水和汙水處理的臭氧化學：基本原理與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[德] Clemens，von，Sonntag，[瑞士] Urs，von ... 著，劉正乾 譯

圖書標籤:

• 臭氧
• 水處理
• 汙水處理
• 氧化
• 消毒
• 環境工程
• 化學工程
• 水質
• 環境化學
• 高級氧化工藝

齣版社： 中國建築工業齣版社

ISBN：9787112192991

版次：1

商品編碼：12064214

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2016-09-01

用紙：膠版紙

頁數：259

字數：421000

正文語種：中文

內容簡介

　　在水處理中使用臭氧進行消毒和氧化的曆史雖然悠久，但是對有機物轉化曆程的研究卻一直欠缺。近些年來，臭氧與模型化閤物反應生成潛在的氧化副産物的研究引起瞭大的關注，也使得有機物的轉化研究變得愈發重要。這些研究不僅積纍瞭大量的氧化産物數據，對於水溶液中的臭氧反應機理也取得瞭實質性的研究進展。基於獲得的臭氧反應機理，我們可以在尚未開展係統研究的情況下對某一化閤物的氧化産物進行預測，並在已知幾類相關化閤物毒性的基礎上對該化閤物氧化産物的潛在毒性進行評估。基於這一思想，《水和汙水處理的臭氧化學：基本原理與應用》不僅全麵探討瞭迄今為止已知的所有臭氧反應機理，還將這些機理廣泛應用於微汙染物（如：藥物和內分泌乾擾物）降解的研究中。《水和汙水處理的臭氧化學：基本原理與應用》引用瞭大量的文獻，並*新瞭臭氧反應速率常數，讀者也可以把它當作工具書來使用。此外，對於給水廠和汙水廠中與臭氧工藝相關的技術或管理人員來說，也可從《水和汙水處理的臭氧化學：基本原理與應用》中獲得大量的有用信息。
　　《水和汙水處理的臭氧化學：基本原理與應用》的各個章節對各類化閤物的臭氧反應速率常數進行瞭匯編，並涵蓋瞭所有*新的研究成果。這對於需要新興汙染物反應動力學數據的研究者和從業人員來說是非常有幫助的。此外，每章還列舉瞭微汙染物（如：藥物、農藥、燃料添加劑、溶劑、嗅味化閤物和藻毒素）在臭氧化反應中的轉化機理的大量實例。

目錄

序
前言
第1章 本書的曆史背景及範圍

第2章 臭氧的物理和化學性質
2．1 引言
2．2 臭氧的産生
2．3 臭氧在水中的溶解度
2．4 臭氧的紫外一可見光光譜
2．5 臭氧濃度的測定
2．6 測定臭氧反應動力學的方法
2．7 臭氧與其他氧化物種的還原電位
2．8 臭氧溶液的穩定性
2．9 臭氧的反應活性

第3章 飲用水和汙水中的臭氧反應動力學
3．1 臭氧在各類水源中的穩定性
3．2 DOM的分子量分布
3．3 礦化和化學需氧量
3．4 可同化有機碳的形成
3．5 消毒副産物的生成和控製
3．6 DOM的紫外吸收
3．7 去除微汙染物的相關臭氧動力學
3．8 羥自由基的産量和DOM對OH的捕獲率
3．9 OH途徑去除臭氧難降解微汙染物
3．10 臭氧高級氧化技術

第4章 微生物滅活和臭氧氧化微汙染物生成産物的毒理學評價
4．1 消毒動力學
4．2 消毒機理：細胞膜和DNA的作用
4．3 與核酸組分的反應
4．4 與DNA的反應
4．5 臭氧在給水和汙水消毒中的應用
4．6 臭氧氧化産物的毒理學評價
4．7 內分泌乾擾物
4．8 抗菌化閤物
4．9 毒性

第5章 臭氧在飲用水和汙水處理工藝中的應用
5．1 曆史迴顧
5．2 帶有臭氧氧化的飲用水處理工藝流程
5．3 水源水、飲用水和汙水中的微汙染物
5．4 臭氧氧化在汙水深度處理中的應用
5．5 飲用水和汙水處理中去除微汙染物過程的能耗
5．6 源頭控製
5．7 汙水迴用
5．8 臭氧在城市水循環中的應用比較

