内容简介
《水处理科学与技术·典藏版01:城市水系统污染物转化规律及资源化理论与技术》:
本书围绕城市水系统中污染物的转化规律及资源化等热点问题,选择典型污染物、典型城市及典型区域为研究对象,系统阐述了城市水系统中典型污染物的时空分布和迁移转化规律、深度处理技术及去除机制、河网水体的污染源识别及富营养化控制机制、城市水质循环规律及资源化等问题。本书信息量大、内容系统且作者所提出的水处理及资源化、能源化等理念与方法具有较强的前沿性和现实指导意义。
本书可作为环境科学、环境工程、市政工程、城市水资源等领域科研人员的研究参考书,也可供高等院校相关专业研究生及教师教学参考使用,同时也可为管理部门的相关人员提供决策参考。
《水处理科学与技术·典藏版02:城市污水处理系统运行及过程控制》:
本书基于我国污水处理现状以及污水处理系统特性,强调了加强城市污水处理系统过程控制的必要性和重要性,系统地介绍了过程控制的理论、方法与技术,城市污水处理系统的常用仪表、过程控制系统及控制策略,生物脱氮除磷的过程控制、运行中存在的问题,厌氧处理系统的过程控制以及运行优化,污水处理系统智能控制,数据处理和污泥种群优化等内容。另外结合作者在城市污水处理系统运行与过程控制的多年科研成果和技术改造实践,对于城市污水处理系统运行与过程控制的前沿技术也进行了论述和介绍。
本书具有系统全面、内容新颖、实践性强的特点,可作为城市污水处理系统运行管理人员的指导教材,也可作为给水排水、环境工程专业的科研、设计人员及大专院校相关专业的师生参考书。
《水处理科学与技术·典藏版03:城市污水污泥过程减量及资源化利用理论与技术》:
本书在概述污水污泥产生途径、组分特性及处理处置技术新研究进展的基础上,着重介绍了解偶联、生物捕食、高温热解等污泥处理处置前沿技术,探讨了污水污泥减量化及资源化过程中的关键影响因子,阐释了污泥组分的转化规律及产物的形成途径,剖析了污泥处理处置技术的发展瓶颈,并提出了相应的对策和解决方案。
本书既可作为从事市政工程、环境科学、环境工程等学科和专业的硕士生、博士生以及高校教师的教学用书,也可作为相关学科科研人员的参考书。
《水处理科学与技术·典藏版04:地下水污染场地的控制与修复》:
本书介绍了污染场地的控制、修复理论与方法,包括土壤、包气带和含水层中的污染,其中侧重地下水污染的控制与修复。本书内容涵盖了污染场地的调查、风险评价、污染场地风险管理策略、污染的控制与修复方法及应用等,系统地论述了从污染场地的调查到*终的污染修复;重点介绍了地下水污染修复技术原理、工程设计与应用。具体特点有:①全面、系统介绍污染场地风险管理的全过程;②充分结合新的科研成果,力图具有较强的实用性;③注重理论、方法介绍的同时,更注重修复技术的适用条件、设计和工程应用等方面的分析和论述。全书力求简洁明了,系统全面。
本书可供环境、水资源、生态、国土资源等领域高等院校的师生,以及相关专业的专家学者和管理人员参考。
《水处理科学与技术·典藏版05:废水的催化还原处理技术原理及应用》:
本书从工业废水中毒害有机物难以被化学氧化却较易被化学还原的共性出发,从硝基芳香烃类、偶氮类、高氯代烃和芳香烃类化合物的难生物降解性人手,阐述了催化还原处理技术的原理、应用及*新发展状况,书中还给出了实际运行效果理想的工程应用实例。全书分为兰篇:第1篇为基础篇,论述了催化内电解法还原转化毒害有机物的理论基础及原理,并以典型毒害有机物系列为对象,阐述催化内电解法电化学还原的可行性与还原转化规律。第2篇为工艺篇,论述了催化铁内电解法处理技术与工艺,介绍工艺的构成,处理化工、印染等行业废水的工艺流程,以及实际工程应用情况。第3篇为发展篇,论述了催化铁内电解法除还原作用以外的功能拓展,介绍了催化铁法与生物法耦合的两种脱氮除磷工艺、曝气催化铁混凝工艺以及利用催化铁其他特点处理废水的工艺;并利用镀阴极手段,描述了催化铁内电解反应电极表面微观变化,为工艺开发提供了理论依据;*后展望了催化铁内电解法的发展。
