目錄
前言
第1章 概論 1
1.1 水質(zhì)概論 1
1.1.1 水的分布與循環(huán) 1
1.1.2 我國(guó)的水資源與污染現(xiàn)狀 2
1.1.3 水的物理化學(xué)性質(zhì) 3
1.1.4 天然水化學(xué)特性 6
1.1.5 水質(zhì)學(xué)基礎(chǔ) 8
1.1.6 飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 10
1.2 水質(zhì)安全問(wèn)題 11
1.2.1 水質(zhì)的感觀性態(tài) 11
1.2.2 水質(zhì)的化學(xué)污染 12
1.2.3 水質(zhì)的生物污染 17
1.2.4 水質(zhì)毒理學(xué) 18
1.2.5 水質(zhì)復(fù)合污染 18
1.2.6 水質(zhì)突發(fā)事件 19
1.3 水質(zhì)轉(zhuǎn)化與控制新概念 20
1.3.1 水質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程 20
1.3.2 水質(zhì)復(fù)合污染途徑 21
1.3.3 水質(zhì)的健康風(fēng)險(xiǎn) 23
1.3.4 水質(zhì)毒理學(xué)評(píng)價(jià) 24
1.3.5 水質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)與系統(tǒng)仿真控制 25
1.3.6 水質(zhì)安全保障系統(tǒng)觀 25
1.4 水質(zhì)控制技術(shù)研究進(jìn)展 26
1.4.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r概述 26
1.4.2 水質(zhì)控制技術(shù)系列進(jìn)展 28
參考文獻(xiàn) 35
第2章 水源保護(hù)與污染控制 36
2.1 欽用水源 36
2.1.1 飲用水源的基本類型 36
2.1.2 水源地生態(tài)系統(tǒng) 37
2.1.3 水源地的基本功能 37
2.1.4 水源地保護(hù)的污染總量控制 39
2.2 飲用水源的污染問(wèn)題與來(lái)源 40
2.2.1 飲用水的污染類型 40
2.2.2 主要污染途徑 41
2.2.3 水源污染的生態(tài)效應(yīng) 43
2.2.4 水源污染的健康安全 45
2.2.5 水源污染對(duì)后續(xù)水處理工藝的影響 46
2.3 水源污染的綜合控制 46
2.3.1 水源污染控制與修復(fù)的基本原理 47
2.3.2 方法概述 58
2.3.3 水源地點(diǎn)源污染控制 60
2.3.4 水源地面源污染控制 60
2.3.5 水源地內(nèi)源污染控制 67
2.3.6 外源內(nèi)源污染協(xié)同控制 68
2.4 水源污染綜合控制方法的工程實(shí)例 71
2.4.1 背景與限制因素 71
2.4.2 總體思路 72
2.4.3 生態(tài)型水源建設(shè)的環(huán)境構(gòu)造 72
2.4.4 生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建和工程實(shí)施的初步結(jié)果 80
參考文獻(xiàn) 84
第3章 原水預(yù)處理 89
3.1 概述 89
3.2 原水預(yù)處理目的 89
3.2.1 改善原水水質(zhì) 90
3.2.2 降低處理負(fù)荷 90
3.2.3 提高水質(zhì)安全 90
3.3 原水預(yù)處理的主要方法 90
3.3.1 化學(xué)預(yù)氧化處理 90
3.3.2 生物預(yù)處理 100
3.3.3 吸附預(yù)處理 103
3.3.4 酸堿預(yù)處理 104
3.3.5 曝氣預(yù)處理 105
3.3.6 沉淀預(yù)處理 105
3.4 預(yù)處理對(duì)后續(xù)工藝的影響 106
3.4.1 預(yù)氧化對(duì)混凝的影響：北方水體 106
3.4.2 預(yù)氧化對(duì)混凝的影響：南方水體 109
3.5 預(yù)處理應(yīng)用案例分析 116
3.5.1 原水嗅味問(wèn)題 116
3.5.2 主要處理技術(shù)與效果評(píng)估 119
參考文獻(xiàn) 123
第4章 強(qiáng)化混凝原理 125
4.1 強(qiáng)化混凝研究與進(jìn)展 125
4.1.1 混凝概論 125
4.1.2 混凝理論基礎(chǔ) 128
4.1.3 強(qiáng)化混凝與優(yōu)化混凝 135
