本書對近年來出現(xiàn)的水處理新技術做了較為系統(tǒng)的整理，包括超臨界水氧化技術、濕式氧化新技術、TiO2光催化氧化技術、膜處理技術、污水生物脫氮除磷新工藝、污水生物處理新工藝、自然生物凈化技術、污泥處理處置新技術、管道分質(zhì)供水技術以及水處理工藝設備等，對這些新技術與新工藝的最新研究成果和發(fā)展動向也做了闡述。
本書的主旨是向讀者介紹近年來國內(nèi)外水處理尤其是水污染治理的新技術、新工藝以及相關的水處理設備技術，同時還介紹了市政污泥的處理處置新技術，使讀者能夠了解當前國內(nèi)外水及污泥處理技術的新研發(fā)成果和工程實踐經(jīng)驗。
前言
近年來，伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展，污水產(chǎn)生量大幅增加。編者針對我國水體水質(zhì)及污染現(xiàn)狀，對當前我國水處理技術進行分析評價，并介紹水處理技術發(fā)展的最新狀況，包括給水處理新技術的發(fā)展狀況、污水處理最新出現(xiàn)的新技術、新系統(tǒng)以及污水處理可持續(xù)技術發(fā)展的狀況及理念，如膜處理技術、TiO2光催化氧化技術、超臨界水氧化技術、濕式氧化新技術、自然生物凈化技術以及管道分質(zhì)供水技術等，并指出未來水處理技術及相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。在介紹新技術和新工藝的時候，特別指出了其各自的局限性和解決方法，并明確尚需解決的問題。
伴隨著污水處理量的大幅增加，污泥產(chǎn)量也大幅增加。2015年4月國務院發(fā)布的《水污染防治行動計劃》(簡稱“水十條”)，對污泥的處理處置提出了嚴格要求，因此污泥的處理處置成為熱點。本書提出了我國污泥處理處置存在的問題以及解決途徑，總結(jié)歸納了各國污泥資源化、能源化處置新技術，以便讀者把引進、消化和改進、創(chuàng)新結(jié)合起來并因地制宜地應用。
本書的主旨是向讀者介紹近年來國內(nèi)外水處理尤其是水污染治理的新技術、新工藝和相關的水處理設備技術，以及市政污泥的處理處置新技術，使讀者能夠了解當前國內(nèi)外水處理及污泥處理技術的最新研發(fā)成果和工程實踐經(jīng)驗。
本書由白潤英主編，肖作義、宋蕾副主編，李冶婷、杜曉力、吳賢格參與了本書的編寫工作。肖明慧、徐慧、胡文斌參與了資料收集和整理工作，包建偉、陳檳穎、李白月對本書的編寫提供了幫助，在此一并表示感謝。
本書可作為高等學校環(huán)境科學與工程、市政工程等專業(yè)師生的教學參考書，也可作為市政設計研究院、水處理公司技術人員和研究人員在研究新技術、開發(fā)新產(chǎn)品時的參考書。
本書在編寫過程中參考引用了一些國內(nèi)外文獻及相關資料，在此對所有作者表示誠摯的謝意。本書所涉及的水處理新技術、新工藝較多，由于編者知識有限，書中可能有疏漏之處，請讀者不吝賜教。
編者
2017年1月
第一版前言
近年來，水資源的日趨短缺和水環(huán)境污染制約了人類社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，嚴重威脅著人類生存，迫使人們必須認真對待。這一時期，人們在水污染治理方面，做了大量的研究、開發(fā)和工程實踐，出現(xiàn)了一些比傳統(tǒng)處理技術和工藝更加有效的新技術和新工藝。本書的主旨是向讀者介紹近年來國內(nèi)外水處理尤其是水污染治理的新技術、新工藝以及相關的水處理設備技術，同時還介紹了污泥減量新技術，使讀者能夠了解當前國內(nèi)外水處理技術的最新研發(fā)成果和工程實踐經(jīng)驗。