本书可作为水处理领域的科研人员、工程技术人员的参考读物,也可作为高等院校相关专业本科生、研究生教学参考书。
内页插图
目录
《水处理科学与技术·典藏版01:城市水系统污染物转化规律及资源化理论与技术》:
前言
第1章 雌激素在城市水系统分布规律及去除机制
1.1 雌激素在城市污水处理厂的分布
1.1.1 研究与分析方法
1.1.2 污水处理厂内分泌干扰物含量及去除状况
1.2 雌激素在城市污水系统中的去除机制
1.2.1 雌激素在失活污泥上的吸附行为
1.2.2 不同处理单元污泥对雌激素吸附解析行为的比较
1.2.3 好氧污泥系统中雌激素的好氧降解特性
1.2.4 雌激素的厌氧降解过程
1.3 AO和AAO去除雌激素效能对比及分析
1.3.1 常规指标的去除效能对比
1.3.2 三种雌激素的去除效能比较
1.3.3 雌激素活性去除效能比较
1.4 AAO在不同运行参数时对雌激素的去除效能
1.4.1 AAO对常规指标的去除状况
1.4.2 水力停留时间对雌激素去除效能的影响
1.4.3 污泥龄对雌激素去除效能的影响
1.4.4 特定参数下雌激素的固液分布状况
1.5 松花江流域内分泌干扰物的分布特征分析
1.5.1 内分泌干扰物在松花江流域中水、底泥中的浓度分配
1.5.2 目标物在松花江流域中的浓度分配
1.5.3 相关性分析
1.5.4 污染物在水与底泥中的交换
1.5.5 硅氧烷在松花江流域底泥中的测定
参考文献
第2章 雌激素的生态暴露及复合污染效应
2.1 重组基因酵母法评价雌激素活性
2.1.1 重组基因酵母作用原理
2.1.2 重组基因酵母试验方法
2.1.3 单一雌激素作用效应
2.2 雌激素复合作用效应及机制
2.2.1 雌激素复合效应的评价方法
2.2.2 不同物质的量比时雌激素二元复合效应及机制
2.2.3 不同毒性单位二元复合雌激素效应及机制
2.2.4 等毒性单位多元雌激素复合效应
2.3 以斑马鱼为受体雌激素暴露实验研究
2.3.1 实验设计
2.3.2 雌激素对斑马鱼体长的影响
2.3.3 雌激素对斑马鱼体重的影响
2.3.4 雌激素对雄性斑马鱼体内卵黄蛋白原含量的影响
参考文献
第3章 城市水循环过程中含氮有机物的迁移转化规律
3.1 水中含氮化合物的变化规律
3.1.1 给水厂各处理单元中不同形态氮的分布规律
3.1.2 污水处理厂各处理单元中不同形态氮的分布规律
3.2 水中含氮消毒副产物的生成势
3.2.1 给水厂各处理单元含氮消毒副产物生成势
3.2.2 污水厂各处理单元含氮消毒副产物生成势
3.3 持久性含氮有机物对污水处理系统中微生物生态学的影响
3.3.1 对微生物活性的抑制作用
3.3.2 对污染物降解动力学的影响
3.3.3 对系统生物种类及生物量的影响
参考文献
……
《水处理科学与技术·典藏版02:城市污水处理系统运行及过程控制》:
前言
第1章 绪论
1.1 我国水环境、水污染及城市污水处理现状
1.1.1 我国水资源和水环境现状
1.1.2 我国水污染状况
1.1.3 我国城市污水处理现状及面临的问题
1.1.4 污水排放标准日趋严格
