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第1章 概论1

1.1 水资源1

1.2 地表水环境的污染现状2

1.2.1 国外地表水环境污染状况2

1.2.2 我国的水环境污染3

1.3 水中污染物质7

1.3.1 无机离子污染7

1.3.2 有机污染物质7

1.3.3 病原微生物7

1.4 管网水水质8

1.5 水质标准和水质净化8

第2章 地表水水质特征10

2.1 受城市污染的地表水污染特征10

2.1.1 污染源类型11

2.1.2 有机污染类型12

2.2 河流地表水污染特征13

2.3 湖泊、水库地表水污染特征14

2.3.1 污染源14

2.3.2 污染特征14

2.4 受污染水源水的复杂体系与其特征16

2.4.1 水源水中污染物16

2.4.2 水源水中污染物体系及其特征19

第3章 饮用水水质标准的发展22

3.1 国际上饮用水水质标准的发展趋势22

3.2 我国饮用水水质标准的发展历程25

3.3 我国水质标准修订进展25

3.4 水质标准与水质分析29

3.4.1 常规水质分析29

3.4.2 有机物的水质分析30

3.4.3 色谱—质谱联机定性分析水中微量有机物30

3.4.4 毒理学指标32

3.4.5 氯化消毒副产物分析34

第4章 地表水中有机污染物的分类与特性38

4.1 重点控制污染物及其毒性38

4.2 臭、味47

4.3 有机物分子量分析49

4.4 不同分子量有机物特性50

4.4.1 不同水源水中有机物分子量分布特征50

4.4.2 色度与分子量的关系50

4.4.3 不同分子量有机物的紫外吸收特性51

4.4.4 水中不同分子量有机物的可生化特性52

4.5 有机物分子量分布特征与净水技术选择的关系54

4.5.1 常规处理对不同分子量有机物的去除特点54

4.5.2 活性炭对不同分子量有机物的去除作用56

4.5.3 生物处理技术对不同分子量有机物的去除58

4.5.4 不同水处理单元对不同分子量的有机物去除特点研究实例59

第5章 水处理常规工艺与其局限性61

5.1 饮用水的常规处理工艺61

5.2 常规处理工艺的技术进展61

5.2.1 混凝和絮凝61

5.2.2 沉淀、澄清和气浮62

5.2.3 过滤63

5.2.4 消毒63

5.3 常规处理工艺的局限性64

第6章 强化常规处理66

6.1 强化常规处理的背景、目的和原理66

6.1.1 预氧化66

6.1.2 强化混凝67

6.1.3 强化过滤68

6.1.4 优化消毒69

6.2 氧化预处理70

6.2.1 臭氧预氧化70

6.2.2 二氧化氯预氧化71

6.2.3 过氧化氢预氧化73

6.2.4 高锰酸盐预氧化73

6.2.5 除臭除味75

6.3 强化混凝77

6.4 强化过滤83

6.4.1 絮体强化过滤对微污染物的去除效果83

6.4.2 强化过滤对浊度的去除效果85

6.5 优化消毒86

6.5.1 优化消毒的必要性86

6.5.2 优化氯消毒87

6.5.3 采用紫外线消毒87

6.5.4 采用二氧化氯消毒88

6.5.5 采用臭氧消毒88

6.5.6 采用联合消毒89

第7章 生物预处理91

7.1 概述及特点91

7.2 生物预处理工艺分类和特点92

7.2.1 生物预处理工艺类型92

7.2.2 生物预处理工艺影响因素96

7.3 颗粒填料生物滤池99

7.3.1 颗粒填料特点99

7.3.2 构筑物结构与充氧方式101

7.3.3 运行方式103

7.3.4 运行效果分析106

7.3.5 影响生物陶粒滤池运行效果的几个因素108

7.3.6 生物预处理对后续处理工艺的影响114

7.3.7 运行与维护118

7.3.8 应用119

7.4 生物接触氧化池119

7.4.1 概述119

7.4.2 原理119

7.4.3 填料120

7.4.4 应用120

第8章 深度处理121

8.1 深度处理基本原理121

8.2 我国给水深度处理状况122