編者查閱了相關期刊和文獻，跟蹤了解水處理技術的發(fā)展過程和當前達到的技術水平，對近年來出現(xiàn)的水處理新技術做了較為系統(tǒng)的整理，包括超臨界水氧化技術、濕式氧化新技術、光催化氧化技術、膜處理技術、污水生物脫氮除磷新技術、污水生物處理新技術、自然生物凈化技術、污泥處理新技術以及管道分質(zhì)供水技術等。對這些新技術與新工藝的最新研究成果和發(fā)展動向也做了一定闡述。在介紹新技術和新工藝的時候，特別指出了其各自的局限性和解決方法，并明確尚需解決的問題，以便讀者把引進、消化和改進、創(chuàng)新結(jié)合起來并因地制宜地應用。
本書由白潤英主編，其中第1、8、11章由肖作義編寫；第10章由吳賢格編寫；第5章第2節(jié)、第3節(jié)由李冶婷、李剛編寫；第7章第1節(jié)由魏欣、張宇編寫；第6章第2節(jié)、第3節(jié)由宋蕾、宋虹葦、陳霄編寫；第3章第2節(jié)由張進、云霞編寫、第3節(jié)由杜曉力、劉曉霞編寫；其余由白潤英編寫；肖明慧參加繪圖及整理文稿的工作。
本書可作為高等學校環(huán)境科學與工程、市政工程等專業(yè)師生的教學參考書，也可作為市政設計研究院、水處理公司技術和研究人員在研究新技術、開發(fā)新產(chǎn)品時的參考書。
本書在編寫過程中參考引用了一些國內(nèi)外文獻及相關資料，在此對所有作者表示誠摯的謝意。本書所涉及的水處理新技術、新工藝較多，由于編者知識有限，書中可能有疏漏之處，請讀者不吝賜教。
編者
2011年11月
第1章 水處理基本知識及技術發(fā)展1
1.1水體水質(zhì)狀況1
1.2水污染物質(zhì)及危害4
1.2.1固體污染物5
1.2.2有機污染物5
1.2.3油類污染物6
1.2.4有毒污染物6
1.2.5生物污染物6
1.2.6酸堿污染物6
1.2.7營養(yǎng)物質(zhì)污染物7
1.2.8感官污染物7
1.2.9熱污染7
1.3水污染物造成的損失8
1.4水質(zhì)指標8
1.4.1理化指標8
1.4.2有機污染綜合指標及營養(yǎng)鹽10
1.4.3生物指標12
1.4.4放射性指標13
1.5常規(guī)水處理技術及典型工藝流程13
1.5.1常規(guī)給水處理技術及典型工藝流程13
1.5.2常規(guī)污廢水處理技術及典型工藝流程13
1.6水處理技術的發(fā)展25
1.6.1給水處理技術發(fā)展25
1.6.2污廢水處理技術發(fā)展26
1.7我國水處理技術評價與發(fā)展方向29
1.7.1我國水處理技術評價29
1.7.2未來飲用水水質(zhì)主要問題30
1.7.3未來水處理技術與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向32
第2章 超臨界水氧化技術33
2.1超臨界水氧化技術概述33
2.2基本原理34
2.2.1超臨界水的概念及性質(zhì)34
2.2.2超臨界水氧化原理及反應機理36
2.3超臨界水氧化技術的工藝及反應器37
2.3.1超臨界水氧化技術的工藝37
2.3.2超臨界水氧化反應器38
2.4超臨界水氧化技術的應用及評價40
2.4.1超臨界水氧化技術的應用40
2.4.2超臨界水氧化技術的評價46
2.4.3超臨界水氧化技術的運行成本48
2.5催化超臨界水氧化技術48
第3章 濕式氧化新技術50
3.1濕式氧化技術概述50
3.2濕式氧化技術50
3.2.1濕式氧化基本原理50
3.2.2濕式氧化的主要影響因素53
3.3濕式氧化工藝54
3.3.1催化劑的研究進展55
3.3.2催化濕式氧化法與其他方法的協(xié)同作用56
3.4濕式氧化法的工程應用57
3.4.1處理染料廢水57
3.4.2處理農(nóng)藥廢水58
3.4.3處理含酚廢水58
3.4.4處理污泥59
3.4.5處理垃圾滲濾液59
3.5濕式氧化技術的評價60
第4章 TiO2光催化氧化技術61
4.1TiO2光催化氧化技術概述61