4.2 混凝劑的強(qiáng)化 141
4.2.1 混凝劑研究概況 141
4.2.2 無(wú)機(jī)高分子絮凝劑化學(xué)基礎(chǔ) 143
4.2.3 納米絮凝劑 158
4.2.4 新型多功能水處理藥劑——高鐵 168
4.3 混凝過(guò)程強(qiáng)化 182
4.3.1 原水水質(zhì)特征 182
4.3.2 不同水質(zhì)的強(qiáng)化混凝特征 187
4.3.3 多功能混凝劑PACC的強(qiáng)化混凝特性 191
4.3.4 Al13形態(tài)的轉(zhuǎn)化及其強(qiáng)化混凝機(jī)制 194
4.4 絮體的形成與工藝控制 201
4.4.1 絮體的形成與破碎 201
4.4.2 絮體分形理論 203
4.4.3 葉體強(qiáng)度的測(cè)定 205
4.4.4 絮體結(jié)構(gòu)特征及測(cè)定 211
4.4.5 絮體結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度的工藝控制 217
4.5 展望 221
參考文獻(xiàn) 222
第5章 接觸凝聚沉淀 227
5.1 水體顆粒物及接觸凝聚 227
5.1.1 水體顆粒物 227
5.1.2 接觸凝聚 235
5.2 絮體分形結(jié)構(gòu)對(duì)沉淀的影響 237
5.2.1 絮體的分形結(jié)構(gòu)特征 237
5.2.2 分形絮體的特征 240
5.2.3 分形絮體的cluster-fractal模型 241
5.2.4 絮體的生長(zhǎng)過(guò)程及形態(tài)與密度的關(guān)系 243
5.2.5 絮體分形結(jié)構(gòu)與其粒度分布的關(guān)系 245
5.2.6 絮體分形結(jié)構(gòu)對(duì)其碰撞速度的影響 245
5.2.7 絮體分形結(jié)構(gòu)對(duì)其沉降速度的影響 246
5.3 沉淀的分類及經(jīng)典原理 247
5.3.1 沉淀池的發(fā)展和應(yīng)用 247
5.3.2 沉淀過(guò)程的分類 249
5.3.3 沉淀的經(jīng)典原理 251
5.3.4 現(xiàn)行沉淀方法的缺陷 252
5.4 攔截沉淀工藝 252
5.4.1 攔截沉淀的基本原理 252
5.4.2 攔截沉淀反應(yīng)器 253
0.4.3 攔截沉淀的效能及主要影響因素 256
5.4.4 攔截沉淀與其他沉淀工藝的比較 267
5.4.5 攔截沉淀工藝的應(yīng)用實(shí)例 270
參考文獻(xiàn) 271
第6章 接觸絮凝氣浮 277
6.1 溶氣氣浮技術(shù)的發(fā)展概況 277
6.2 溶氣氣浮理論與新模式 281
6.2.1 熱力學(xué)方面的研究 281
6.2.2 動(dòng)力學(xué)方面的研究 288
6.2.3 顆粒氣泡黏附的物理化學(xué)流體動(dòng)力學(xué)模式研究 291
6.2.4 顆粒與氣泡碰撞的群體平衡模式 295
6.2.5 其他模式 296
6.2.6 溶氣氣浮技術(shù)的新概念 297
6.2.7 溶氣氣浮新方法的類型 298
6.3 絮凝-平流式溶氣氣浮工藝 299
6.3.1 絮凝-平流式溶氣氣浮的工藝流程 299
6.3.2 絮凝劑對(duì)絮凝-平流式溶氣氣浮工藝除濁效果的影響 300
6.3.3 水力條件對(duì)絮凝-平流式溶氣氣浮工藝除濁效果的影響 301
6.3.4 絮凝操作條件對(duì)絮凝-平流式溶氣氣浮工藝的顆粒物去除效果的影響 304
6.3.5 溶氣-釋氣條件對(duì)絮凝-平流式溶氣氣浮工藝除濁效果的影響 305
6.3.6 氣浮池水力負(fù)荷對(duì)絮凝-平流式溶氣氣浮工藝除濁效果的影響 306
6.3.7 絮凝-平流式溶氣氣浮工藝的穩(wěn)定性和除藻性能 307
6.4 逆流式氣浮 308
6.4.1 逆流氣浮反應(yīng)器系統(tǒng) 308
6.4.2 逆流氣浮柱反應(yīng)器的水力特征 309
6.4.3 逆流共聚氣浮的除濁性能 311
6.5 強(qiáng)化共聚逆流氣浮組合工藝 313
6.5.1 強(qiáng)化共聚逆流氣浮組合工藝流程 313
6.5.2 微渦旋管式絮凝(MEF)-逆流氣浮(CCDAF)-納濾(NF)組合工藝 314
6.5.3 JMS-逆流氣浮(CCDAF)-納濾(NF)組合工藝 319
6.6 溶氣氣浮分形動(dòng)力學(xué)模型 321
6.6.1 微氣泡在水中的上升過(guò)程 321
6.6.2 燒杯氣浮實(shí)驗(yàn)中絮體與微氣泡間的碰撞 322
6.6.3 逆流動(dòng)態(tài)氣浮過(guò)程 323
