废水工程：处理及回用

\第1章 废水工程概论1

1-1 专有名词3

1-2 规定对废水工程的影响4

1-3 废水治理中，健康和环境的关系5

1-4 废水的特性7 改善分析技术7 改善废水特性描述的重要性8

1-5 废水处理8 处理方法8 现状9 新方向和新思虑10 废水处理的未来趋势13

1-6 废水的再生与回用14 现状14 新方向和新思虑14 技术的未来趋势14

1-7 生物固体及废渣治理15 现状15 新的方向和思虑15 生物固体处理的未来趋势16

参考文献16 第2章 废水中的组分18

2-1 废水组分20 废水中可见到的组分20 涉及废水处理的组分21

2-2 采样和分析程序22 采样22 分析方法23 物理和化学参数的测量单位24 几个有关的化学关系式25

2-3 物理特性29 固体29 颗粒大小的分布33 浊度35 色度36 吸收／透射率36 温度37 电导率39 密度、相对密度和重度39

2-4 无机非金属组分40 pH40 氯化物41 碱度41 氮41 磷44 硫44 气体45 气味49

2-5 金属组分53 金属的重要性53 金属的来源54 采样和分析方法54 在一般排放的出水中对金属的限制55

2-6 聚集的有机组分55 有机物的测量56 生化需氧量(BOD)56 总化学需氧量和可溶性化学需氧量(COD和SCOD)64 总有机碳和溶解有机碳(TOC和DTOC)65 紫外线吸收的有机组分66 理论需氧量(ThOD)67 BOD、COD和TOC之间的关系67 油和脂68 表面活性剂69

2-7 单个有机化合物69 重点污染物69 单个有机化合物的分析70 挥发性有机化合物(VOCs)71 消毒的副产物71 农药和农用化学药剂71 新出现的有机化合物71

2-8 生物特性73 地表水和废水中的微生物73 病原生物76 生物指示物的作用80 细菌的计数与鉴别83 病毒的计数与鉴别89 聚合酶的链反应(PCR)91 微生物分类方法的发展91 新的和再次出现的微生物91

2-9 毒性试验92 毒性术语93 毒性试验93 毒性试验结果的分析94 毒性试验结果的应用95 毒性成分的鉴定96

思考题98

参考文献104 第3章 废水流量与组分负荷的分析及选择108

3-1 废水流的组分109

3-2 废水的来源及流量109 生活污水的来源及流量109 减少室内用水和废水流量的对策113 发展中国家的用水量114 工业(非生活)废水的来源及流量115 渗流和流入115 废水收集系统的渗漏118 合流制收集系统的流量119

3-3 废水流量、组分浓度和质量负荷的统计分析120 常用统计参数120 数据的图解分析方法121

3-4 废水流量数据的分析126 术语定义126 废水流量的变化126 废水流量系数127

3-5 废水组分质量负荷数据分析127 废水组分的浓度128 组分浓度的变化132 流量-组分加权平均浓度135 质量负荷的计算137 质量负荷变化对处理厂操作性能的影响139

3-6 废水设计流量和质量负荷的选择140 设计流量141 设计质量负荷145

思考题145

参考文献150 第4章 过程分析与选择导则152

4-1 废水处理反应器155 反应器型式155 反应器的应用156 反应器的水力特性157 4-2 物料衡算分析158 物料衡算原理158 物料衡算的准备159 物料衡算分析的应用160 稳态的简化161 4-3 反应器中的模拟理想流动161 完全混合反应器中的理想流动161 平推流反应器中的理想流动162 4-4 用示踪剂分析反应器中的非理想流动164 导致反应器中非理想流动的因素164 示踪剂分析的必要性165 示踪剂的类型165 示踪剂试验的方法166 示踪剂响应曲线的分析167 示踪剂测量结...

5-1 筛滤225 筛网的类型225 粗筛（格栅）226 细筛230 微筛234 筛余物的特性和数量235 5-2 粗固体的缩减量237 粉碎机237 破碎机237 磨碎机238 设计需要考虑的事项238 5-3 调节流量239 论述与应用239 设计需要考虑的事项240 5-4 混合和絮凝246 废水处理中的连续快速混合247 废水处理中的连续混合247 混合和絮凝的能量消耗248 混合时间250 废水处理中快速混合所用的混合器类型250 废水处理中絮凝所用的混合器类型256 废水处理中连续混合所...

