高职高专规划教材:水污染控制技术.pdf

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书籍描述

内容简介
本书的主要内容分为三篇:城镇排水系统及水污染,市政污水处理技术和工业废水处理技术。每篇由“导读”和若干章组成,导读部分主要起到导入主旨和提纲挈领的作用。本教材重点突出高职教学要求的应用性和实用性,在知识点选择上采取力求丰富而着力重点的原则。强调“流程”概念;以城镇水污染控制为目标,包含城镇污水收集系统、市政污水处理系统及工业污水处理系统等全方面内容;按照高职高专教学要求进行编撰,内容更贴近高职学生接受能力,并强调实用性。
本书为高职高专院校环境监测与治理技术、环境监测与评价,给水排水工程技术和市政工程技术专业的教材,也可作为相关工程技术人员的参考书及相关企业的培训教材。

编辑推荐
1.水污染控制技术强调“流程”概念,按照工艺方法类别进行介绍,并适当进行系统归纳; 2.水污染控制技术以城镇水污染控制为目标,包含城镇污水收集系统、市政污水处理系统及工业废水处理系统等全方面内容; 3.水污染控制技术按照高职高专教学要求进行编撰,内容更贴近高职学生接受能力,并强调实用性。

作者简介
崔迎,天津渤海职业技术学院,系副主任, 副教授在天津渤海职业技术学院长期从事环境工程专业教学和科研工作。
作为课题负责人主持天津市市级教研课题2项,作为参与人开展天津市市级教研课题4项。
先后以第一作者身份在《中国给水排水》、《水处理技术》等核心刊物上发表论文十余篇。教改论文《“工学结合,任务驱动”构建环保专业人才培养课程体系》获得2008年全国环保与气象类专业教研教改论文三等奖;论文《水污染控制技术精品课程教学内容设计》于2009年8月获得“第七次全国优秀职教文章”三等奖(编号:ZQ7UPB-036S)。
作为主讲教师,成功申报天津市市级精品课《水污染控制技术》,并在2012年完成转型为天津市市级精品资源共享课。
作为主要成员,着力探讨了全流程环保生产性实训基地的功能开发,该成果获得2014年天津市职业教育教学成果奖二等奖。

