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第一章 水体颗粒物总论1

1.1 颗粒物的分类和特征1

1.1.1 颗粒物的范畴1

1.1.2 颗粒物的基本特征3

1.1.3 颗粒物的实验模拟5

1.1.4 颗粒物的研究发展6

1.2 颗粒物分级与表征的现代方法7

1.2.1 颗粒物的分离与分级7

1.2.2 颗粒物分级的FFF技术9

1.2.3 电子显微镜10

1.2.4 静态和动态激光光散射11

1.2.5 颗粒物的电荷表征13

1.2.6 IR与NMR光谱14

1.2.7 X-射线吸收光谱(XAS)15

1.3 颗粒物界面结构与溶液间相互作用16

1.3.1 表面络合理论的发展16

1.3.2 颗粒物/水溶液的界面配位18

1.3.3 非氧化物矿物界面的表面络合22

1.4 有机物与聚合电解质的吸附24

1.4.1 有机物的界面吸附24

1.4.2 中性有机物在颗粒物的吸附24

1.4.3 可离解有机物在颗粒物的吸附26

1.4.4 聚合电解质在颗粒物的吸附29

1.5 天然水体的颗粒物与水质31

1.5.1 天然颗粒物的表面络合常数31

1.5.2 多组分吸附剂的模式34

1.5.3 多级表面吸附位35

1.5.4 三元络合物的生成及吸附36

1.5.5 天然水体中的吸附动力学和停留时间37

1.6 矿物风化与有机物降解38

1.6.1 矿物风化与水质38

1.6.2 质子与配体促进表面溶解40

1.6.3 还原溶解和有机物降解42

1.6.4 光氧化催化过程44

参考文献46

第二章 我国天然水体颗粒物的地域特征及数据库47

2.1 中国东部河流概况47

2.2 研究方法49

2.2.1 颗料物样品采集及样品代表性说明49

2.2.2 颗粒物样品研究粒级的选择51

2.2.3 样品分析测试与数据处理方法55

2.3 中国东部河流颗粒物的元素组成56

2.3.1 中国东部河流颗料物元素组成及地域特征56

2.3.2 中国东部河流与世界河流颗粒物中Ca,Al含量的比较59

2.3.3 对中国河流颗粒物平均组成的估计60

2.3.4 在加入中国资料条件下对世界河流颗粒物平均元素组成的新估计61

2.4.1 粒径分布64

2.4 中国东部河流颗粒物的地球化学性质64

2.4.2 粘土矿物的含量和组成66

2.4.3 铁、锰、铝、钛氧化物的含量68

2.4.4 有要物的含量和组成71

2.4.5 pH和ΔpH73

2.4.6 水体颗粒物地球化学性质之间的相关性73

2.5 中国东部河流颗粒物的表面性质74

2.5.1 比表面74

2.5.2 表面电荷和表面电位76

2.5.3 表面位密度和表面酸度常数80

2.6 我国东部河流颗粒物中微量金属的相分配82

2.5.4 水体颗粒物表面性质与地球化学性质之间的相关性82

2.6.1 原生地球化学相88

2.6.2 次生地球化学相88

2.7 中国水体颗粒物数据库的研制88

2.7.1 设计思想和系统结构89

2.7.2 数据结构和数据组织90

2.7.3 数据库开发和功能实施90

参考文献92

第三章 天然水体沉积物的表面络合模式96

3.1 引言96

3.2 天然水体沉积物的组成及其特性96

3.2.1 天然水体沉积物的组成96

3.2.2 水合金属氧化物97

3.2.3 粘土矿物100

3.2.4 腐殖质103

3.2.5 天然水体沉积物界面共性104

3.3 表面络合模式105

3.3.1 表面络合模式研究回顾105

3.3.2 表面络合模式106

3.4 表面络合模式的参数估值方法111

3.4.1 相关实验方法111

3.4.2 表面络合模式的参数估值方法115

3.5 表面络合模式研究实例119

3.5.1 乐安江黄龙庙沉积物吸附重金属的表面络合模式119

3.5.2 伊利士-富里酸二元络合剂体系的络合性质123

3.6 小结130

参考文献131

第四章 聚合铝的高效絮凝作用原理及应用实践137

4.1 概论137

4.2 凝聚絮凝作和机理及模式研究发展138

4.2.1 凝聚絮凝作用机理研究的发展138

4.2.2 混凝作用模型与模式研究的发展140

4.2.3 混凝动力学及影响因素141

4.3 聚合铝高效絮凝形态分布特征145

4.3.1 A1（Ⅲ)水解反应及形态转化规律145

4.3.2 聚合形态的结构特征147

4.3.3 羟基化特征参数149

4.3.4 聚合形态表征及研究方法150

