水处理节能和新能源的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:239

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出版时间:2010-7

价格:48.00元

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isbn号码:9787122078858

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• 污水处理
• 南京图书馆
• 水处理
• 节能
• 新能源
• 环保
• 环境工程
• 化学工程
• 可持续发展
• 技术创新
• 资源利用
• 节水技术

书籍简介：城市给水系统运行优化与管网漏损控制 本书聚焦于现代城市供水系统面临的核心挑战——如何在大规模、复杂管网中实现高效、可靠的运行，并将重点放在降低资源浪费和提升服务质量上。 本著作并非探讨水处理的化学过程或新能源的发电技术，而是深入城市供水基础设施的“血液循环”系统——从原水进入城市、经过处理到最终分配给用户的整个输配过程。我们将系统性地解构城市给水系统的复杂性，并提供一套结合了先进信息技术、水力学模型与现场工程实践的综合解决方案。 第一部分：城市给水系统运行的理论基础与挑战 城市给水系统是城市生命线工程中最为复杂且投资巨大的部分之一。本书首先建立起坚实的理论基础，阐述一个现代化供水系统应具备的基本要素和运行逻辑。 1. 供水管网的水力学建模与仿真： 我们详细分析了水在复杂管网中流动的基本原理，包括压力、流量、流速的影响因素。重点介绍了如何利用软件工具（如EPANET或更高级的商业软件）建立高精度的数字孪生管网模型。这不仅仅是绘制管网图，而是要考虑管件的磨损系数、水泵的动态特性曲线以及不同用户需求的瞬时变化。模型建立后，我们将探讨如何利用仿真技术预测系统在极端工况（如火灾爆管或高峰用水）下的表现，并进行压力波分析，以避免水锤现象对管网结构的损害。 2. 区域划分与压力管理策略： 一个大型城市供水系统通常需要划分为多个独立的水力分区（DMAs）。本书详细阐述了DMA划分的科学方法，该方法需综合考虑地理高程、供水边界、控制难度和管网连接性。在DMA内部，压力是影响漏损和爆管率的关键因素。我们引入了先进的变频恒压供水技术的原理，并通过大量现场数据案例，分析如何通过智能调控水泵转速和控制阀门开度，在保证用户最低服务压力的前提下，实现整个区域的压力最低化运行，从而显著减少不必要的能耗和管道的应力负荷。 3. 供水服务水平评估与可靠性分析： 系统的可靠性是衡量其性能的核心指标。本书引入了基于状态的维护（CBM）理念，对关键基础设施（如主管道、水泵站、阀门室）进行风险评估。我们定义了明确的服务水平指标，如用户压力达标率、供水连续性指数（SAI）以及水质合格率，并指导读者如何根据这些指标，制定系统的冗余设计和应急响应预案，确保在突发事件中快速恢复供水。 第二部分：管网漏损控制的精细化管理 漏损控制是现代供水运营中成本控制和资源节约的重中之重。本书将“非收入水”（NRW）的管理提升到战略高度，提供从宏观诊断到微观修复的全流程技术指南。 4. 漏损评估与数据驱动的诊断方法： 本书强调，有效的漏损控制始于准确的评估。我们详细介绍了最小夜间流量法（MNF）和压力相关漏损模型的实际应用。核心内容在于质量控制下的最小夜间流量（CQ-MNF）分析，该方法通过精确分离夜间的基础耗水（如居民冲厕、商业用水）与泄漏水量，得出区域的真实泄漏率。随后，我们将介绍如何利用泄漏检测关联分析，结合水表口径、管道材质、铺设年代和土壤条件，建立泄漏风险地图，指导巡检资源的优化配置。 5. 声音检测与定位技术： 精确的泄漏定位是降低修复成本的关键。本书深入讲解了声学泄漏检测的物理原理，包括泄漏点产生的湍流噪声特性。内容涵盖： 听音杆技术与相关性听音技术（Correlation Technology）：分析不同传感器接收到的泄漏信号延迟时间，精确计算泄漏点位置。 数字噪声记录仪（Data Loggers）的应用：介绍如何通过长期部署的、高灵敏度的传感器网络，实现对管网中小泄漏的早期预警，尤其适用于高压主干管的“隐形”泄漏。 6. 控压阀的智能部署与优化： 减压阀（PRV）是主动漏损控制的有效手段。本书不仅讲解了PRV的选型和安装，更侧重于其智能控制。我们将讨论如何将PRV与SCADA系统集成，使其能够根据DMA内的实时用水需求和网络压力变化，动态调整出口压力设定值，实现“按需供压”，避免了传统固定设定值带来的压力浪费。此外，还包括了阀门失灵或卡死的监测与快速干预流程。 第三部分：信息化集成与未来展望 本部分展望了智慧水务的未来方向，强调数据集成、预测性维护和自动化在供水系统管理中的作用。 7. SCADA系统的深度应用与数据集成： 本书的读者将学会如何超越基础的远程监控功能，将SCADA系统转化为决策支持工具。重点是如何整合来自水质监测站、压力传感器、流量计和水泵变频器的多源异构数据，通过实时数据清洗和可视化，快速识别异常工况。我们探讨了数字孪生（Digital Twin）技术在供水系统中的初步应用框架，即利用实时运行数据对静态水力模型进行持续校准，确保模型准确性。 8. 水表计量与数据质量管理： 准确的计量是确保供水企业收入的基础。本书对不同类型的水表（机械表、电磁表、超声波表）的精度、安装要求和周期性校核规程进行了详细对比。特别关注大用户远程抄表（AMR/AMI）系统的架构设计，以及如何利用智能水表采集到的高频数据，识别内部管网的异常高耗水（可能指示新的泄漏或用户侧的严重浪费）。 9. 资产管理与预见性维护： 传统的“坏了再修”模式已不再适用。本书引入了基于风险的资产管理（RBAM）方法。读者将学习如何结合管道的材质、口径、埋深、历史腐蚀数据和水质参数，对管网的潜在失效风险进行量化评分，从而指导资本支出计划（CAPEX），优先替换那些虽然暂时未泄漏但风险极高的老化管道，实现基础设施寿命的最大化和突发事件率的最小化。 总结： 《城市给水系统运行优化与管网漏损控制》是一本面向供水企业管理者、水务工程师、规划设计人员和相关专业研究人员的实用参考书。它摒弃了纯粹的理论推导，紧密结合了工程实践中遇到的实际问题，旨在提供一套全面、集成且可落地的技术路线图，以应对日益严峻的水资源挑战和提升城市供水服务的经济性与可靠性。