目录
第一篇城镇排水系统及水污染
导读水资源与水环境1
第一章城镇水系统与排水体制5
第一节城镇水系统5
一、城镇给水系统5
二、城镇排水系统12
三、城镇水环境14
(复习思考题)16
第二节城镇排水体制16
一、合流制系统16
二、分流制系统17
三、排水体制的选择18
(复习思考题)19
第三节城镇排水管网系统及主要构筑物19
一、排水管渠构成19
二、排水管渠水力参数21
三、排水管渠上的构筑物25
四、排水泵站31
(复习思考题)34
第二章城镇水污染控制35
第一节城镇污水的来源与特征35
一、城镇污水来源分类35
二、市政污水的特征35
三、工业废水的特征35
(复习思考题)36
第二节污水中的主要污染物及水质指标36
一、污水中的主要污染物及其危害36
二、热污染40
三、表征污水水质的常用指标40
(复习思考题)44
第三节水污染控制技术概论44
一、污水处理技术分类44
二、污水处理流程46
三、尾水的出路与利用48
(复习思考题)49
第四节水污染控制相关法规与标准49
一、水污染控制的重要法规49
二、水环境质量标准50
三、污染物排放标准50
(复习思考题)52
第二篇市政污水处理技术
导读市政污水特征及处理系统构成53
第三章市政污水一级处理57
第一节集水池与格栅57
一、集水池与提升泵57
二、格栅与筛网57
(复习思考题)62
第二节沉砂池63
一、污水中的砂粒及其去除63
二、平流沉砂池63
三、曝气沉砂池64
四、旋流沉砂池65
(复习思考题)67
第三节沉淀池67
一、沉淀理论67
二、平流沉淀池70
三、辐流沉淀池72
四、竖流沉淀池73
(复习思考题)74
第四章市政污水二级处理75
第一节污水生物处理技术基础75
一、生物处理方法概述75
二、主要微生物及微生物生态系统75
三、微生物的生长规律79
四、废水生物处理中的重要过程80
(复习思考题)81
第二节活性污泥法82
一、活性污泥的性状及组成82
二、活性污泥中的微生物83
三、活性污泥法处理过程85
四、活性污泥法的运行方式与工艺88
五、曝气设备与控制102
六、活性污泥系统构筑物113
七、活性污泥系统的运行管理115
(复习思考题)120
第三节生物脱氮除磷技术121
一、氮磷循环121
二、生物脱氮工艺122
三、生物除磷工艺128
四、同步脱氮除磷工艺130
(复习思考题)133
第四节膜生物反应器134
一、MBR工艺原理134
二、MBR工艺的构型与特点134
三、MBR工艺的膜与膜组件136
四、MBR工艺运行控制137
五、MBR中膜污染控制与改善138
六、工程应用实例144
(复习思考题)145
第五节生物膜法145
一、生物膜法原理及工艺特征145
二、生物滤池149
三、生物转盘159
四、生物接触氧化163
五、曝气生物滤池168
六、活性污泥生物膜复合工艺173
(复习思考题)173
第五章市政污水深度处理与再生利用175
第一节污水再生处理的目标与流程选择175
一、污水再生处理的需求175
二、再生水的应用类别175
三、污水深度处理流程选择177
(复习思考题)178
第二节混凝178
一、混凝机理与工艺形式178
二、混凝剂与助凝剂180
三、混凝工艺设备182
四、混凝工艺运行控制184
(复习思考题)185
第三节过滤185
一、过滤工艺过程185
二、常用滤池类型187
三、滤料与承托层188
四、滤池运行与冲洗189
(复习思考题)190
第四节膜分离191
一、膜的分类与应用191
二、微滤192
三、超滤193
四、纳滤194
五、反渗透195
(复习思考题)197
第五节生态技术197
一、稳定塘197
二、人工湿地200
三、土地渗滤201
(复习思考题)202
第六节消毒202
一、氯和二氧化氯消毒203
二、紫外线消毒204
三、臭氧消毒205
(复习思考题)206
第六章污泥处理与处置技术207
第一节污泥的特征207
一、污泥的来源及分类207
二、污泥的性质指标208
(复习思考题)212
第二节污泥浓缩212
一、污泥重力浓缩212
二、污泥气浮浓缩214
(复习思考题)216
第三节污泥脱水217
一、脱水预处理217
二、污泥压滤脱水218
三、污泥离心脱水220
四、污泥真空过滤脱水221
(复习思考题)222
第四节污泥厌氧消化222
一、污泥厌氧消化的原理222
二、厌氧消化的影响因素223
三、厌氧消化工艺225
四、消化池的运行管理226
(复习思考题)227
第五节污泥干化与焚烧227
一、污泥干化原理227
二、污泥干化技术与设备228
三、污泥焚烧原理与影响因素231
四、污泥焚烧系统232
五、污泥焚烧污染控制233
(复习思考题)235
第六节污泥处置与资源化235
一、污泥填埋235
二、污泥堆肥237
三、其他资源化途径241
(复习思考题)242
第三篇工业废水处理技术
导读工业废水特征与处理方法选择243
第七章化学处理技术251
第一节中和251
一、酸碱废水来源与特征251
二、中和药剂251
三、污水中和工艺过程与控制252
四、石灰中和法处理煤矿酸性废水工程应用255
(复习思考题)256
第二节化学沉淀256
一、化学沉淀基本原理256
二、化学沉淀类型与方法257
三、化学沉淀池的运行管理259
四、化学分类沉淀法处理铜箔废水的工程应用259
(复习思考题)260
第三节氧化与还原261
一、化学氧化法261
二、高级氧化技术264
三、化学还原法267
(复习思考题)268
第四节电解268
一、电解处理工艺原理268
二、电解法处理含铬废水269
三、电解法处理含氰废水269
四、微电解工艺270
(复习思考题)272
第八章物理化学处理技术273
第一节气浮273
一、气浮原理及其应用273
二、气浮的工艺类型274
(复习思考题)276
第二节吸附277
一、吸附原理与类型277
二、吸附等温线278
三、影响吸附的因素278
四、吸附剂及其再生279
五、吸附操作方式及运行控制281
六、吸附在工业废水处理中的应用282
(复习思考题)282
第三节离子交换283
一、离子交换过程与原理283
二、离子交换剂及其再生284
三、离子交换设备286
四、离子交换法在工业废水处理中的应用287
(复习思考题)288
第四节吹脱289
一、吹脱原理289
二、吹脱工艺影响因素289
三、吹脱设备290
四、工程实例291
(复习思考题)291
第九章厌氧生物处理技术292
第一节厌氧生物技术基础292
一、厌氧生物处理的基本原理与特点292
二、厌氧处理特征菌群293
三、有机污染物的厌氧生物转化过程294
(复习思考题)295
第二节传统厌氧反应器295
一、厌氧接触法296
二、厌氧生物滤池296
(复习思考题)
第三节升流式厌氧污泥床反应器298
一、UASB反应器工艺原理与结构298
二、UASB反应器运行控制299
三、沼气产量与利用301
四、UASB反应器工业应用301
(复习思考题)
第四节新型厌氧生物反应器303
一、厌氧颗粒污泥膨胀床303
二、厌氧内循环反应器303
三、厌氧折流板反应器304
四、厌氧膜生物反应器306
(复习思考题)307
附录308
附录1地表水环境质量标准(GB 3838—2002)节选308
附录2海水水质标准(GB 3097—1997)节选309
附录3污水综合排放标准(GB 8978—1996)节选310
附录4城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918—2002)节选311
参考文献313