第6章 烯烴
6．1 烯烴的反應活性
6．2 Criegee機理
6．3 部分氧化
6．4 自由基路徑的臭氧化物分解
6．5 羥烷基過氧化物的檢測
6．6 烯烴與臭氧的反應一反應的産物和活性中間體
6．7 含有烯烴結構的微汙染物

第7章 芳族化閤物
7．1 芳族化閤物的反應活性
7．2 臭氧加閤物的分解
7．3 芳族化閤物與臭氧的反應一反應産物和活性中間體
7．4 含芳環的微汙染物

第8章 含氮化閤物
8．1 含氮化閤物的反應活性
8．2 一般的反應機理
8．3 帶有含氮基團的微汙染物

第9章 含硫化閤物的反應
9．1 含硫化閤物的反應活性
9．2 硫醇
9．3 硫醚、二硫醚和亞磺酸
9．4 亞碸
9．5 含有臭氧反應活性硫的微汙染物

第10章 含有臭氧反應活性位點C-一H基團的化閤物
10．1 含有臭氧反應活性位點C-H基團的化閤物的反應活性
10．2 一般性的機理探討
10．3 甲酸根離子
10．4 2-甲基-2-丙醇（叔丁醇）
10．5 2-丙醇
10．6 碳水化閤物
10．7 三氧化二氫——一個短暫中間體的特性
10．8 不含臭氧反應活性雜原子的飽和微汙染物

第11章 無機陰離子和過臭氧過程
11．1 引言
11．2 氫氧根離子
11．3 過氧化氫離子——過臭氧過程
11．4 氟
11．5 氯
11．6 次氯酸根
11．7 亞氯酸根
11．8 溴離子
11．9 次溴酸根
11．10 亞溴酸根
11．11 碘離子
11．12 亞硝酸鹽
11．13 疊氮化物
11．14 硫化氫
11．15 亞硫酸氫根
11．16 水處理中溴酸鹽的生成和控製
11．17 溴離子催化反應
11．18 碘離子相關問題的應對

第12章 金屬離子與臭氧的反應
12．1 金屬離子的反應活性
12．2 砷
12．3 鈷
12．4 銅
12．5 鐵
12．6 鉛
12．7 錳
12．8 硒
12．9 銀
12．10 锡
12．11 金屬離子微汙染物

第13章 自由基與臭氧的反應
13．1 自由基的反應活性
13．2 還原性自由基與臭氧的反應
13．3 碳中心自由基與臭氧的反應
13．4 氧中心自由基與臭氧的反應
13．5 氮和硫中心自由基與臭氧的反應
13．6 鹵原子中心自由基與臭氧的反應

第14章 羥基自由基和過氧自由基的反應
14．1 引言
14．2 羥基自由基的反應
14．3 OH反應速率常數的測定
14．4 臭氧反應中OH的檢測
14．5 臭氧反應中OH産率的檢測
14．6 過氧自由基的生成
14．7 過氧自由基的氧化還原性及其與臭氧的反應
14．8 過氧自由基的單分子衰變
14．9 過氧自由基的雙分子衰變
14．10 氧基自由基的反應
14．11 0H在氯酸鹽和溴酸鹽形成中的作用
14．12 OH／過氧自由基去除臭氧難降解微汙染物
參考文獻
附錄——英文原著中的印刷錯誤匯總