4.1.1光催化氧化技術概述61
4.1.2光催化氧化技術應用前景63
4.2TiO2光催化氧化技術64
4.2.1TiO2光催化氧化反應機理64
4.2.2TiO2催化劑65
4.2.3光催化反應器70
4.2.4TiO2光催化氧化的影響因素74
4.2.5提高TiO2光催化反應效率的途徑76
4.3TiO2光催化氧化在廢水處理中的應用80
4.3.1水中有機化合物的光催化降解80
4.3.2水中機污染物光催化氧化還原83
4.4TiO2光催化氧化在廢氣治理中的應用83
4.5TiO2光催化氧化的其他應用84
4.6TiO2光催化氧化存在的問題及發(fā)展前景展望85
4.6.1TiO2光催化氧化存在的問題85
4.6.2TiO2光催化氧化技術的發(fā)展方向及前景展望86
第5章 膜處理技術88
5.1膜式給水處理技術概述88
5.1.1膜分離技術概述88
5.1.2現(xiàn)代組合膜技術在給水處理中的應用90
5.2膜技術在污廢水處理中的應用91
5.2.1膜生物處理（MBR）技術概述92
5.2.2膜生物反應器（MBR）的主要類型及各自特點93
5.2.3膜生物反應器的運行控制參數(shù)對運行效果的影響97
5.2.4MBR存在的主要問題及對策98
5.3國內(nèi)外商品化MBR及其應用101
5.3.1國內(nèi)外商品膜生物反應器101
5.3.2MBR在國內(nèi)外的工程應用102
5.4MBR技術工程實例105
5.4.1Kubota膜生物反應器與傳統(tǒng)工藝相比的優(yōu)勢105
5.4.2Kubota平板膜組件的構成106
5.4.3Kubota平板膜運行107
5.4.4Kubota平板膜的清洗107
5.4.5Porlock污水廠運行效能107
第6章 污水生物脫氮除磷新工藝108
6.1基本原理及影響因素108
6.1.1生物脫氮原理及影響因素108
6.1.2生物除磷基本原理及影響因素110
6.2傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝概述111
6.2.1傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝111
6.2.2傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝存在的問題112
6.3生物脫氮除磷新工藝與新技術112
6.3.1污水生物脫氮新技術112
6.3.2污水生物脫氮除磷新技術與新工藝118
6.4廢水生物脫氮除磷技術工程實例121
6.4.1新建污水廠脫氮除磷工藝121
6.4.2傳統(tǒng)污水處理廠脫氮除磷改造工藝122
第7章 污水生物處理新工藝124
7.1幾種代表性的污水生物處理新工藝124
7.1.1Linpor工藝124
7.1.2曝氣生物濾池工藝126
7.1.3生物接觸氧化工藝131
7.1.4射流式SBR工藝133
7.1.5Unitank工藝133
7.1.6MSBR(CSBR)工藝134
7.1.7新型UniFed SBR工藝135
7.1.8SBBR工藝137
7.1.9Biolak(百樂克)工藝140
7.1.10厭氧生物處理工藝進展141
7.2其他生物處理新技術144
7.2.1生物技術處理高濃度有機廢水144
7.2.2生物速分技術及生物降解糞便處理技術145
7.2.3利用微生物治理水體污染145
7.2.4組合及改造新工藝147
7.2.5一級強化處理工藝148
7.3廢水生物處理技術的經(jīng)濟性分析148
7.3.1廢水生物處理技術的經(jīng)濟性分析148
7.3.2當前提高生物處理經(jīng)濟性的方法150
7.4生物處理新工藝工程實例151
7.4.1UniFed新型脫氮除磷工藝的應用151