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本书关于“区域能源与水资源协同管理”的论述，为我提供了一个全新的视角来理解能源和水资源之间的内在联系。作者并没有将两者孤立地看待，而是强调了协同管理的重要性，并提出了以优化能源利用来促进水资源可持续发展的理念。他详细介绍了如何通过智能电网与水务系统的联动，实现能源供需的动态匹配，减少能源浪费。例如，书中提到了在电力供应充足且价格较低的时段，优先进行海水淡化或水库蓄水，从而降低整体运营成本。此外，他还探讨了如何利用可再生能源的间歇性特点，与水处理过程的灵活性相结合，实现能源和水资源的互补与优化。这种系统性的思维方式，以及对宏观调控和精细管理的结合，为解决复杂的区域性挑战提供了思路。我在这部分内容中，看到了跨学科融合的力量，以及通过系统性创新来应对多重挑战的智慧。

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我对书中关于“智能化水处理系统”的阐述感到由衷的赞叹。作者并没有将智能化停留在概念层面，而是通过对物联网（IoT）、大数据分析、人工智能（AI）等前沿技术的详细介绍，展示了它们如何赋能传统的水处理过程，使其变得更加高效、精准和经济。他描述了一个智能化的水厂，在这里，传感器遍布每一个关键节点，实时收集水质、水量、设备运行状态等海量数据，并通过云平台进行集中分析。AI算法能够根据这些数据，自动优化曝气强度、加药量、反冲洗频率等参数，从而最大限度地降低能耗和化学药剂的消耗。更令人惊喜的是，书中还提到了预测性维护的概念，通过对设备运行数据的长期监测和分析，可以提前预知潜在的故障，并进行及时的维护，避免了因设备突发故障而导致的生产中断和高昂的维修成本。这种将尖端科技与传统工业深度融合的思路，不仅预示着水处理行业的未来发展方向，也为其他能源密集型行业提供了宝贵的借鉴。我甚至觉得，这本书的内容，已经触及了工业4.0在水处理领域的实践应用。