《水與生活：守護生命的源泉》 水，是生命賴以生存的基石，更是文明發展的命脈。從清澈的溪流到浩瀚的海洋，從滋潤萬物的甘霖到孕育生命的搖籃，水以其最純淨、最慷慨的姿態，賦予瞭地球勃勃生機。然而，隨著人類社會的高速發展和工業化進程的加速，我們賴以生存的水資源正麵臨著前所未有的挑戰。 水的旅程：循環、淨化與失衡 水的旅程，是一場永無止境的偉大循環。它從海洋蒸發，化為雲，再以雨雪的形式降落，匯聚成河流、湖泊，最終又流迴大海。在這個過程中，水並非一成不變，它吸收、溶解、攜帶，也淨化、沉澱、轉化。自然界的強大力量，通過蒸發、過濾、沉澱等物理和化學過程，不斷地為水注入新的生命力。 然而，當人類的活動介入，這場天然的淨化過程便悄然改變。農業灌溉帶來的農藥和化肥殘留，工業生産排放的重金屬和化學物質，城市生活産生的汙水和垃圾，都如同一張張無形的大網，睏擾著清澈的水源。曾經純淨的河流變得渾濁，曾經可飲用的湖泊散發齣異味，曾經生機盎然的海洋生物麵臨生存危機。水，這個最基本的生命要素，正逐漸顯露齣它的脆弱與失衡。 現代水處理的智慧：從過濾到高級氧化 麵對日益嚴峻的水汙染問題，人類從未停止過對水的守護與淨化的探索。古老的沉澱、過濾等物理方法，至今仍是水處理的基礎。通過簡單的篩網，我們可以去除水中較大的懸浮物；通過砂石層，我們可以進一步截留細小的顆粒。這些簡單卻有效的方法，是人類與水和諧相處的第一步。 隨著科學技術的進步，我們對水的認識也日益深入。化學方法應運而生，如混凝沉澱，利用化學藥劑使水中的微小顆粒聚集、變大，從而更容易沉澱去除。消毒殺菌，則更是保障飲用水安全的關鍵環節，常見的如氯消毒、紫外綫消毒，有效殺滅水中的有害微生物，守護我們的健康。 然而，麵對一些頑固的有機汙染物和新興的微量汙染物，傳統的處理方法顯得力不從心。這時候，更先進的“高級氧化技術”便嶄露頭角。這些技術的核心在於産生具有極強氧化能力的自由基，能夠高效地分解那些難以被傳統方法去除的有機物，甚至可以將它們完全礦化為二氧化碳和水。 高級氧化技術：革新水處理的動力 高級氧化技術（AOPs）並非單一技術，而是一係列能夠産生強氧化性物質（主要是羥基自由基，·OH）的組閤工藝。羥基自由基的氧化能力極強，僅次於氟，是水中一種非常活躍的氧化劑，能夠快速、非選擇性地氧化絕大多數有機汙染物。 臭氧作為核心氧化劑： 在眾多高級氧化技術中，臭氧（O₃）扮演著至關重要的角色。臭氧是一種強氧化劑，其氧化性僅次於氟。當臭氧溶解於水中時，它可以直接氧化許多有機物，也可以通過與水中的其他物質反應，産生更為強大的羥基自由基。這使得臭氧在水處理中具有廣泛的應用潛力，不僅能去除有機汙染物，還能有效殺滅細菌、病毒，並改善水的色度和嗅味。 紫外綫與臭氧聯用（O₃/UV）： 將紫外綫照射與臭氧應用相結閤，能夠顯著增強處理效果。紫外綫能夠加速臭氧的分解，産生更多的羥基自由基。這種組閤技術在去除難降解有機物、殺滅病原體方麵錶現齣色，是許多工業廢水和城市汙水的理想處理方案。 過氧化氫與臭氧聯用（O₃/H₂O₂）： 同樣，過氧化氫（H₂O₂）與臭氧的結閤，也能極大地提高羥基自由基的産生效率。過氧化氫在臭氧的作用下分解，釋放齣更多的羥基自由基，從而增強對汙染物的氧化能力。這種方法在處理含有酚類、染料等復雜有機物的廢水中效果顯著。 其他高級氧化技術： 除瞭臭氧相關的技術，其他高級氧化方法也各有優勢。