1.1.5 污水处理系统具有的特性
1.1.6 加强污水处理系统过程控制的必要性和重要性
1.2 污水处理系统实现过程控制的优势
1.3 污水处理系统过程控制的应用现状
1.3.1 传统控制在污水处理系统中的应用
1.3.2 最优化控制在污水生物处理系统中的应用
1.3.3 在线仪表在污水处理系统中的应用
1.4 本书内容概览
参考文献
第2章 过程控制基本原理与技术
2.1 自动控制基础
2.1.1 自动控制系统的组成
2.1.2 自动控制系统的分类
2.1.3 自动控制系统的基本控制方式
2.1.4 污水处理自动控制系统的特点和功能
2.2 常见的过程控制结构
2.2.1 反馈控制
2.2.2 前馈控制
2.2.3 串级控制
2.3 污水处理系统ICA技术
2.3.1 ICA技术现状、发展及其限制因素
2.3.2 污水处理系统ICA技术的发展过程
2.3.3 ICA技术在欧洲的应用现状
2.3.4 ICA技术的发展趋势
2.4 污水处理系统数学模拟
2.4.1 活性污泥数学模型的发展概述
2.4.2 数学模型的主要应用方向
2.4.3 数学模拟工具
2.5 污水处理系统Benchmark技术
2.5.1 BSM1模拟平台
2.5.2 BSM其他模拟平台
参考文献
第3章 污水处理系统的仪表与控制器
3.1 概述
3.2 污水处理厂的检测项目
3.2.1 常规检测项目
3.2.2 检测的取样
3.3 检测仪表与方法的选择
3.3.1 仪表的安装位置与检测对象
3.3.2 检测仪表的选择
3.4 污水处理厂常用检测仪表
3.4.1 流量的检测方法与设备
3.4.2 液位仪表
3.4.3 压力检测仪表
3.4.4 温度计
3.4.5 污泥浓度的检测方法与仪表
3.4.6 污泥界面的检测方法与仪表
3.4.7 有机物的检测方法与仪表
3.4.8 在线检测传感器
3.5 新型检测仪表
3.5.1 呼吸仪
3.5.2 营养物在线传感器
3.5.3 硝化反硝化反应在线传感器
3.6 仪表的性能特征及其规范化
3.6.1 在线仪表的性能特征
3.6.2 在线仪表的标准化
3.7 检测仪表信号变换、接收和维护
3.7.1 检测信号的变换方法
……
《水处理科学与技术·典藏版03:城市污水污泥过程减量及资源化利用理论与技术》
《水处理科学与技术·典藏版04:地下水污染场地的控制与修复》
《水处理科学与技术·典藏版05:废水的催化还原处理技术原理及应用》
《水处理科学与技术·典藏版06:废水厌氧处理硫酸盐还原菌生态学》
《水处理科学与技术·典藏版07:复合型微生物絮凝剂》
《水处理科学与技术·典藏版08:化学絮凝剂作用原理》
《水处理科学与技术·典藏版09:活性污泥膨胀机理、成因及控制》
《水处理科学与技术·典藏版10:聚合氯化铝絮凝形态学与凝聚絮凝机理》
《水处理科学与技术·典藏版11:膜法水处理工艺膜污染机理与控制技术》
《水处理科学与技术·典藏版12:农村饮用水水质健康风险评估技术研究与示范》
《水处理科学与技术·典藏版13:水处理电化学原理与技术》
《水处理科学与技术·典藏版14:水处理膜生物反应器原理与应用》
《水处理科学与技术·典藏版15:水质研究方法》
《水处理科学与技术·典藏版16:微污染原水强化混凝技术》
《水处理科学与技术·典藏版17:污水处理好氧生物流化床的原理与应用》
《水处理科学与技术·典藏版18:污水处理碳中和运行技术》
《水处理科学与技术·典藏版19:污水地下渗滤系统研究》
《水处理科学与技术·典藏版20:新型介体强化污染物生物还原》