思考题337

参考文献340 第6章 化学单元过程343

6-1 化学单元过程在废水处理中的作用345 化学单元过程的应用345 采用化学单元过程需考虑的事项346 6-2 化学混凝基本原理346 基本定义347 废水中颗粒的特性347 表面电荷的形成与测量348 颗粒-颗粒间的相互作用349 用电位确定离子和电解质使颗粒脱稳350 用聚电解质使颗粒脱稳、聚集351 用水解金属离子使颗粒脱稳并去除352 6-3 化学沉淀对提高装置性能的作用356 废水沉淀作用中的化学反应357 提高悬浮固体在初次沉淀阶段的去除效果359 单独的物理-化学处理359 化学沉...

思考题392

参考文献392 第7章 废水生物处理基础394

7-1 废水生物处理概述397 生物处理的目标397 一些有用的定义397 微生物在废水处理中的作用397 废水生物处理工艺的类型399 7-2 微生物的组成及分类402 细胞结构402 细胞成分404 环境因素405 微生物的鉴定与分类405 分子工具的使用407 7-3 微生物的新陈代谢408 微生物生长的碳源和能源409 营养与生长因子的要求409 7-4 细菌生长和动力学410 细菌繁殖410 间歇式反应器中细菌的生长模式410 细菌生长和生物体产量411 生物体生长的计量411 生物体产量...

8-1 活性污泥法导论482 历史发展进程482 基本过程介绍482 活性污泥法的演变483 近期的过程发展484 8-2 废水特性表征485 过程设计的关键废水组分486 废水特性表征的计量方法489 回流和负荷492 8-3 过程分析及控制的基础493 过程设计需要考虑的事项493 过程控制501 操作问题505 活性污泥选择池过程509 8-4 BOD去除及硝化过程511 过程设计需要考虑的事项512 完全混合活性污泥过程513 序批法524 阶段式活性污泥法533 BOD去除及硝化的比较过程...

9-1 历史过程639

附着生长工艺的演变过程639

传质极限640 9-2 生物滤池640

生物滤池的分类及其应用642

机械结构设施的设计645

工艺设计需要考虑的事项655

硝化的设计665 9-3 生物转盘670

工艺设计需要考虑的事项672

生物转盘工艺的机械结构设施674

生物转盘工艺的设计675 9-4 联合的好氧处理工艺678

生物滤池-固定接触（联合处理工艺）和生物滤池-活性污泥联合处理工艺678

活性生物滤池工艺和生物滤池-活性污泥联合处理工艺680

生物滤池-活性污泥法串联处理工艺681

生物滤池-活性污泥法联合处理工艺系统设计需要考虑的事项682 9-5 有固定膜填料的活性污泥工艺687

池内有悬浮填料供附着生长用的工艺687

池内有固定填料供附着生长用的工艺690 9-6 淹没式附着生长工艺691

降流淹没式附着生长工艺692

升流淹没式附着生长工艺692

流化床生物反应器（FBBR) 694 9-7 附着生长脱氮工艺695

降流式填充床后缺氧脱氮工艺695

升流式填充床后缺氧脱氮反应器699

后缺氧脱氮用的流化床反应器699

淹没式生物转盘700

附着生长预缺氧脱氮工艺700 思考题701 参考文献706 第10章 厌氧悬浮和附着生长生物处理工艺710

10-1 厌氧处理的基本原理711 厌氧处理工艺的优点711 厌氧处理工艺的缺点712 总的评价712 10-2 厌氧处理工艺设计一般需考虑的事项713 废水特性713 固体停留时间716 预期甲烷气产量716 需要的处理效率717 硫化物产物718 氨的毒性719 液-固分离720 10-3 厌氧悬浮生长工艺720 完全混合工艺720 厌氧接触工艺721 厌氧序批式反应器721 厌氧悬浮生长工艺的设计722 10-4 厌氧污泥层工艺726 升流式污泥层反应器工艺726 UASB工艺设计需要考虑的事...