6.6.4 分形絮體與氣泡黏附的方程 324
6.6.5 絮體/微氣泡的聚集體在水中的上升速度 325
參考文獻(xiàn) 326
第7章 強(qiáng)化過(guò)濾新工藝 332
7.1 水處理過(guò)濾的基本源理和方法 332
7.1.1 水處理過(guò)濾的基本原理 332
7.1.2 過(guò)濾材料 333
7.1.3 過(guò)濾工藝 335
7.1.4 現(xiàn)行過(guò)濾工藝的問(wèn)題 335
7.2 新型過(guò)濾材料及其強(qiáng)化過(guò)濾作用 336
7.2.1 過(guò)濾材料改性及過(guò)濾效能 336
7.2.2 新型過(guò)濾材料研制及過(guò)濾性能 338
7.3 強(qiáng)化過(guò)濾新工藝 342
7.3.1 強(qiáng)化過(guò)濾工藝的優(yōu)化方法 342
7.3.2 接觸凝聚強(qiáng)化過(guò)濾 343
7.3.3 強(qiáng)化纖維過(guò)濾工藝 350
7.3.4 預(yù)氧化強(qiáng)化過(guò)濾 357
7.3.5 二次微絮凝強(qiáng)化過(guò)濾技術(shù) 359
7.3.6 強(qiáng)化過(guò)濾對(duì)水質(zhì)的保障作用 362
7.4 強(qiáng)化過(guò)濾的應(yīng)用與發(fā)展方向 366
7.4.1 新型過(guò)濾材料的應(yīng)用案例分析 366
7.4.2 強(qiáng)化過(guò)濾工藝應(yīng)用的案例分析 367
參考文獻(xiàn) 368
第8章 深度處理新技術(shù) 371
8.1 常用深度處理方法概述 371
8.1.1 深度處理問(wèn)題的提出 371
8.1.2 常用的深度處理方法 372
8.1.3 臭氧生物活性炭工藝中存在的主要問(wèn)題 382
8.2 深度催化臭氧化新方法 383
8.2.1 均相催化臭氧化 383
8.2.2 Fe(Ⅱ)催化臭氧氧化效能 386
8.2.3 Mn(Ⅱ)催化臭氧氧化 388
8.2.4 非均相催化臭氧氧化 391
8.3 膜處理方法 395
8.3.1 微濾在飲用水深度處理中的應(yīng)用 396
8.3.2 超濾在飲用水深度處理中的應(yīng)用 397
8.3.3 納濾在飲用水深度處理中的應(yīng)用 399
8.3.4 反滲透在飲用水深度處理中的應(yīng)用 400
8.4 深度吸附處理新方法 400
8.4.1 類脂復(fù)合吸附劑的形態(tài)結(jié)構(gòu) 401
8.4.2 類脂復(fù)合吸附劑對(duì)水中POPs的吸附性能 402
8.4.3 類脂復(fù)合吸附劑對(duì)水中POPs的吸附過(guò)程 404
8.5 飲用水的其他深度處理方法 406
參考文獻(xiàn) 407
第9章 安全消毒新方法 410
9.1 概述 410
9.1.1 飲用水消毒歷史沿革 410
9.1.2 飲用水消毒概況 411
9.1.3 飲用水消毒的主要安全問(wèn)題 412
9.2 常用的消毒方法 415
9.2.1 氯消毒 415
9.2.2 氯胺消毒 418
9.2.3 二氧化氯消毒 420
9.2.4 臭氧消毒 421
9.2.5 高錳酸鉀消毒 422
9.2.6 紫外消毒 423
9.3 飲用水消毒新技術(shù) 425
9.3.1 光催化消毒 425
9.3.2 電化學(xué)消毒 432
9.3.3 超聲消毒 436
9.3.4 高鐵酸鹽消毒 438
9.3.5 新型殺菌材料及其消毒效能 440
9.3.6 聯(lián)用消毒新技術(shù) 443
9.4 消毒副產(chǎn)物的生成與控制 448
9.4.1 消毒副產(chǎn)物生成的化學(xué)基礎(chǔ) 448
9.4.2 消毒副產(chǎn)物的生成與控制 453
參考文獻(xiàn) 471
第10章 以地下水為原水的水質(zhì)凈化 479
10.1 概述 479
10.1.1 地下水的主要污染問(wèn)題 480
10.1.2 地下水污染控制 484
10.2 水中有機(jī)物去除方法 487
10.2.1 去除地下水中有機(jī)物的一般方法 487
10.2.2 錳氧化物氧化/吸附水中有機(jī)物方法 487
10.3 地下水中NO3-的去除 494
10.3.1 水中NO3-去除方法概述 494
10.3.2 Pd-Cu/水滑石催化氫還原脫硝 513
10.4 地下水中砷的去除 532
10.4.1 地下水除砷方法概述 532
10.4.2 復(fù)合金屬氧化物吸附除砷新方法 534
10.4.3 對(duì)砷的吸附性能 535
10.5 地下水中氟的去除方法 539