《水处理科学与技术·典藏版21:序批式活性污泥法原理与应用》
《水处理科学与技术·典藏版22:饮用水安全保障技术原理》
《水处理科学与技术·典藏版23:再生水水质安全评价与保障原理》
《水处理科学与技术·典藏版24:A2/O法污水生物脱氧除磷处理技术与应用》
《水处理科学与技术·典藏版25:SBR法污水生物脱氮除磷及过程控制》
前言/序言
随着我国城市化进程加快和人口数量增加,城市良好的水环境已成为城市健康发展、建设和谐社会的重要前提。我国是一个严重缺水的国家,人均水资源占世界平均水平的1/4,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一,有400多个城市存在供水不足的问题,其中缺水比较严重的城市超过100个。传统的城市水体污染物末端治理和排放的方法难以满足我国城市对日益短缺的水资源的需求,亟需针对此领域开展研究,以提供新的解决问题的理念和技术系统。
本书以城市水系统中污染物治理为核心、以实现水的健康循环为目标,系统阐述了典型污染物在城市水系统中的转化规律及无害化、资源化、能源化理论与技术。内容涉及城市水源水体、城市给水处理、污水处理、城市水社会循环与自然循环的互作规律等,所涉及的污染物既有常规监控污染物,也涉及一些城市水系统的新型污染物;研究体系和方法包括环境样品采集、处理方法、监测标准、数值模拟等,从多角度阐述了城市水系统中污染物的转化规律及资源化理论与方法。作者系统总结了近年来围绕国家重大需求所提出的一些新观点、新方法及新技术,内容新颖、信息量大、体系完整严谨,既是对城市水体污染防治理论和技术的重要补充,又为城市水体污染控制及资源化和能源化利用提供了有效的途径。
全书共分10章。第1章介绍了城市水系统中雌激素的分布规律及去除机制,包括内分泌干扰物在城市污水处理厂的分布规律、环境行为、在典型污水处理工艺中的去除及在松花江干流的分布特征等。第2章介绍了雌激素对模式生物的生态暴露,复合污染的评价方法、作用机制等。第3章介绍了城市水循环过程中含氮有机物在给水处理厂、污水处理厂的分布规律及消毒副产物的生成势,以及持久性含氮有机物对污水处理系统中微生物的生态学效应等。第4章介绍了高级氧化催化氧化降解有毒物质的理论和技术,主要包括高效电催化电极材料及电催化机理、电化学降解雌激素、UV-H2O2降解雌激素以及金属氧化物催化臭氧化水中微量有机物效能与机理等内容。第5章重点介绍了城市水系统全流程回用理念与优化分析,主要包括基于健康循环的水回用理念、污泥处理与处置新模式以及城市水回用系统优化分析等内容。第6章着重介绍MBR对城市水深度处理与回用机制及动力学特性,主要包括MBR处理污水的运行效能与工程参数、同时硝化反硝化机制、膜污染与膜清洗机制以及MBR中的动力学特性等内容。第7章介绍了城市水回用系统健康风险分析与水生命周期评价,包括城市水回用系统健康风险分析、微污染物的检测与健康风险分析以及水生命周期评价等。第8章介绍河网城市水体污染源识别及污染物释放规律,包括河网城市水体污染源识别、河网城市水体内源释放规律及其对水质的影响机制、近郊农业面源污染变化规律及城市地表径流污染规律与控制等。第9章介绍了城市水体富营养化及控制机制,包括河网城市水体富氧作用与污染物降解规律、水生植物对富营养化湖泊底泥磷迁移转化的控制机制以及河网城市水体富营养化的生物调控作用等。第10章介绍城市水系水动力条件对污染物迁移转化的规律及数值模拟,包括水动力条件下富营养化及污染物去除规律、城市河网及浅水湖水量水质耦合模型及污染物总量控制模式、以及河网污染物迁移转化数值模型的应用等内容。