例如，電化學氧化利用電能直接或間接産生氧化劑；光催化氧化則藉助光能催化劑（如TiO₂）産生羥基自由基； Fenton及類Fenton反應利用鐵離子等催化劑促進過氧化氫産生羥基自由基。這些技術根據不同的汙染對象和處理需求，被靈活應用於各類水處理場景。 應用領域：守護我們生活的方方麵麵 高級氧化技術的不斷發展和成熟，為我們解決水汙染問題提供瞭更多強有力的武器。 飲用水淨化： 在飲用水處理廠，高級氧化技術能夠有效去除原水中可能存在的藻類毒素、抗生素、激素類藥物等微量有機汙染物，確保我們飲用的每一滴水都安全可靠。同時，它也能有效去除水中引起異味的物質，提升飲用水的感官品質。 工業廢水處理： 紡織、印染、造紙、製藥、石油化工等行業産生的工業廢水，往往含有高濃度、難降解的有機物和有毒有害物質。高級氧化技術能夠高效地分解這些汙染物，實現廢水的達標排放，減少對環境的汙染。 城市汙水處理： 傳統的城市汙水處理工藝，在去除新興汙染物（如微塑料、內分泌乾擾物）和提高齣水水質方麵仍有提升空間。高級氧化技術的引入，能夠有效“升級”現有的汙水處理係統，使其能夠處理更復雜的汙染物，滿足更嚴格的排放標準。 迴用水處理： 隨著水資源的日益短缺，水的循環利用變得尤為重要。高級氧化技術能夠有效地處理各種來源的迴用水，使其達到更高的水質標準，用於工業冷卻、城市雜用、甚至灌溉等領域，為緩解水資源壓力做齣貢獻。 特殊水體治理： 對於一些受到特定汙染物睏擾的水體，如富營養化的湖泊、被重金屬汙染的河流，高級氧化技術也能發揮其獨特的優勢，配閤其他治理措施，協同改善水環境質量。 挑戰與展望：通往可持續水未來的道路 盡管高級氧化技術展現齣強大的潛力，但在實際應用中仍麵臨一些挑戰。成本問題，部分高級氧化工藝的運行成本相對較高；能耗問題，一些工藝需要消耗大量的電能；以及對特定汙染物選擇性的研究，如何更精準、高效地處理某一類汙染物，仍是科學傢們不斷探索的方嚮。 然而，隨著技術的不斷創新和優化，成本將逐漸降低，能效將不斷提升。新的催化劑、新的反應模式、與現有技術的集成，都將為高級氧化技術帶來更廣闊的應用前景。 水，是生命的源泉，也是我們共同的責任。理解水的旅程，認識水麵臨的挑戰，掌握水處理的智慧，是我們守護這片藍色星球、保障人類可持續發展的必由之路。從基本原理到復雜應用，我們對水的探索和淨化，將永不停歇，為子孫後代留下一個更清潔、更健康的水世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵和書名就散發著一種專業而嚴謹的氣息，讓我立刻聯想到那些埋首於實驗室，一絲不苟地進行著化學實驗的研究人員。我想象著書中會詳細解析臭氧（O3）這種具有強大氧化能力的分子，如何在水環境中發生一係列復雜的化學反應。它會不會深入探討臭氧在水中分解生成羥基自由基（•OH）這一過程的關鍵影響因素？這些自由基又是如何與水中的各種汙染物，無論是易降解的有機物，還是那些頑固難纏的持久性有機汙染物（POPs），展開一場場“攻堅戰”的？書中的插圖和圖錶想必是少不瞭的，它們應該會清晰地展示齣不同汙染物被臭氧氧化後，其分子結構的演變過程，以及最終生成物的種類。我猜想，書中還會涉及臭氧處理的動力學模型，讓我們能夠量化臭氧的反應速率，並預測在特定反應條件下汙染物的去除效率。此外，我期望書中能夠介紹臭氧的幾種主流生成技術，比如輝光放電法、紫外綫法等，並分析它們的能耗、效率以及設備成本。如果書中還能探討臭氧與其他水處理工藝，如活性炭吸附、膜分離等技術的聯用優勢，那將為我提供更全麵的技術視野。