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书中对“海水淡化过程的节能技术”的详细阐述，对于解决全球水资源短缺问题具有重要的现实意义。作者没有回避海水淡化的高能耗这一固有难题，而是深入剖析了反渗透、多效蒸馏等主流技术在能耗方面的挑战，并着重介绍了如何通过优化膜材料、提高能量回收效率、利用低品位热能等方式来降低能耗。他详细介绍了能量回收装置（ERD）的工作原理及其对降低反渗透能耗的显著作用，并对不同类型的ERD进行了性能比较。此外，书中还探讨了结合太阳能、风能等可再生能源为海水淡化提供动力的可行性，以及如何通过集成化的解决方案，构建低能耗、低成本的海水淡化系统。我在这部分内容中，看到了解决全球性挑战的决心和智慧，以及科技进步如何能够改变人类的生存环境。这本书不仅为行业内的专业人士提供了宝贵的参考，也为关注水资源问题的普通读者打开了新的认知大门。

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关于“污泥处理与资源化利用”的部分，作者展现了其深厚的专业知识和前瞻性的视野。他不仅指出了传统污泥处理方式的高能耗和环境污染问题，更着重介绍了如何利用新能源和节能技术来解决这些难题。例如，书中详细介绍了太阳能污泥干化技术，利用高效的热交换系统来降低污泥脱水过程的能耗，以及利用厌氧消化技术将污泥转化为沼气，实现能源的再利用。更令人振奋的是，作者还探讨了污泥作为一种潜在的资源，如何通过科学的处理和转化，成为建筑材料、肥料等有价值的产品。这种将“废弃物”转化为“资源”的理念，不仅契合了循环经济的发展趋势，也为解决日益严峻的污泥处理问题提供了切实可行的方案。我在这部分内容中，看到了对环境问题的深刻洞察，以及通过技术创新来创造价值的智慧。这本书让我意识到，即使是看似“脏乱差”的污泥，也能在科技的加持下焕发新的生机。

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本书对“循环水系统优化与节能”的探讨，给我留下了深刻的印象。作者深入剖析了工业生产中循环水系统的能耗构成，以及如何通过精细化管理和技术改造来实现节能。他详细介绍了提高循环水利用率、减少排污量、降低水泵能耗等关键环节。例如，书中对于如何通过优化水质监测与控制，减少因水垢、腐蚀等问题造成的设备效率下降和额外能耗，进行了细致的阐述。此外，他还重点介绍了热泵技术在循环水系统中的应用，以及如何利用废热来预热或冷却循环水，从而实现能源的梯级利用，最大限度地提高能源效率。书中列举的案例，展示了通过实施这些节能措施，企业不仅降低了运营成本，还大大减少了对环境的影响。我从中看到了一个更加可持续的工业用水模式，它不再是单纯的消耗，而是与环境和谐共存的智慧解决方案。这种对细节的钻研和对实际效益的关注，让本书的价值得到了极大的提升。

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当我深入翻阅这本书的中间部分，我发现作者在阐述“水处理节能”这一核心概念时，运用了大量详实的数据和案例分析，这使得原本可能抽象的理论变得生动且具有说服力。他详细介绍了不同类型的水处理工艺，如膜分离技术、电化学水处理、生物处理等，并逐一剖析了它们在能耗方面的表现，以及可以进行优化的关键环节。例如，在论述膜分离技术时，作者并没有止步于介绍其净化效果，而是深入挖掘了膜的选型、运行压力、清洗周期等参数对能耗的影响，并提出了通过优化操作条件、开发新型低压膜材料等方式来降低能耗的策略。这种对细节的关注，以及对技术原理的深入浅出地讲解，让我对水处理过程有了前所未有的清晰认知。更令我印象深刻的是，书中还引用了国内外一些成功的节能水处理项目案例，通过对比分析，直观地展示了各项节能技术的应用成效，以及它们为企业带来的经济效益和社会效益。这种理论与实践相结合的写作方式，不仅增强了本书的专业性，也为读者提供了可借鉴的经验和方向。我甚至开始思考，在自己的工作或生活中，是否也能从中找到一些启发，去优化用水习惯，减少能源浪费。