本书第1、2章由冯玉杰教授、张照韩博士完成;第3章由陈忠林教授、沈吉敏博士、贲岳博士完成;第4章由冯玉杰教授、陈忠林教授、刘俊蜂博士、吕江维博士、张照韩博士、王策博士、齐飞博士完成;第5、6、7章由任南琪教授、陈兆波副教授完成;第8、9、10章由陈卫教授、林涛副教授、王沛芳教授、汪德爟教授和操家顺教授完成。
在本书内容的研究和撰写过程中,还得到了城市水资源与水环境国家重点实验室苏惠、刘雨、郝竟妍、王鸿程、崔敏华、聂书凯等研究生的支持和帮助,作者对他们表示诚挚的感谢。
本书的撰写和出版得到了哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室的大力支持,在此表示感谢。
由于著者水平有限,加之时间较为仓促,书中疏漏之处在所难免,恳请有关专家和广大读者批评指正。
作者
2011年12月
《现代水处理技术与应用前沿》 内容简介: 本书集结了当前水处理领域最前沿的科学研究成果与工程实践经验,旨在为水处理领域的科研人员、工程师、技术人员以及相关专业学生提供一本全面、深入、具有高度参考价值的专业著作。全书共计二十五卷,系统地涵盖了从基础理论到尖端技术的广泛内容,重点突出了创新性、可持续性和智能化在现代水处理系统中的应用。 第一卷:水处理基础理论与过程强化 本卷深入探讨了水化学、水力学在水处理中的基本作用,重点剖析了混凝、沉淀、过滤等传统单元操作的最新理论进展,尤其是针对微污染物和新兴污染物(如内分泌干扰物、药物残留)的去除机理进行了详尽的数学建模和动力学分析。同时,本卷对膜分离技术的跨尺度传质理论进行了系统梳理,并介绍了微泡技术、电化学辅助分离等过程强化技术在提高效率和降低能耗方面的最新应用。 第二卷至第五卷:膜分离技术:从机理到工程 这四卷专注于水处理领域最具革命性的技术——膜分离技术。 第二卷:微滤与超滤的优化设计: 聚焦于膜污染的机理研究、新型抗污染膜材料的开发,以及如何通过智能清洗程序延长膜运行寿命。详细介绍了膜生物反应器(MBR)的流体力学模型与曝气优化策略。 第三卷:纳滤与反渗透: 深入探讨了高压膜分离过程的热力学与动力学,分析了海水淡化和苦咸水深度脱盐过程中的浓差极化、结垢控制方法。展示了正渗透(FO)技术在能源回收与废水处理中的潜力。 第四卷:膜技术集成与系统构建: 侧重于将不同类型的膜技术与其他单元操作(如生物处理、高级氧化)进行有效耦合,构建高效的集成系统,例如膜蒸馏(MD)在废水零排放(ZLD)工程中的应用案例分析。 第五卷:新型功能化膜材料与制备: 介绍了石墨烯、碳纳米管、金属有机框架(MOFs)等新材料在膜制备中的应用,重点讨论了如何通过功能化修饰来增强膜的选择性、渗透性和机械强度。 第六卷至第十卷:高级氧化与催化技术: 这五卷构成了对难降解有机污染物深度去除的理论与实践指导。 第六卷:自由基化学与反应动力学: 详细分析了羟基自由基(•OH)、硫酸根自由基(SO4•-)等活性物种的生成途径、寿命及其在水中有机物降解中的选择性。 第七卷:臭氧氧化与电化学高级氧化: 探讨了臭氧与过氧化氢、紫外光协同作用的反应路径,并重点介绍了电化学氧化技术,如DSA电极的应用、电芬顿反应在中低浓度污染物处理中的性能评估。 第八卷:光催化技术在水处理中的突破: 聚焦于TiO2、g-C3N4等半导体材料的光催化机理,分析了可见光响应型催化剂的最新进展,以及光反应器(如薄膜反应器、微通道反应器)的设计优化。 