8.3 臭氧处理技术123

8.3.1 臭氧的主要物理化学性质123

8.3.2 臭氧的制备124

8.3.3 臭氧的氧化作用126

8.3.4 臭氧投加方式与接触池130

8.3.5 小结131

8.4 活性炭处理技术131

8.4.1 活性炭的分类131

8.4.2 活性炭的性质132

8.4.3 活性炭吸附水中污染物的影响因素135

8.4.4 饮用水处理用活性炭的选择136

8.4.5 活性炭再生138

8.4.6 某水源水的活性炭吸附试验138

8.4.7 活性炭池的运行试验研究140

8.5 臭氧和活性炭联用技术145

8.5.1 概述145

8.5.2 臭氧—生物活性炭工艺的运行试验研究146

8.6 深度处理对污染物的去除特性153

8.6.1 组合工艺中试试验结果153

8.6.2 生产规模深度处理工程对污染物的去除155

8.7 深度处理的工程实践和技术经济分析157

8.7.1 深圳梅林水厂臭氧—活性炭深度处理工程157

8.7.2 浙江桐乡市果园桥水厂深度处理工程158

8.7.3 周家渡水厂深度处理工程159

8.7.4 嘉兴石臼漾水厂深度处理工程159

8.8 适合微污染水源饮用水处理的组合工艺选择160

8.8.1 组合工艺各单元的作用及优化160

8.8.2 微污染水源饮用水深度处理组合工艺选择162

第9章 藻和藻毒素及其控制技术163

9.1 藻生长和湖泊水源富营养化163

9.1.1 藻类对水厂运行的不利影响163

9.1.2 藻类对水质的不利影响163

9.1.3 藻类对管网和管网水质的不利影响165

9.2 藻类及其分泌物对混凝过程的影响166

9.2.1 纯藻类培养液对混凝过程的影响166

9.2.2 藻类有机物对混凝过滤过程的影响168

9.3 藻类控制技术168

9.3.1 藻类控制主要技术168

9.3.2 臭味控制主要技术170

9.3.3 组合工艺对含藻原水的处理效能比较171

9.4 藻毒素基本性质172

9.4.1 藻毒素概述172

9.4.2 藻毒素分子结构173

9.4.3 藻毒素毒性174

9.5 藻毒素检测方法175

9.5.1 藻毒素检测方法概述175

9.5.2 固相萃取—液相色谱质谱法177

9.5.3 固相萃取/酶联免疫法179

9.6 藻毒素在给水处理工艺中的迁移转化及其控制技术184

9.6.1 微囊藻毒素在给水厂常规处理工艺流程中的变化184

9.6.2 藻类在砂滤池中积累及胞外藻毒素滤后升高的消除186

9.6.3 藻毒素控制技术187

第10章 消毒和消毒副产物192

10.1 给水处理工艺对消毒副产物及其前体物的去除特点192

10.1.1 三卤甲烷和卤乙酸的危害192

10.1.2 预氯化对水中消毒副产物及其前体物的影响193

10.1.3 不同给水处理单元对卤乙酸及其前体物的去除规律195

10.1.4 活性炭对卤乙酸吸附规律研究196

10.2 饮用水消毒、消毒副产物和生物稳定性之关系199

10.2.1 水样中AOC含量对消毒副产物生成的影响199

10.2.2 氯消毒对水中AOC和消毒副产物的影响200

10.2.3 典型管网中AOC、卤乙酸和三卤甲烷变化规律研究202

10.2.4 科学加氯方式的选择206

第11章 管网水质生物稳定性209

11.1 管网水质生物稳定性概念和影响因素209

11.1.1 饮用水生物稳定性的概念209

11.1.2 影响管网细菌繁殖的因素210

11.2 影响水质生物稳定性的有机物性质及其表征方式211

11.3 AOC和BDOC测定原理和比较212

11.3.1 AOC的测定方法和改进212

11.3.2 BDOC测定方法和改进214

11.3.3 AOC和BDOC测定结果的比较215

11.3.4 AOC和BDOC与饮用水生物稳定性的关系215

11.3.5 降低AOC和BDOC含量，提高饮用水生物稳定性的途径216

11.4 AOC测定方法217

11.4.1 菌种217

11.4.2 药品和器材217

11.4.3 试剂和培养基的配制与预处理218

