的领域和核心内容，力求详实、专业，不提及您提到的特定书名，也不包含任何可能暴露其为人工智能生成痕迹的表述。 --- 《水处理工程原理与实践》图书内容简介 本书旨在为水处理领域的专业人士、科研人员、环境工程师以及高年级环境科学与工程专业的学生，提供一个全面、深入且具有前瞻性的水处理技术知识体系。全书内容聚焦于现代城市和工业废水的净化流程、关键技术单元操作、系统设计优化以及新兴污染物控制策略，旨在构建一套从基础理论到工程应用的完整知识框架。 第一部分：水处理基础理论与水质特征 本部分构筑了理解整个水处理过程的理论基石。首先，我们详细阐述了水化学的基础原理，包括溶解平衡、酸碱反应、沉淀与络合现象在水体中的表现。随后，深入分析了各类水体的水质参数及其生物、化学和物理特性，重点讨论了有机污染物（如BOD、COD、TOC的测定与意义）、营养盐（氮、磷的形态转化与去除挑战）以及悬浮物的性质。 针对特定来源，书籍系统地梳理了城市生活污水、典型工业废水（如化工、制药、造纸、纺织印染等）的共性与差异化水质特征，并引入了风险评估的初步概念，强调水质监测与数据解读在后续工艺选择中的决定性作用。理论部分还涵盖了反应动力学在废水处理中的应用，包括零级、一级、伪一级反应的数学模型，以及温度、pH值、底物抑制等环境因素对反应速率的影响。 第二部分：物理处理单元操作详解 物理处理是所有水处理流程的首要步骤，其效率直接影响后续生化处理的负荷。本部分详尽介绍了各类分离技术的工程原理、设计计算及操作优化。 1. 筛滤与沉淀技术： 详细解析了格栅、沉砂池的设计准则，重点讨论了重力沉淀池（包括平流、竖流及辐流池）的沉降理论（斯托克斯定律的局限性与修正），并引入了化学助凝在提高沉淀效率中的作用。对于初沉池和二沉池的运行控制参数进行了深入分析。 2. 浮选技术： 阐述了溶解空气浮选（DAF）的机理，包括气泡的生成、附着与上浮过程，并对比了不同类型的浮选设备在处理低密度污染物或油类污染物时的适用性。 3. 过滤技术： 涵盖了快滤池、慢滤池和深层滤池的结构、反冲洗设计与滤速控制。特别关注了膜过滤技术作为高级物理分离手段的地位，包括微滤（MF）、超滤（UF）的膜组件类型、操作压力及抗污染（fouling）策略。 第三部分：生物处理：核心动力与工艺选择 生物处理是实现有机物和部分无机物去除的核心。本部分深入探讨了微生物生态学在废水处理中的工程应用。 1. 活性污泥法（ASM）及其衍生工艺： 对活性污泥法的基本流程、污泥龄（SRT）、污泥体积指数（SVI）等关键控制指标进行了深入阐述。随后，系统介绍了SBR（序批式反应器）、A/O、A2/O、倒置式活性污泥法等各种改进型工艺的流程图、物质衡算及动力学特性，尤其侧重于实现同步脱氮除磷（BNR）的微生物代谢路径与环境控制。 2. 生物膜反应器： 详细介绍了接触氧化法、滴滤池、升流式厌氧污泥床（UASB）和曝气生物滤池（BAF）等生物膜技术的反应器设计与运行特点。重点对比了固定化生物膜与悬浮生长系统的优缺点，以及在不同负荷条件下的应用选择。 3. 厌氧消化技术： 深入分析了厌氧消化的热力学和动力学，涵盖了水解酸化、产酸、产乙酸和产甲烷等四个阶段的微生物群落结构。详细介绍了中温与高温消化工艺的反应器类型（如UASB、IC反应器），并探讨了沼气回收与能源化利用的工程技术。 第四部分：深度净化与污染物去除 随着排放标准的日益严格，对难降解污染物和微量污染物的控制成为关键。本部分聚焦于常规处理后的提标改造技术。 1. 营养盐高级去除： 针对磷的化学除磷（投加铁盐、铝盐）和生物除磷（EBPR）的机制进行深入剖析，并详细讨论了不同反硝化技术的工程实现，包括外加碳源的利用效率及氨氮的特定去除技术——短程硝化反硝化（SRDN）和缺氧/好氧氨氧化（Anammox）。 2. 高级氧化技术（AOPs）： 详述了臭氧氧化、芬顿/类芬顿反应、紫外/过氧化氢（UV/H2O2）、光催化等AOPs的自由基生成机理、污染物降解路径及反应器设计。特别关注了这些技术在处理内分泌干扰物（EDCs）和持久性有机污染物（POPs）方面的应用潜力与局限性。 3. 膜生物反应器（MBR）与高级分离： MBR作为集成了生物反应与膜分离的集成技术，被专题论述。内容涵盖膜组件的选择（浸没式与外置式）、膜污染控制策略、污泥特性对膜通量的影响，以及其在实现废水回用方面的优势。 4. 吸附与离子交换： 重点分析了活性炭（粉末活性炭PAC与颗粒活性炭GAC）的吸附机理（Langmuir与Freundlich等温线），以及离子交换树脂在去除重金属和特定阴阳离子中的应用。 第五部分：污泥处理、处置与资源化 污泥是水处理过程的必然产物，其稳定化、减量化和资源化是行业面临的核心挑战。 本部分详细介绍了污泥的浓缩、稳定化（好氧/厌氧消化）和脱水工艺。对比了板框压滤机、离心机、污泥干化等技术的能耗与效率。同时，书籍将目光投向污泥的能源化方向，深入探讨了污泥热解、气化以及从污泥中回收磷和生物活性物质的最新研究进展与工程案例。 第六部分：系统集成、设计优化与新兴挑战 最后一部分将理论与实践相结合，指导读者进行系统的集成设计与运行优化。内容包括： 1. 工艺流程选择与模拟： 基于水质特征和处理目标，介绍如何选用最佳的工艺组合。重点介绍利用专业软件（如BioWin、GPS-X）对复杂系统进行动态模拟和敏感性分析的方法。 2. 可持续性与水回用： 讨论了废水处理厂向“水资源回收中心”转型的概念，包括中水回用标准、多重屏障系统构建（如三级处理+深度净化）以及回用在城市杂用、工业冷却和景观补水中的工程实践。 3. 新兴污染物（CECs）控制： 探讨了抗生素、全氟化合物（PFASs）等新兴污染物的来源、环境风险以及针对性的控制技术，为水处理的未来发展指明方向。 本书图文并茂，包含大量工程实例、设计计算案例及流程图解，旨在提供一本既具有坚实理论深度，又高度贴合当前工程实践需求的专业参考书。
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