10.5.1 吸附法 539
10.5.2 離子交換法 542
10.5.3 絮凝沉淀法 543
10.5.4 電化學(xué)方法 543
10.5.5 膜濾法 544
10.5.6 化學(xué)沉淀法 544
10.6 地下水中鐵錳的去除 545
10.6.1 自然氧化法 545
10.6.2 接觸氧化法 546
10.6.3 生物法 548
10.6.4 膜技術(shù) 550
參考文獻(xiàn) 551
第11章 輸配過(guò)程的水質(zhì)穩(wěn)定 556
11.1 概述 556
11.2 水的化學(xué)穩(wěn)定性與管網(wǎng)水質(zhì) 558
11.2.1 鐵釋放的機(jī)理和影響因素 559
11.2.2 銅和鉛的釋放機(jī)理及其影響因素 563
11.2.3 消毒劑對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性的影響 568
11.2.4 pH對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性的影響 569
11.2.5 水力條件對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性的影響 570
11.2.6 CO2對(duì)管道腐蝕的影響 571
11.2.7 金屬管材腐蝕的評(píng)價(jià) 574
11.2.8 腐蝕的控制 578
11.3 水的生物穩(wěn)定性與管網(wǎng)水質(zhì) 582
11.3.1 水的生物穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法 582
11.3.2 影響管網(wǎng)水質(zhì)生物穩(wěn)定性的主要因素 585
11.3.3 管網(wǎng)系統(tǒng)中的微生物及其控制方法 587
11.4 消毒劑余量與管網(wǎng)水質(zhì)的關(guān)系 593
參考文獻(xiàn) 597
第12章 水質(zhì)安全評(píng)價(jià) 606
12.1 水源地水質(zhì)安全評(píng)價(jià) 606
12.1.1 現(xiàn)行水源地水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及其存在問(wèn)題 606
12.1.2 水源水質(zhì)基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法 609
12.1.3 水源地生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)案例 615
12.2 飲用水工藝過(guò)程出水安全性評(píng)價(jià) 618
12.2.1 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 618
12.2.2 水質(zhì)安全評(píng)價(jià)的基本方法 621
12.2.3 飲用水處理工藝及出水水質(zhì)安全性化學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 622
12.2.4 未知污染物評(píng)價(jià)方法 626
12.2.5 突發(fā)事件應(yīng)急監(jiān)測(cè)方法 645
12.3 飲用水健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 646
12.3.1 飲用水健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀 647
12.3.2 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的一般過(guò)程 648
12.3.3 某市居民生活飲用水健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究案例 655
參考文獻(xiàn) 664
附錄 665
附錄1 中華人民共和國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 665
附錄2 世界衛(wèi)生組織飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 670
附錄3 歐盟飲用水水質(zhì)指令 677
附錄4 美國(guó)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 679