第九卷:Fenton类反应与非均相催化: 系统总结了铁基、锰基催化剂在不同pH条件下的活性表现,并讨论了磁性纳米材料在催化剂回收方面的进展。 第十卷:催化湿式氧化与超临界水氧化: 针对高浓度、高毒性工业废水的处理,详细介绍了催化剂在高温高压条件下的稳定性与催化效率,为极端废水处理提供了解决方案。 第十一卷至第十五卷:先进生物处理技术: 这部分内容聚焦于生物技术在水质净化中的高效应用,强调可持续性和资源回收。 第十一卷:厌氧与缺氧氨氧化(Anammox)技术: 深入解析了Anammox反应的微生物群落结构、关键酶活性,并展示了其在市政污水脱氮中的节能优势与工程实例。 第十二卷:生物膜反应器与颗粒污泥技术: 涵盖了上流式厌氧污泥床(UASB)、膨胀颗粒污泥床(EPSB)的启动、运行控制,以及生物滤池中微生物群落的代谢机制。 第十三卷:微生物电化学系统(MES): 介绍了微生物燃料电池(MFC)和微生物电解池(MEC)在废水能源回收、污染物同步去除方面的理论基础、电极材料优化及实际应用案例。 第十四卷:生物吸附与生物修复: 探讨了微生物细胞壁、真菌菌丝体等生物材料对重金属和有毒物质的吸附性能,以及在污染水体生态修复中的应用潜力。 第十五卷:微生物组学与水处理过程控制: 利用高通量测序技术,解析复杂水处理系统中微生物群落的动态变化,并以此为基础建立过程健康诊断与预测性控制模型。 第十六卷至第二十卷:工业废水深度处理与资源化: 该部分针对高盐、难降解的工业废水,提出了资源化和循环利用的整体解决方案。 第十六卷:高盐废水处理与结晶技术: 重点分析了膜蒸馏、蒸发结晶等技术在处理高含盐废水中的能耗优化,并探讨了盐分回收的经济可行性。 第十七卷:造纸、印染及化工废水治理: 针对特定行业废水的复杂性,提出了针对性的预处理、深度生化处理及颜色、COD去除的集成工艺包。 第十八卷:稀有金属与贵金属回收技术: 介绍了离子交换树脂、螯合萃取、电化学沉积等技术在电子废水和矿山废水中有价金属回收中的应用。 第十九卷:水处理过程中的污染物迁移与转化: 从环境化学角度,分析了污水处理厂出水中的内分泌干扰物、微塑料等污染物在后续环境介质(土壤、地下水)中的归趋与生态毒性。 第二十卷:废水热能回收与资源化: 讨论了污泥热解、沼气发电、热泵技术在污水处理厂的集成应用,实现从“能源消耗者”到“能源生产者”的转变。 第二十一卷至第二十五卷:水质安全、智能监测与工程实践: 这最后五卷关注水处理的最终目标——水质安全保障,以及面向工业4.0的智能化升级。 第二十一卷:饮用水安全保障与二次污染控制: 深入研究了管网中的生物膜形成、余氯衰减机制,以及新型消毒副产物(DBPs)的生成控制策略。 第二十二卷:水环境风险评估与水生态毒理学: 结合定量结构-活性关系(QSAR),评估处理后水体对水生生物的长期影响,并建立了风险管理框架。 第二十三卷:传感器技术与在线水质监测: 介绍了基于生物传感、化学传感和光谱技术的新型水质参数实时监测设备,包括对特定有毒物质的快速检测方法。 第二十四卷:水处理过程的数字化与人工智能(AI): 详细阐述了大数据、机器学习(ML)在污泥龄优化、化学品投加预测、异常工况诊断中的应用,构建智能控制系统。 第二十五卷:全球水处理工程案例与标准规范: 汇集了全球范围内具有里程碑意义的特大型水处理工程的详细设计、施工、运营数据,并对比分析了国际主要国家和地区的水处理技术标准与管理要求。 本书内容结构严谨,技术深度适宜,图表数据详实,是水处理行业迈向高效、绿色、智能化未来的重要参考指南。