废水的有效处理是保证水环境质量的关键。近年来 ,废水处理技术发展速度很快 ,技术人员研发出很多先进的处理技术和方法 ,在工程应用中已经收到理想的处理效果。废水种类多 ,成分复杂 ,涉及的处理方法也很多。为了让从事废水处理的技术人员、管理人员 ,以及高等学校相关专业的学生系统学习和掌握废水处理的原理与技术 ,编著者结合废水处理技术的发展及应用情况编写了本书。
本书在内容安排上力求知识体系的合理性、完整性和新颖性 ,不仅注重基本知识和传统方法与技术的介绍 ,同时包括近几年在实际工程中已经得到广泛应用的一些新技术和新方法 ,如膜生物反应器、污水深度处理技术及高级氧化技术等。在重视废水处理基本原理介绍的基础上 ,强调知识的实用性 ,以及语言的通俗性。
本书分为三篇共十三章。第一篇废水处理基本知识及废水的物理处理法主要介绍废水的来源与性质、废水处理的典型工艺及特点、废水物理处理方法的基本原理和主要工艺特点。第二篇废水的化学及物理化学处理法主要介绍废水化学及物理化学处理法的基本原理和主要工艺特点。第三篇废水的生物处理法主要介绍废水好氧生物处理法和厌氧生物处理法的基本原理和主要工艺特点 ,同时介绍了污泥浓缩、消化和脱水等相关知识。本书可供从事废水处理的技术人员、管理人员学习使用 ,也可作为高等学校给排水科学与工程、环境工程及相关专业的教学用书。
本书第一章由李倩倩、伍健伯编著 ;第二章由李倩倩编著 ;第三章由李亚峰、张弛编著 ;第四章由苏雷、尚彦辰编著 ;第五章由陈金楠、伍健伯编著 ;第六章由李倩倩、陈金楠编著 ;第七章由张弛、律泽编著;第八章由律泽、傅翔宇编著 ;第九章由傅翔宇、王宇佳编著 ;第十章由李倩倩、杨曦编著 ;第十一章由王宇佳、王璐编著 ;第十二章由杨曦、尚彦辰编著 ;第十三章由王璐、苏雷编著。全书由李倩倩统编、定稿。
由于编著者知识水平和时间有限 ,书中难免有疏漏和不妥之处 ,请读者不吝指教。
编著者
2024年3月
第一篇 废水处理基本知识及废水的物理处理法
第一章 废水处理基本知识 001
第一节 废水分类与废水水质指标 001
一、废水分类 001
二、废水水质指标 002
第二节 污水排放标准及污水再生利用标准 007
一、城镇污水处理厂污染物的排放标准 007
二、污水综合排放标准 009
三、污水排入城镇下水道水质标准 011
四、地方标准 013
五、典型工业废水排放标准 013
六、城市污水再生利用的水质标准 014
第三节 废水处理的基本方法 016
一、废水处理方法及分类 016
二、城市污水处理的分级 017
三、处理方法的选择 018
第二章 物理处理技术 020
第一节 格栅与滤网 020
一、格栅 020
二、滤网 022
三、捞毛机 024
第二节 沉淀 024
一、沉淀的基本理论 024
二、沉砂池 027
三、沉淀池 030
第三节 过滤 040
一、滤池的作用与原理 040
二、滤池的类型及工艺过程 041
三、塑料、石英砂双层滤料滤池 047
四、高效纤维束滤池 047
五、转盘过滤器 048
六、反硝化深床滤池 049
第四节 其他物理处理方法 050
一、离心分离 050
二、均和调节 054
三、隔油池 056
第二篇 废水的化学及物理化学处理法
第三章 混凝 058
第一节 混凝机理 058
一、废水中胶体颗粒的稳定性 058
二、胶体结构 058
三、混凝原理 059
四、混凝效果的影响因素 061
第二节 废水处理中常用的混凝剂 063
一、混凝剂 063
二、助凝剂 064
三、混凝剂和助凝剂的选择 064
第三节 混凝装置与工艺过程 066
一、混凝过程 066
二、混凝剂溶液的配制 066
三、混凝剂的投加设备 066
四、混合 067
五、反应 070
六、沉淀 071
第四章 吸附 072
第一节 吸附类型与吸附剂 072
一、吸附类型 072
二、吸附剂 072
三、吸附平衡与吸附速度 073
四、影响吸附的主要因素 074
第二节 吸附装置与操作 075
一、吸附操作方式 075
二、吸附容量的利用 077
三、吸附剂的解吸再生 078
第五章 气浮 080
第一节 气浮的基本原理 080
一、捕收剂 080
二、起泡剂 081
三、调整剂 081
第二节 气浮方法及设备 082
一、散气气浮法 082
二、溶气气浮法 084
三、电解气浮法 089
第六章 中和 091
第一节 中和方法分类与中和剂 091
一、中和方法分类 091
二、中和剂 091
第二节 酸性废水和碱性废水互相中和法 091
一、酸性或碱性废水需要量 092
二、中和设备 092
第三节 药剂中和法 092
一、酸性废水的药剂中和处理 092
二、碱性废水的药剂中和处理 096
第四节 过滤中和 097
一、概述 097
二、普通中和滤池 097
三、升流式膨胀中和滤池 097
四、过滤中和滚筒 099
第七章 膜分离技术 101
第一节 渗析 101
第二节 电渗析 101
一、电渗析原理 101
二、电渗析器的组成 102
三、电渗析在废水处理中的应用 103
第三节 反渗透 103
一、反渗透原理 103
二、反渗透装置 104
三、反渗透处理工艺系统 106
