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1 绪论1

1.1 水资源1

1.1.1 水资源的特征1

1.1.2 水资源状况3

1.1.3 天然水中的杂质4

1.2 水体污染与水体自净作用5

1.2.1 水体污染5

1.2.2 水体自净作用7

1.3 水质指标与水质标准9

1.3.1 污水的水质指标9

1.3.2 水质标准14

1.4 水污染控制的基本原则与方法15

1.4.1 基本原则15

1.4.2 污水处理技术17

本章小结20

练习题20

2 污水的物理处理21

2.1 均衡与调节21

2.1.1 均衡调节作用21

2.1.2 调节水量22

2.1.3 调节水质22

2.1.4 确定调节池容积23

2.2 筛滤24

2.2.1 格栅24

2.2.2 筛网29

2.2.3 筛余物的处置30

2.3 沉淀30

2.3.1 沉淀的基本理论30

2.3.2 沉淀池33

2.3.3 沉砂池42

2.4 除油46

2.4.1 含油污水的特征46

2.4.2 隔油池的类型与构造47

2.4.3 隔油池设计计算48

2.5 过滤48

2.5.1 过滤机理49

2.5.2 颗粒材料滤池——快滤池49

2.5.3 其他滤池52

2.5.4 滤池运行中常见问题及解决方法55

本章小结56

练习题57

技能实训 污水静置沉淀实验58

3 污水的化学处理60

3.1 中和法60

3.1.1 概述60

3.1.2 酸碱污水相互中和61

3.1.3 药剂中和法62

3.1.4 过滤中和法63

3.1.5 污水中和处理应注意的问题65

3.2 混凝66

3.2.1 混凝原理66

3.2.2 混凝剂与助凝剂70

3.2.3 混凝工艺过程与设备71

3.2.4 混凝工艺设备的运行管理78

3.2.5 澄清池79

3.3 化学氧化还原82

3.3.1 化学氧化83

3.3.2 化学还原87

3.4 化学沉淀89

3.4.1 氢氧化合物沉淀法89

3.4.2 硫化物沉淀法89

3.4.3 铁氧体沉淀法90

3.5 消毒91

3.5.1 消毒的目的与方法91

3.5.2 物理法消毒91

3.5.3 化学法消毒92

本章小结98

练习题98

技能实训 混凝实验99

4 污水生物处理概述103

4.1 微生物的代谢及其生长规律103

4.1.1 微生物的分类及其作用103

4.1.2 微生物的代谢104

4.1.3 微生物的生长规律105

4.1.4 微生物的生长条件106

4.2 污染物的降解及可生化性108

4.2.1 生物化学反应动力学108

4.2.2 污水的可生化性110

4.3 污水的生物处理法112

4.3.1 生物处理方法的分类112

4.3.2 好氧生物处理与厌氧生物处理的区别112

本章小结113

练习题113

5 活性污泥法115

5.1 活性污泥及其净化过程115

5.1.1 活性污泥115

5.1.2 活性污泥法处理工艺117

5.1.3 活性污泥法的净化过程117

5.2 活性污泥的性能指标及活性污泥法设计运行参数118

5.2.1 活性污泥性能指标118

5.2.2 活性污泥法的设计运行参数120

5.3 曝气与曝气设备122

5.3.1 曝气原理122

5.3.2 曝气装置122

5.3.3 曝气池126

5.4 活性污泥法的运行方式129

5.4.1 传统活性污泥法129

5.4.2 渐减曝气活性污泥法130

5.4.3 阶段曝气活性污泥法130

5.4.4 延时曝气活性污泥法130

5.4.5 吸附—再生活性污泥法130

5.4.6 完全混合活性污泥法131

5.4.7 吸附—生物降解活性污泥法131

5.4.8 序批式活性污泥法132

5.4.9 活性污泥法的发展135

5.5 活性污泥法工艺的设计与运行管理142

5.5.1 设计曝气池142

5.5.2 设计曝气系统145

5.5.3 污泥回流设备的选择与计算146

5.5.4 设计二沉池147

5.5.5 活性污泥法工艺设计计算实例148

5.5.6 活性污泥法的运行管理151

