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第一章总论
水污染已经成为当今世界上非常严重的环境问题,我们需要从污水的性质、危害以及管理中入手,从而使水体得到净化和改善。
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●1.1水污染及危害
排入水体中的污染物超过了其在水体中的本底含量和水环境容量,破坏水体固有功能,带来了严重危害,甚至威胁到人们的生体健康。本节主要针对水污染案例介绍水污染的来源、类型及危害。
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●1.2污水性质和水质指标
水质是水及其中杂质所表现出来的物化综合性质,水质指标是水中杂质的种类、成分和数量,用来判断水质的具体衡量标准。本节主要介绍了污水性质及水质指标。
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●1.3污染物在水环境中的迁移和转化
研究水体污染需要了解污染物在水体中的迁移转化,针对其不同物理、化学等性质,提出相应减少污染物的方法。本节主要介绍了水体自净、重要水质指标氧平衡和氧垂曲线方程。
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●1.4水质管理
本节介绍了与水质相关的法律法规及国家标准,简单概括三级污水处理方法。
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第二章污水的物理处理
污水的物理处理指采用物理原理和方法,去除污水中污染物的污水处理方法。它可以单独使用,也可以和其他方法联合使用,其采用的主要方法有:筛滤法、重力分离法、离心分离法。
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●2.1预处理
预处理方法主要针对较大的漂浮物和悬浮物,防止其影响后续处理单元的正常运行。本节主要介绍格栅、筛网和调节池,以及该处理构筑物的相关设计计算。
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●2.2沉淀的基本理论
沉淀分离主要用于颗粒物从流体中的分离。沉淀分离在水处理中应用广泛,可用于从水或废水中去除各种颗粒物,如砂粒、粘土颗粒、污泥絮体等。本节主要介绍沉淀的分类,沉淀理论以及理想沉淀池。
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●2.3沉淀池的设计
沉淀池是应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物,一般作为前处理单元或放置在曝气工艺之后。本节介绍了沉淀池的分类、沉淀池的特点及适用条件以及提高沉淀池效率的方法。
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●2.4浮上法
浮上法是一种有效的固-液和液-液分离方法,常用于对一些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。本节介绍了气浮法的原理、气浮设备和工艺相关设计计算。
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第三章污水的生物处理
废水生物处理是利用微生物的生命活动,对废水中呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用,从而使废水得到净化的一种处理方法。废水生物处理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管理方便可靠和无二次污染等显著优点而备受人们的青睐。其方法分为活性污泥法和生物膜法。
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●3.1概述
生物处理方法是建立在环境自净作用基础上的人工强化技术,为微生物提供良好的生长繁殖的环境,增强微生物的代谢,增进污水的净化进程。根据需氧程度分为好氧生物处理和厌氧生物处理。本节介绍了污水生物处理基本原理、微生物生长规律和生长环境、以及微生物生长动力学。
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●3.2活性污泥法
活性污泥是目前全球最常用的生物处理人工生态系统的主体,其作用是吸附、生物降解污废水中的有机污染物。本节主要讲授活性污泥中的微生物种群组成,生物处理工艺中活性污泥的分类及性能指标,活性污泥降解污染物的生物化学机制,活性污泥需氧与曝气理论及配套的曝气设备,活性污泥工艺的工程设计基础。通过学习熟悉活性污泥生物处理工艺的理论及设备,掌握工程设计的基本方法。
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●3.3生物膜法
生物膜法是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术,是一种固定膜法。生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺。本节主要介绍了生物膜法的原理、种类和几种生物膜法的优缺点、适用范围及设计计算。
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●3.4污水厌氧生物处理
废水厌氧生物处理法属于废水生物处理法的一种,是利用厌氧微生物以降解废水中的有机污染物。也称厌氧消化、厌氧发酵或厌氧稳定技术。本节主要介绍污水厌氧生物处理的机理、影响因素和主流厌氧工艺。
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第四章稳定塘和土地处理
水体与土壤都具有一定的自净能力,在微生物的作用下,排入水体或土壤的废水中的有机物会被分解。这种利用水体和土壤的自净能力来消除污染的处理方式就属于污水的自然生物处理。一般分为稳定塘系统和土地处理系统。
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●4.1稳定塘和土地处理
稳定塘是天然或经一定人工构筑的污水净化系统。本节主要介绍了稳定塘和土地处理系统的相关概念。
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第五章污水的化学及物化处理
污水可利用化学反应和物理化学原理来去除水中杂质,本章介绍的化学方法有中和法、化学沉淀法、氧化还原法,物理化学法有吸附法、离子交换法和膜析法。
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●5.1化学处理法
污水的化学处理是利用化学反应的作用去除水中的杂质,处理对象主要是污水中的无机或有机的难于生物降解的溶解态物质或胶体物质。本节介绍了主要的化学处理方法,包括中和法、化学沉淀法、氧化还原法和化学混凝法。
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●5.2物理化学法
物理化学法是运用物理和化学的综合作用,使废水得到净化的方法。如吸附、离子交换、膜分离、浮选、吹脱、结晶、萃取、电解等。本节主要介绍吸附法、离子交换法和膜分离法。
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第六章污泥的处理与处置
污泥作为污水的副产物通常含有大量的有毒、有害和对环境产生负面影响的物质,如果不进行无害化处理,会对环境造成二次污染。本章节对污泥的处理处置做了详细介绍。
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●6.1污泥及处理系统
本节主要介绍污泥的来源、污泥的性质、污泥量计算及其前处理
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●6.2污泥处理
污泥的处理包括污泥前处理、污泥浓缩、污泥稳定、污泥的调理、污泥脱水、污泥的干燥与焚化、污泥的管道输送。
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●6.3污泥稳定
污泥稳定化处理的目的就是通过适当的技术措施,使污泥得到再利用,或以某种不损害环境的形式重新返回到自然环境中,使污泥处理后安全、无臭味,不返泥性、实现重金属的稳定,可以用于多种循环再利用途径。污泥稳定化的方法主要有堆肥化、干燥、碱稳定、厌氧消化、好氧消化法,氯化氧化法,石灰稳定法,热处理法等。
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●6.4污泥脱水
污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细水和表面附着水,从而缩小其体积,减轻其质量。
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●6.5污泥的自然干化与焚烧
污泥干化的目的是去除污泥中的毛细水、附着水和内部水,主要是毛细水,一般采用污泥干化床。
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第七章城市污水深度处理
城市污水深度处理是指污水经过一级、二级处理后,为达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。
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●7.1N、P的去除
经二级生物处理后,水中仍存在N、P等污染物质,直接排放会导致水体富营养化等危害,因此需进一步进行处理。本节介绍了脱氮除磷技术、特点和原理以及应用等。
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●7.2城市污水三级处理
当城市污水厂的出水水质要求进一步提高或要求满足回用时,可在生物处理法之后增加相关工序。本节介绍了三级处理技术,包括活性炭吸附、在活性污泥法中投加粉末活性炭和化学氧化法等。
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●7.3城市污水回用技术
本节介绍了污水回用途径、国内外污水回用的历史及回用的相关概念。