四、膜清洗工艺 107
五、反渗透在废水处理中的应用 107
第四节 超滤 108
一、超滤工作原理 108
二、超滤膜和膜组件 109
三、超滤的影响因素 109
四、超过滤法在废水处理中的应用 109
第八章 高级氧化技术 110
第一节 Fenton试剂及类 Fenton试剂氧化法 110
一、基本原理 110
二、主要工艺系统 111
三、Fenton及类 Fenton法在废水处理中的应用 112
第二节 臭氧氧化法 113
一、臭氧的性质 113
二、臭氧反应机理 114
三、臭氧的制备 114
四、臭氧接触反应设备 115
五、臭氧氧化法的优缺点 116
第三节 湿式氧化法 117
一、湿式氧化基本原理 117
二、湿式氧化工艺 118
三、湿式氧化法的应用 118
第四节 超临界水氧化法 119
一、基本原理 119
二、超临界水氧化技术的工艺及装置 120
三、超临界水氧化技术的应用 121
第五节 超声波氧化法 122
一、基本原理 122
二、超声波反应器 124
三、影响因素 125
第九章 其他化学及物理化学法 128
第一节 化学沉淀 128
一、概述 128
二、氢氧化物沉淀法 128
三、硫化物沉淀法 129
四、钡盐沉淀法 130
第二节 氧化法 130
一、药剂氧化法 130
二、光氧化法 131
三、空气氧化 131
第三节 还原法 132
一、金属还原法 132
二、药剂还原法 133
第四节 电解 133
一、基本原理 133
二、电解槽的结构形式和极板电路 135
三、电解过程的控制 135
第五节 离子交换 136
一、离子交换剂 137
二、离子交换树脂的性能指标 137
三、离子交换过程 138
四、离子交换树脂的选择性 138
五、离子交换装置及运行操作 139
第三篇 废水的生物处理法
第十章 活性污泥法 145
第一节 活性污泥法基本原理 145
一、活性污泥法基本概念与流程 145
二、活性污泥 146
三、活性污泥净化污水的过程与活性污泥的增长 148
四、活性污泥性能指标 149
五、活性污泥法影响因素 150
第二节 活性污泥法处理工艺 152
一、传统活性污泥法 152
二、阶段曝气活性污泥法 153
三、吸附 -再生活性污泥法 153
四、完全混合活性污泥法 154
五、延时曝气活性污泥法 155
六、AB两段活性污泥法 155
七、百乐卡 (BIOLAK)工艺 156
八、氧化沟 157
九、Linpor工艺 159
第三节 活性污泥法脱氮基本原理与主要工艺 160
一、生物脱氮原理 160
二、生物脱氮主要工艺 161
第四节 活性污泥法除磷基本原理与主要工艺 163
一、生物除磷原理 163
二、生物除磷主要工艺 163
三、生物脱氮除磷主要工艺 164
第五节 间歇式活性污泥法（SBR法）及其变形工艺 166
一、SBR法的基本原理及工作过程 166
二、主要变形工艺 168
第六节 曝气池和二沉池 171
一、曝气池的类型 171
二、曝气方法与曝气设备 172
三、二沉池 173
第十一章 生物膜法 175
第一节 生物膜法基本原理 175
一、净化过程 175
二、生物膜上的生物相 176
第二节 生物滤池 177
一、普通生物滤池 178
二、高负荷生物滤池 179
三、塔式生物滤池 182
第三节 生物转盘 185
一、生物转盘的组成 185
二、生物转盘的净化原理 186
三、生物转盘的特点 186
四、生物转盘处理系统的工艺流程与组合 187
第四节 生物接触氧化法 188
一、生物接触氧化反应器的构造与分类 188
二、生物接触氧化法的工艺特征 190
第五节 生物流化床 191
一、液流动力流化床 191
二、气流动力流化床 192
三、机械搅动流化床 193
第六节 曝气生物滤池 193
一、曝气生物滤池的结构 193
二、曝气生物滤池工艺特点 194
第七节 其他生物膜法工艺 194
一、微孔膜生物反应器 194
二、移动床生物膜反应器 195
第十二章 膜生物反应器 197
第一节 膜生物反应器的分类与特征 197
一、膜生物反应器的分类 197
二、膜生物反应器的特点 199
第二节 膜生物反应器的工艺流程 199
一、单池一体式 MBR工艺 200
二、分置式 MBR工艺 200
三、MBR两级脱氮工艺 200
四、序批式 MBR工艺 201
第三节 MBR反应器膜污染及防治 201
一、膜污染 202
二、膜污染的控制措施 202
三、膜污染后的清洗 203
第十三章 污水厌氧生物处理技术与污泥处理 205
第一节 污水厌氧生物处理技术 205
一、厌氧生物处理的基本原理 205
二、污水厌氧生物处理的影响因素 206
三、污水厌氧生物处理基本流程及特点 207
四、厌氧生物处理工艺及反应器 207
第二节 污泥的处理与处置 216
一、污泥的分类 216
二、污泥的性质指标 216
三、污泥浓缩 217
四、污泥厌氧消化 220
五、污泥的脱水与干化 225
六、污泥的干燥与焚烧 229
参考文献 232
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