5.5.7 A/O工艺处理城市污水工程实例155

本章小结156

练习题157

技能实训 观察活性污泥中的微生物158

6 生物膜法160

6.1 概述160

6.1.1 生物膜的构造及其净化机理160

6.1.2 生物膜法的主要特征161

6.2 生物滤池162

6.2.1 生物滤池的一般构造162

6.2.2 生物滤池的分类与运行系统164

6.2.3 生物滤池的设计与计算实例167

6.3 生物转盘170

6.3.1 生物转盘的构造171

6.3.2 生物转盘的工艺流程与布置形式172

6.3.3 生物转盘的设计计算173

6.3.4 生物转盘处理技术的进展174

6.4 生物接触氧化池175

6.4.1 生物接触氧化池的构造及形式176

6.4.2 生物接触氧化处理技术的工艺流程177

6.4.3 生物接触氧化池的设计与计算实例178

6.5 生物流化床180

6.5.1 生物流化床的工艺类型180

6.5.2 生物流化床的构造182

6.6 曝气生物滤池183

6.6.1 曝气生物滤池的构造184

6.6.2 曝气生物滤池的设计运行参数184

6.7 生物膜法的运行管理185

6.7.1 生物膜的培养185

6.7.2 生物膜法运行过程中的异常现象与处理措施186

本章小结188

练习题189

7 污水的厌氧生物处理191

7.1 概述191

7.1.1 厌氧生物处理的机理192

7.1.2 厌氧生物处理的影响因素193

7.2 厌氧接触法196

7.2.1 厌氧接触法工艺流程196

7.2.2 厌氧接触法的特点196

7.2.3 厌氧接触法运行中常见问题与处理措施197

7.3 厌氧生物滤池197

7.3.1 厌氧生物滤池的构造197

7.3.2 厌氧生物滤池的类型与特点198

7.3.3 厌氧生物滤池的运行管理199

7.4 升流式厌氧污泥床反应器199

7.4.1 升流式厌氧污泥床反应器的工作原理200

7.4.2 升流式厌氧污泥床反应器的构造与特点200

7.4.3 升流式厌氧污泥床反应器的工艺设计201

7.4.4 启动升流式厌氧污泥床反应器205

7.5 两相厌氧生物处理法208

7.5.1 两相厌氧生物处理工艺208

7.5.2 两相厌氧生物处理工艺的特点209

7.6 厌氧复合床反应器210

7.6.1 UBF反应器的构造210

7.6.2 UBF反应器的工艺特点210

7.7 厌氧生物转盘211

7.8 厌氧折板反应器211

7.8.1 厌氧折板反应器工作原理211

7.8.2 厌氧折板反应器特点212

7.9 厌氧流化床及膨胀床213

7.10 水解工艺213

7.10.1 工艺流程213

7.10.2 水解工艺的特点214

7.10.3 水解工艺在污水处理中的应用214

本章小结216

练习题216

技能实训 厌氧消化实验217

8 污水的自然生物处理219

8.1 稳定塘219

8.1.1 稳定塘的类型与净化机理219

8.1.2 稳定塘的设计221

8.1.3 几种新型稳定塘223

8.2 污水的土地处理系统225

8.2.1 土地处理系统的净化机理225

8.2.2 污水土地处理系统的基本工艺225

8.2.3 采用土地处理工艺应注意的问题230

本章小结230

练习题230

9 污泥的处理和处置231

9.1 概述231

9.1.1 污泥的分类与性质232

9.1.2 污泥量233

9.1.3 污泥的水力特征与管道输送233

9.2 污泥浓缩234

9.2.1 重力浓缩法234

9.2.2 气浮浓缩法235

9.2.3 离心浓缩法236

9.2.4 选择污泥浓缩法236

9.3 污泥的厌氧消化237

9.3.1 消化工艺237

9.3.2 污泥厌氧消化的影响因素238

9.3.3 厌氧消化池的池形、构造与设计240

9.3.4 消化池的运行管理243

9.4 污泥的好氧消化245

9.4.1 好氧消化的机理245

9.4.2 好氧消化池的构造与工艺设计245

9.5 污泥的干化与脱水246

9.5.1 污泥自然干化246

9.5.2 污泥机械脱水247