評分☆☆☆☆☆

初次看到這本書的書名，我的腦海裏立刻浮現齣一些關於水淨化技術的畫麵，而“臭氧化學”這個詞匯更是增添瞭幾分科學的神秘感。我設想，這本書會從最基礎的化學原理入手，解釋臭氧分子獨特的結構和高反應活性是如何賦予它如此強大的氧化能力。它會不會詳細介紹臭氧與水中溶解性有機物（DOM）的反應機理，以及這些反應是如何改變水的色度和TOC（總有機碳）含量的？ 我特彆好奇，書中會如何闡述臭氧在去除水中氨氮、硫化物等無機汙染物方麵的作用？ 此外，對於水處理中至關重要的消毒環節，我想象書中會對臭氧的殺菌滅病毒效果進行詳盡的描述，包括其殺滅不同類型微生物所需的接觸時間和臭氧濃度，以及它在去除病原體方麵的優勢和局限性。書中會不會引用大量的實驗數據和圖錶，來支持其論點，並展示不同條件下臭氧處理的效果？我希望能在這本書中找到關於臭氧在飲用水預處理、深度處理以及工業廢水、市政汙水處理等不同場景下的具體應用案例，並學習如何根據實際需求設計和優化臭氧處理工藝。

評分☆☆☆☆☆

我一直對水處理領域充滿好奇，尤其對那些能夠有效去除汙染物、同時又相對環保的技術情有獨鍾。最近偶然翻到瞭一本名為《水和汙水處理的臭氧化學：基本原理與應用》的書，雖然我之前對臭氧在水處理中的應用瞭解不多，但書名本身就激起瞭我的興趣。在閱讀之前，我設想這本書一定會詳細闡述臭氧如何通過氧化作用分解水中的有機物、無機物，甚至是微生物，從而達到淨化的目的。我期望能夠深入瞭解臭氧的生成機製，它在不同pH值、溫度、有機物濃度等條件下的反應活性，以及它與水中其他物質的協同作用。這本書或許還會介紹不同類型的臭氧發生器，以及如何根據具體的水質情況選擇最閤適的臭氧處理工藝。我特彆期待書中能有具體的案例分析，展示臭氧在實際汙水處理廠中的應用效果，比如去除色度、異味、COD、BOD，以及殺滅細菌、病毒和寄生蟲等。如果書中還能探討臭氧處理的優缺點，比如與其他消毒方法（如氯消毒）的比較，以及潛在的環境影響和成本效益，那將是極大的加分項。我希望這本書能夠填補我在這一領域的知識空白，讓我對臭氧這種強大的氧化劑在水處理中的角色有一個全麵而深刻的認識，並能從中獲得一些實用的啓發。

評分☆☆☆☆☆

當我注意到這本《水和汙水處理的臭氧化學：基本原理與應用》時，我立刻聯想到臭氧作為一種強氧化劑，在水處理領域扮演著越來越重要的角色。我猜測，這本書的核心內容將圍繞臭氧在水中的化學反應展開，重點闡述它如何有效地氧化和分解各種汙染物。我期待書中能夠詳細解釋臭氧作為一種“綠色”氧化劑的優勢，例如它在水中可以自發分解為氧氣，不會産生二次汙染物，這與傳統的氯消毒方法相比，具有顯著的環境效益。書中應該會深入探討臭氧的氧化能力，以及它如何作用於不同類型的汙染物，比如酚類、胺類、多環芳烴等有機汙染物，以及亞硝酸鹽、鐵、錳等無機汙染物。我特彆希望瞭解臭氧處理過程中可能産生的副産物，以及如何通過優化工藝參數來最小化這些副産物的生成。此外，這本書或許還會介紹臭氧發生器的不同類型，如介電放電式、紫外綫式等，並分析它們的性能特點、能耗以及適用範圍。書中可能還會提供一些關於臭氧在飲用水處理中去除藻類毒素、農藥殘留，以及在汙水處理中去除COD、BOD、氨氮等方麵的實例研究，這將非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名《水和汙水處理的臭氧化學：基本原理與應用》聽起來就非常專業，我猜想它會深入講解臭氧這種物質在水處理過程中的化學原理。 我希望書中能夠詳細解析臭氧與水中各種汙染物發生的氧化還原反應，特彆是它如何有效地分解那些難以處理的有機物，比如藥物殘留、個人護理品等新興汙染物。 我想知道，書中是否會提供關於臭氧作用機理的深度分析，比如它産生自由基的能力，以及這些自由基如何與汙染物反應。 我也對臭氧在去除水中色度和異味方麵的效果非常感興趣，這本書會不會有這方麵的實驗數據和案例？ 另外，作為一種消毒劑，臭氧的殺菌能力是其重要應用之一，我期待書中能夠詳細介紹臭氧對不同類型病原微生物的殺滅效果，以及其在飲用水和汙水處理中的應用。 如果書中還能涉及臭氧發生器的類型、運行參數的選擇，以及臭氧處理的成本效益分析，那將是非常全麵的。 我希望這本書能夠幫助我更深入地理解臭氧在水處理中的作用，並為實際應用提供科學的指導。

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