7.4.2氣浮-曝氣生物濾池-膜生物反應器處理洗浴廢水回用工程151
7.4.3Unitank工藝應用152
第8章 自然生物凈化技術154
8.1穩(wěn)定塘污水處理技術154
8.1.1穩(wěn)定塘污水處理技術概述154
8.1.2穩(wěn)定塘污水處理技術的應用現(xiàn)狀與發(fā)展160
8.2好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘162
8.2.1好氧塘的工作原理與設計要求162
8.2.2兼性塘的工作原理與設計要求164
8.2.3厭氧塘的工作原理與設計要求165
8.2.4曝氣塘的工作原理與設計要求166
8.3人工濕地處理技術167
8.3.1人工濕地的類型及其特點167
8.3.2人工濕地的應用168
8.4廢水土地處理系統(tǒng)170
8.4.1廢水土地處理系統(tǒng)概述170
8.4.2廢水土地處理系統(tǒng)的類型170
8.4.3土地處理系統(tǒng)的優(yōu)勢和特點173
8.4.4廢水土地處理系統(tǒng)各工藝類型比較175
8.4.5廢水土地處理系統(tǒng)的規(guī)劃176
8.5自然生物凈化技術工程實例177
8.5.1氧化塘污水處理技術在長春客車廠區(qū)的應用177
8.5.2厭氧/接觸氧化/穩(wěn)定塘工藝處理化工制藥廢水179
8.5.3天津人工濕地處理廢水工程180
第9章 污泥處理處置新技術182
9.1污泥處理處置技術概述182
9.1.1我國污水污泥產(chǎn)量182
9.1.2我國污泥處理處置現(xiàn)狀183
9.1.3污泥處理處置技術展望183
9.2利用水生蠕蟲減量污泥技術184
9.2.1利用蠕蟲減量污泥技術研究現(xiàn)狀184
9.2.2利用蠕蟲減量污泥技術的穩(wěn)定性研究189
9.3其他污泥減量技術195
9.3.1向污水處理系統(tǒng)投加微生物制劑195
9.3.2解偶聯(lián)減量剩余污泥技術196
9.3.3剩余污泥零排放的污水處理技術197
9.4剩余污泥處理處置技術198
9.4.1污泥常規(guī)處理處置方法198
9.4.2回流污泥溶胞技術減量剩余污泥199
9.4.3污泥資源化、能源化處置新技術201
9.5污泥處理新技術的工程應用202
9.5.1利用蠕蟲減量污泥工程應用的技術分析202
9.5.2蠕蟲減量污泥工程應用的經(jīng)濟分析203
第10章 管道分質(zhì)供水技術205
10.1我國管道分質(zhì)供水的發(fā)展概述205
10.2我國管道分質(zhì)供水的形式205
10.2.1城市管道分質(zhì)供水205
10.2.2小區(qū)管道分質(zhì)供水206
10.3我國管道分質(zhì)供水水處理技術206
10.3.1管道分質(zhì)供水深度處理技術206
10.3.2管道分質(zhì)供水消毒技術207
10.4管道分質(zhì)供水系統(tǒng)工藝設計208
10.4.1管道分質(zhì)供水管網(wǎng)系統(tǒng)設計原理208
10.4.2管道分質(zhì)供水系統(tǒng)的計算與參數(shù)的規(guī)格選擇210
10.5我國管道分質(zhì)供水技術的應用前景214
第11章 水處理工藝設備216
11.1曝氣裝置與設備216
11.1.1鼓風曝氣擴散裝置216
11.1.2機械曝氣設備221
11.2污泥濃縮設備與脫水設備223
11.2.1污泥濃縮設備223
11.2.2污泥脫水設備224
11.3污泥干燥設備與焚化設備229
11.3.1污泥干燥設備229
11.3.2污泥焚化設備230
11.4水處理工藝設備的應用舉例233
參考文獻235
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