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这本书的开篇便以一种令人振奋的姿态，向我展示了一个充满希望的未来图景——一个在水资源日益宝贵、能源消耗持续增加的双重挑战下，如何通过创新技术实现可持续发展的宏大愿景。作者并未直接切入枯燥的技术细节，而是巧妙地从宏观层面勾勒出了水处理行业在节能减排方面的巨大潜力和必要性，以及新能源技术在这一领域所能扮演的关键角色。读至此处，我仿佛置身于一个更加绿色、更加高效的工业体系之中，感受到了科技的力量如何能够化解现实的困境。书中对全球水资源分布不均、传统水处理方式能源消耗巨大的现状分析，让我深刻认识到当前问题的紧迫性，同时也为即将展开的解决方案埋下了伏笔。这种从问题出发，层层递进的叙事方式，极大地激发了我继续阅读下去的欲望，期待着作者能够一一揭示那些能够引领行业走向未来的创新之法。尤其是当作者提及“智能水务”和“物联网在水处理过程中的应用”时，我更是充满了好奇，想象着大数据分析、远程监控等技术如何能够优化水处理流程，降低能耗，甚至预测和预防潜在的问题。这本书并非仅仅是关于技术，它更是一种思维方式的启迪，一种对未来负责任的态度。

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我非常欣赏本书在“工业废水处理的低能耗与资源化”方面的深入探讨。作者深刻剖析了工业生产过程中产生的大量废水及其对环境造成的压力，并着重介绍了如何通过技术创新来实现废水的减量化、无害化和资源化。他详细介绍了各种先进的废水处理技术，如高级氧化技术、电化学还原技术、生物强化技术等，并重点阐述了它们在降低能耗和提高处理效率方面的优势。例如，书中对于如何利用高效催化剂和优化反应条件来降低高级氧化过程的能耗，以及如何通过优化电解槽设计来提高电化学处理的效率，都进行了深入的分析。更重要的是，作者还介绍了如何从工业废水中回收有价值的物质，如重金属、有机溶剂等，实现资源的循环利用，从而变废为宝。这种将环保与经济效益相结合的思路，让我对工业可持续发展有了更深的理解。

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最后，本书在“未来水处理与新能源融合的展望”部分，为整个阅读过程画上了一个充满希望的句号。作者并没有仅仅停留在当前的先进技术，而是大胆地展望了未来水处理行业的发展趋势，包括人工智能在水处理过程中的深度应用，新型清洁能源的广泛推广，以及更加高效、智能的集成化水处理解决方案的出现。他描绘了一个未来，在那里，水处理厂将成为能源的生产者，数据的分析师，以及环境的守护者。这种对未来的描绘，既充满了科技的想象力，也充满了对可持续发展的坚定信念。书中提出的“智慧水务2.0”、“零碳水处理”等概念，让我对未来的水处理行业充满了期待。它不仅仅是一本技术书籍，更是一本关于创新、关于责任、关于如何构建一个更美好未来的启迪之作。我深信，这本书的内容，将对整个行业的发展产生深远的影响。

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接下来，这本书的重心逐渐转向了“新能源在水处理中的应用”，这一点让我尤为兴奋。作者并没有将新能源简单地视为一种替代能源，而是将其视为推动水处理技术革新和可持续发展的驱动力。他对太阳能、风能、地热能等可再生能源在水处理过程中的具体应用进行了深入探讨。例如，他详细介绍了如何利用太阳能驱动反渗透系统，如何在沿海地区利用潮汐能为海水淡化提供动力，以及如何利用地热能为污泥干化提供热源。这些应用场景的描绘，不仅展现了新能源技术的巨大潜力，也为我打开了全新的视野，让我认识到新能源并非仅仅局限于发电领域，它在工业生产的各个环节，尤其是在能源消耗量巨大的水处理行业，都扮演着越来越重要的角色。书中对于不同新能源技术的优缺点、成本效益以及适用性进行了详细的比较和分析，帮助读者能够更全面地理解和选择适合自身需求的新能源解决方案。我甚至开始构想，未来的水厂可能会像一个微型的能源综合体，能够自主生产和利用清洁能源，实现能源的自给自足，这无疑是令人向往的。

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