思考题743

参考文献746 第11章 废水高级处理749

11-1 废水高级处理的必要性 751 11-2 废水高级处理技术751 处理后废水中的残余组分752 技术分类752 有机及无机胶体物和悬浮固体的去除754 溶解有机组分的去除755 溶解无机组分的去除755 生物组分的去除755 工艺选择及性能数据 755 11-3 深床过滤755 过滤过程的描述756 过滤器水力学 760 过滤过程分析765 11-4 深床过滤器选型及设计773 实用过滤技术 774 不同类型过滤技术的工艺性能

781 与处理设施设计及操作有关的问题 782 过滤器进水的重要特性782 过滤技术的选择783 滤床特性785 过滤器的流量控制 788 过滤器反洗系统 789 过滤器的辅助设施 791 过滤器常用仪表及控制系统 793 二级出水加药过滤793 过滤器运行中常见的问题 794 中间试验研究的必要性795 11-5 表面过滤 796 转盘过滤器796 滤布转盘过滤器797 性能特征799 11-6 膜过滤工艺 799 膜工艺术语800 膜工艺分类801 膜的构型802 膜工艺的操作805 膜的污...

821 浓缩废水的处置 822 11-7 吸附823 吸附剂的种类824 吸附的理论基础824 活性炭吸附动力学 829 活性炭处理工艺的应用 831 颗粒活性炭接触器的分析与设计 833 小型活性炭柱实验 836 粉末活性炭接触器的分析与设计

838 活性污泥与粉末活性炭处理839 11-8 汽提

840 汽提分析840 汽提塔的设计849 汽提工艺的应用852 11-9 离子交换854 离子交换材料855 典型的离子交换反应855 离子交换树脂的交换容量856 离子交换化学857 离子交换的应用860 操作865 11-10 高级氧化工艺865 高级氧化理论865 用于生产游离羟基（HO·）的技术866 高级氧化工艺的应用868 高级氧化工艺的操作问题869 11-11 蒸馏869 蒸馏工艺技术869 废水回收工艺性能的预期871 蒸馏工艺操作问题871 浓缩废物的处置871

思考题 871

参考文献877 第12章 消毒过程881

12-1 废水消毒的法规要求883 12-2 消毒理论883 理想消毒剂的特性883 消毒方法和手段883 消毒剂的机理885 影响消毒剂作用的因素885 12-3 氯消毒891 氯化物特性891 氯化物化学893 氯的折点反应895 消毒过程变数的计量和报道898 氯及各种氯化物的杀菌效率898 影响氯消毒效率的因素900 氯消毒过程的模拟903 CRt概念的述评905 消毒所需的加氯剂量906 消毒副产物的形成和控制907 环境影响909 12-4 二氧化氯消毒910 二氧化氯的特性910 二...

思考题961

参考文献966 第13章 水的回用970

13-1 废水的再生与回用：引言972 术语的定义972 水的循环在水文循环中的作用973 历史观点973 废水回用的应用975 水回用的必要性978 13-2 水回用的公共卫生与环境问题979 再生水中的组分979 公共卫生问题980 环境问题980 水回用指南在美国的演变980 其他国家的水再生准则985 需要处理到什么程度？985 13-3 风险评估的介绍986 风险评估986 风险管理990 生态风险评估990 水回用的风险评估991 水回用风险评估的不足992 13-4 水再生技术993 ...

思考题1036

参考文献1038 第14章 固体和生物固体的处理,回用和处置1041

14-1 固体的来源、特性和数量1045 来源1045 特性1046 数量1048 14-2 美国对固体回用和处置的规定1051 土地应用1052 地表处置1052 减少病原体和吸引媒介动物1052 焚烧1054 14-3 固体处理流程1054 14-4 污泥和浮渣提升1056 泵1056 确定压头损失1061 污泥管路1066 14-5 初步操作1066 粉碎1067 筛分1067 除杂粒1067 混合1068 贮存1069 14-6 浓缩1071 应用1071 浓缩设备的论述和设计1071 14...

思考题1169

参考文献1173 第15章 有关处理厂运行的若干问题1176

15-1 处理厂运行挖潜的需要1177 满足当前和将来的需求1177 满足更加严格的排放要求1177 废水处理厂的排放限值1178 15-2 处理过程的可靠性和设计值的选择1178 废水处理的变异性1178 为满足排放限值而选择的过程设计参数1181 组合过程的运行1185 输入输出数据的推导1187 15-3 除臭1187 臭气类型1187 臭气来源1188 废水处理设施排出臭气的运动1190 除臭对策1190 臭气处理方法1195 除臭设施的选择和设计1199 化学洗涤器设计需要考虑的事项120...

思考题1236

参考文献1238 附录A 换算系数1241 附录B 部分气体的物理特性和空气组分1247 附录C 水的物理特性1249 附录D 水的溶解氧浓度是含盐量和大气压的函数1251 附录E MPN表及其应用1254 附录F 碳酸盐平衡1257 附录G 管道内流量分析摩台图1260\