4.3.5 碱化过程聚合形态形成机理155

4.4 聚合铝絮凝形态的稳定性及其电动特性157

4.4.1 混凝过程中铝与聚合铝水解形态的稳定性157

4.4.2 混凝过程中铝与聚合铝的电动特性160

4.4.3 混凝过程中铝盐与聚合铝凝聚作用形态的差别161

4.5 聚合铝的高效絮凝特征及作用机理164

4.5.1 聚合铝的凝聚絮凝特性164

4.5.2 聚合铝的凝聚吸附形态特征166

4.5.3 聚合铝絮凝动态反应过程及其动力学行为168

4.5.4 聚合铝高效凝聚絮凝作用机理171

4.6.1 制备工艺与生产发展概况173

4.6 聚合铝絮凝剂应用实践173

4.6.2 高效聚合铝合成工艺技术路线175

4.6.3 聚合铝水处理领域应用概况176

4.6.4 复合型聚合铝絮凝剂的研制与发展177

4.6.5 聚合铝在高效微涡旋絮凝反应器中的应用实践178

4.6.6 聚合铝在微絮凝-深床直接过滤工艺中的应用实践181

参考文献187

第五章 深床过滤过程机理研究190

5.1 微观的化学过滤理论190

5.1.1 过滤理论的研究进展190

5.1.2 微观的化学过程理论193

5.2.1 整体水处理工艺设计197

5.2 微观化学理论的应用研究197

5.2.2 直接过滤技术中无机絮凝剂的控制198

5.2.3 污水回用三级处理中脱磷工艺机理200

5.2.4 有机微污染水源中悬浮颗粒去除特性202

5.3 深床过滤积泥形态学研究207

5.3.1 研究进展207

5.3.2 纤维球滤床过滤机理研究209

5.3.3 古英砂初滤对悬浮颗粒去除的特性215

第六章 超滤技术在环境保护中的应用217

6.1 国内外发展现状217

6.2 超滤的分离原理及膜产品种类217

6.2.1 超滤的分离原理及定义217

6.3.1 浓差极化218

6.2.2 膜材料与膜种类218

6.3 浓差极化与模污染218

6.3.2 膜污染220

6.3.3 膜污染控制方法221

6.3.4 膜污染的测量224

6.3.5 膜的物化特性表征225

6.4 膜清洗225

6.4.1 清洗方法226

6.4.2 膜清洗效果的表征227

6.5 超滤技术开发现状及产业化水平227

6.6.3 超滤在油田注入水处理中的应用228

6.6.2 印钞擦版废液的处理与回用228

6.6.1 超滤法处理含原油污水228

6.6 超滤技术应用于污水处理实例228

6.6.4 超滤法处理乳化油废水229

6.6.5 超滤膜技术在纺织印染、染料行业的应用229

6.6.6 超滤技术在膜生物反应器和其它工业废水处理中的应用230

6.7 国内膜技术推广及应用前景预测231

6.7.1 中国膜市场与世界市场的比较231

6.7.2 国内超滤技术推广应用前景232

参考文献232

第七章 气浮法水质净化技术的原理与实践234

7.1 概述234

7.1.1 气浮技术的发展概况234

7.1.2 气浮法分类236

7.2 溶气气浮法原理237

7.2.1 热力学方面的研究237

7.2.2 动力学方面的研究239

7.2.3 颗粒气泡粘附的物理化学流体动力学研究241

7.2.4 颗粒与气泡碰撞的群体平衡理论244

7.2.5 气泡与絮体颗粒的粘附形成机理244

7.2.6 气泡/絮体复合体的在水中上浮246

7.3 气浮池的设计原则247

7.3.1 溶气系统247

7.3.2 释气系统248

7.3.3 分离系统249

7.4.1 凝聚过程250

7.3.4 测试技术250

7.4 气浮过程的影响因素研究250

7.4.2 絮凝过程254

7.4.3 气浮所需的空气量258

7.4.4 浮渣的去除259

7.5 溶气气浮技术的评价和应用260

7.6 溶气气浮技术的发展方向263

7.6.1 溶气气浮技术的新概念和模式263

7.6.2 溶气气浮待研究问题265

参考文献266

8.1 前言268

第八章 颗粒物与痕量有机物相互作用水质动态模型268

8.2 水质动态模型269

8.2.1 水质模型的基本要素269

8.2.2 水质动态模型建模的基本过程270

8.2.3 几个重要的颗粒物与污染物相互作用水质动态模型272

8.2.4 水质动态模型的应用275

8.3 研究案例276

8.3.1 颗粒物与痕量有机污染物相互作用动态模型的概化与基本结构276

8.3.2 模型参数的确定278

8.3.3 模型计算结果279

8.4 结论281

参考文献282