序言
近年来,随着我国城镇化步伐的不断加快,城镇水污染控制正在成为影响和制约我国社会经济发展的重要瓶颈之一。“十二五”期间,我国城镇人口比例已超过50%即“刘易斯拐点”,大规模的城镇化带来城镇污水处理问题。大量城镇污水厂站亟需具备水污染控制技术方面的人才进行运营管理,为相关职业人才提供了广阔的用武之地,也客观上促进了高职院校相关专业人才培养的需求。
本书以城镇水污染控制为目标,从污水的产生、收集输送、处理乃至再生利用,进行全过程的讲述。由于水污染控制技术的应用领域极其多样,既包括与日常生活密切相关的市政领域,也包括种类庞杂的工业领域。相比于水质复杂的工业废水,市政污水的水质较为稳定,其处理方法也较为系统,因此在市政污水篇章中,按照处理流程的顺序进行逐一的介绍;工业废水的水质情况受行业类别、工业特征等因素影响,不同废水之间水质差异大、处理方法也不相同,因此在工业废水处理篇章中,按照工艺方法类别进行介绍,并适当进行系统归纳。两个部分之间的内容互有补充,因此交叉内容选择在应用更为普遍的领域进行详细介绍:如“活性污泥法”虽然在市政污水篇章中进行介绍,但在工业废水处理中也较常见,而“气浮法”可应用于市政污水深度处理,但主要在工业废水篇章中进行介绍。
本书的主要内容分为三篇,每篇一个主题,分别为“城镇排水系统及水污染”、“市政污水处理技术”和“工业废水处理技术”;每篇由“导读”和若干章组成,导读部分主要起到导入主旨和提纲挈领的作用。
本教材重点突出高职教学要求的应用性和实用性,在知识点选择上采取力求丰富而着力重点的原则,对传统教材的内容进行适当的取舍或内容比例调整。主要特色包括:
(1)强调“流程”概念;
(2)以城镇水污染控制为目标,包含城镇污水收集系统、市政污水处理系统及工业废水处理系统等全方面内容;
(3)按照高职高专教学要求进行编撰,内容更贴近高职学生接受能力,并强调实用性。
本书共分三篇九章,由崔迎主编,其中第一、二章由李秀芳编写,第三章、第四章第五节由高红编写,第四章第一节、第五章由赵倩倩编写,第四章第二节以及各篇导读由崔迎编写,第四章第三节、第九章由唐艳编写,第四章第四节、第八章由翟建编写,第六章、第七章由武首香编写,全书由崔迎、赵倩倩统稿。本书可供大专院校环保类专业、给排水专业和市政专业使用,也可作为相关工程技术人员的参考书及相关企业的培训教材。
由于时间仓促以及编者水平所限,教材中难免存在不足之处,希望读者和广大师生提出宝贵意见。

编者
2015年4月

文摘
版权页:



插图:



输水管输送的流量一般较大,输送距离较长,与河流、高地、交通路线交叉较多,因而往往施工条件差,工程量巨大。在现代化城市建设和发展中,远距离输水工程越来越普遍,对输水管的规划和设计应给予高度重视。输水管定线与布置中应依据城市建设规划进行,并尽可能做到线路最短,土石方工程量最小,施工维护方便,少占或不占农田,管线走向沿道路敷设,避免穿越河谷、重要铁路、地质不良地段和易被洪水淹没的地区,线路选择应充分利用地形,优先考虑重力输水。
(2)配水管网 配水管网是指分布在整个供水区域内的配水管道网络。配水管网负责将来自于输水管末端或储水设施内的水量分配输送到整个供水区域,保证用户就近接管用水。配水管网由主干管、干管、支管、连接管、分配管等构成。配水管网上还需要安装消火栓、阀门(闸阀、排气阀、泄水阀、安全阀等)和检测仪表(压力表、流量计、水质监测仪表)等附属设施,以保证消防供水及生产调度、故障处理、维护管理等需要。
配水干管定线应遵循如下原则:沿供水主要流向方向布置几条平行干管,干管间用连接管连通,干管沿道路敷设并避免敷设于重要道路下方。配水管网的布置形式应依据地形、城市规划、用户分布确定,常采用树状网和环状网两种形式。
管网布置呈树状向供水区延伸,管径随所供给用水的减少而逐渐变小。这种布置形式管线总长度较短,构造简单,投资较省。但管网中任何一段管线损坏或检修时,该管线之后管段均要断水,所以供水可靠性差。另外,位于树状网末端的管线用水量较小,水流缓慢,容易发生水质腐败。因此,树状网常用于用水安全性要求不高的小城镇供水,或者是给水管网分期建设时,建设初期先使用树状网,待城镇发展后再连成环状管网。
配水管网成环布置,当任一管段损坏时,可以通过阀门控制该区域进行检修操作,其他区域仍能保证正常供水,从而缩小了断水面积,提高了供水安全性。环状管网不存在系统末端水质不佳的隐患,还可以大大减轻水锤作用产生的危害。但环状网的管线比树状网长,建设投资明显高于树状网。按照《室外给水设计规范》,城镇配水管网宜设计成环状,当允许间断供水时,可设计成树状,但应考虑将来连成环状网的可能。

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