11.4.4 菌种的复苏218

11.4.5 接种液的准备218

11.4.6 器皿的处理218

11.4.7 待测水样的预处理219

11.4.8 水样的接种219

11.4.9 水样的培养219

11.4.10 细菌的平板计数219

11.4.11 测定精度的控制219

11.4.12 产率系数与AOC的计算219

11.5 BDOC悬浮培养测定法220

11.5.1 测定原理220

11.5.2 器皿与材料220

11.5.3 BDOC测定方法220

11.5.4 BDOC测定动力学221

11.5.5 以BDOC3为实际应用中的测定指标的可行性222

11.6 BDOC动态循环测定法223

11.6.1 测定原理223

11.6.2 测定装置223

11.6.3 测定方法223

11.6.4 标准待测物的测定223

11.6.5 用BDOC含量判断水中有机物的可生化性224

11.7 氯、氯胺和臭氧氧化对AOC的影响225

11.7.1 次氯酸氧化对AOC影响225

11.7.2 氯胺氧化对AOC的影响226

11.7.3 臭氧氧化对水中AOC含量的影响226

11.8 典型城市饮用水生物稳定性研究227

11.8.1 试验方法227

11.8.2 AOC测定结果及分析讨论228

11.8.3 管壁管垢扫描电镜分析结果231

11.9 管网AOC变化规律分析232

11.9.1 氯消毒型233

11.9.2 氯胺消毒型234

11.10 饮用水中AOC和BDOC控制标准的探讨235

11.10.1 饮用水中AOC和BDOC现状分析235

11.10.2 饮用水AOC和BDOC控制标准的探讨236

第12章 膜技术238

12.1 概述238

12.1.1 膜的分类238

12.1.2 膜组件的材料与基本形式239

12.1.3 卷式膜240

12.1.4 中空纤维膜241

12.1.5 陶瓷膜245

12.1.6 膜的污染与清洗247

12.2 微滤251

12.2.1 微滤理论与机理251

12.2.2 微滤的应用252

12.3 超滤252

12.3.1 超滤的基本理论253

12.3.2 超滤膜253

12.3.3 超滤装置254

12.3.4 超滤系统设计255

12.3.5 应用领域259

12.3.6 工程案例分析263

12.4 纳滤265

12.4.1 概述265

12.4.2 纳滤膜的传质机理和模型266

12.4.3 纳滤膜系统267

12.4.4 纳滤的应用268

12.4.5 纳滤技术的发展270

12.4.6 典型工程案例——法国Mery-sur-Oise纳滤饮用水厂270

12.5 反渗透274

12.5.1 概述274

12.5.2 反渗透理论274

12.5.3 反渗透膜的主要特性参数275

12.5.4 反渗透过程的基本流程275

12.5.5 反渗透工艺设计275

12.5.6 反渗透浓水处置的现状和趋势277

12.5.7 反渗透在市政给水处理中的问题277

第13章 微污染水源饮用水组合工艺处理效果分析和毒理学评价278

13.1 GC/MS分析水中微量有机物278

13.2 组合工艺的有机物分子量分析278

13.3 生物预处理组合工艺的致突变活性评价280

13.4 活性炭组合工艺的Ames毒理学评价281

13.5 蚌埠市饮用水生物陶粒滤池预处理生产规模试验283

13.5.1 试验装置、水质分析项目与方法283

13.5.2 试验期间淮河蚌埠段的水质及其特性284

13.5.3 生物陶粒滤池的运行效果分析285

13.6 生物陶粒技术改善城子水厂水质研究289

13.6.1 生物陶粒试验装置及设备参数289

13.6.2 生物陶粒池的试验结果291

13.6.3 生物陶粒预处理与其他单元技术的组合293

13.6.4 臭氧对工艺出水的影响294

13.6.5 不同组合工艺对水致突变活性的影响295

13.6.6 各处理单元对水中微量有机物的影响297

第14章 饮水净化展望303

参考文献308