9.6 污泥的消毒、干燥与焚烧251

9.6.1 污泥消毒251

9.6.2 污泥的干燥252

9.6.3 污泥的焚烧253

9.7 污泥的最终处置与利用254

9.7.1 污泥的最终处置254

9.7.2 污泥的利用255

本章小结255

练习题256

10 污水的物理化学处理257

10.1 气浮257

10.1.1 气浮的基本原理257

10.1.2 气浮设备的类型259

10.1.3 气浮运行操作中应注意的事项264

10.1.4 气浮法在污水处理中的应用264

10.2 吸附265

10.2.1 吸附的基本原理及类型265

10.2.2 吸附容量与吸附等温线266

10.2.3 吸附的影响因素267

10.2.4 吸附剂及其再生269

10.2.5 吸附操作方式和设计272

10.2.6 吸附法在污水处理中的应用275

10.3 离子交换277

10.3.1 离子交换剂277

10.3.2 离子交换的工艺过程282

10.3.3 离子交换设备和设计计算285

10.3.4 离子交换法在污水处理中的应用286

10.4 膜分离287

10.4.1 电渗析288

10.4.2 反渗透（RO）291

10.4.3 超滤（UF）296

10.4.4 膜分离法工程实例297

10.5 吹脱298

10.5.1 吹脱基本原理299

10.5.2 吹脱装置299

10.5.3 影响吹脱的主要因素300

本章小结301

练习题301

技能实训1 气浮实验302

技能实训2 活性炭吸附实验305

11 循环冷却水的处理308

11.1 循环冷却水系统308

11.1.1 循环冷却水系统的类型308

11.1.2 循环冷却水系统基本设施309

11.1.3 循环冷却水系统存在的问题311

11.2 循环冷却水的水质控制312

11.2.1 水垢及其控制312

11.2.2 污垢的控制314

11.2.3 微生物的控制315

11.2.4 金属腐蚀与控制319

11.3 循环冷却水系统工程实例328

11.3.1 适用于高盐类冷却水系统的工程实例328

11.3.2 采用非磷酸盐缓蚀剂的处理冷却水的工程实例330

本章小结330

练习题331

12 污水处理厂站的设计与运行管理332

12.1 污水处理厂站的设计程序332

12.1.1 设计前期的工作332

12.1.2 初步设计333

12.1.3 施工图设计334

12.2 污水处理工程项目的方案比较334

12.2.1 污水处理工程项目方案比较的内容334

12.2.2 污水处理工程项目的技术经济指标335

12.2.3 评价工程项目设计方案的技术经济指标335

12.2.4 污水处理工程项目设计方案的经济指标比较方法336

12.2.5 污水处理工程项目的建设投资和运营管理费用336

12.3 污水处理厂站的设计337

12.3.1 污水处理厂站的设计内容及原则337

12.3.2 选择污水处理厂站厂址338

12.3.3 确定污水处理工艺流程339

12.3.4 污水处理厂站的平面与高程布置340

12.3.5 污水处理厂站的工程结构与辅助工程342

12.3.6 污水处理厂站节能设计347

12.4 污水处理厂站的运行管理与自动控制347

12.4.1 污水处理工程的验收347

12.4.2 污水处理厂站的调试349

12.4.3 污水处理厂站的运行管理349

12.4.4 污水处理厂站的水质指标监测351

12.4.5 污水处理厂运行的自动控制351

12.4.6 污水处理厂站安全操作注意事项352

本章小结353

练习题353

附录355

附录1 污水综合排放标准（GB 8978—1996）355

附录2 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918—2002）358

附录3 城市杂用水水质标准（GB/T 18920—2002）359

附录4 再生水用作冷却用水的水质控制标准（GB/T 19923—2005）360

附录5 地表水环境质量标准（GB 3838—2002）361

参考文献364