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第1章　概论1

1.1　水质概论1

1.1.1　水的分布与循环1

1.1.2　我国的水资源与污染现状2

1.1.3　水的物理化学性质3

1.1.4　天然水化学特性6

1.1.5　水质学基础8

1.1.6　饮用水水质标准10

1.2　水质安全问题11

1.2.1 水质的感观性态11

1.2.2　水质的化学污染12

1.2.3　水质的生物污染17

1.2.4　水质毒理学18

1.2.5　水质复合污染18

1.2.6　水质突发事件19

1.3　水质转化与控制新概念20

1.3.1　水质转化过程20

1.3.2　水质复合污染途径21

1.3.3　水质的健康风险23

1.3.4　水质毒理学评价24

1.3.5　水质数据库与系统仿真控制25

1.3.6　水质安全保障系统观25

1.4　水质控制技术研究进展26

1.4.1 国内外发展状况概述26

1.4.2　水质控制技术系列进展28

参考文献35

第2章　水源保护与污染控制36

2.1　饮用水源36

2.1.1　饮用水源的基本类型36

2.1.2　水源地生态系统37

2.1.3　水源地的基本功能37

2.1.4　水源地保护的污染总量控制39

2.2　饮用水源的污染问题与来源40

2.2.1　饮用水的污染类型40

2.2.2　主要污染途径41

2.2.3　水源污染的生态效应43

2.2.4　水源污染的健康安全45

2.2.5　水源污染对后续水处理工艺的影响46

2.3　水源污染的综合控制46

2.3.1　水源污染控制与修复的基本原理47

2.3.2　方法概述58

2.3.3　水源地点源污染控制60

2.3.4　水源地面源污染控制60

2.3.5　水源地内源污染控制67

2.3.6 外源-内源污染协同控制68

2.4　水源污染综合控制方法的工程实例71

2.4.1　背景与限制因素71

2.4.2　总体思路72

2.4.3　生态型水源建设的环境构造72

2.4.4　生态系统构建和工程实施的初步结果80

参考文献84

第3章　原水预处理89

3.1　概述89

3.2　原水预处理目的89

3.2.1　改善原水水质90

3.2.2　降低处理负荷90

3.2.3　提高水质安全90

3.3　原水预处理的主要方法90

3.3.1　化学预氧化处理90

3.3.2 生物预处理100

3.3.3　吸附预处理103

3.3.4　酸碱预处理104

3.3.5　曝气预处理105

3.3.6　沉淀预处理105

3.4　预处理对后续工艺的影响106

3.4.1　预氧化对混凝的影响：北方水体106

3.4.2　预氧化对混凝的影响：南方水体109

3.5　预处理应用案例分析116

3.5.1　原水嗅味问题116

3.5.2　主要处理技术与效果评估119

参考文献123

第4章　强化混凝原理125

4.1　强化混凝研究与进展125

4.1.1　混凝概论125

4.1.2　混凝理论基础128

4.1.3　强化混凝与优化混凝135

4.2　混凝剂的强化141

4.2.1　混凝剂研究概况141

4.2.2　无机高分子絮凝剂化学基础143

4.2.3　纳米絮凝剂158

4.2.4　新型多功能水处理药剂— 高铁168

4.3　混凝过程强化182

4.3.1　原水水质特征182

4.3.2　不同水质的强化混凝特征187

4.3.3 多功能混凝剂PACC的强化混凝特性191

4.3.4　Al13形态的转化及其强化混凝机制194

4.4　絮体的形成与工艺控制201

4.4.1　絮体的形成与破碎201

4.4.2　絮体分形理论203

4.4.3　　絮体强度的测定205

4.4.4　絮体结构特征及测定211

4.4.5　絮体结构与强度的工艺控制217

4.5　展望221

参考文献222

第5章　接触凝聚沉淀227

5.1　水体颗粒物及接触凝聚227

5.1.1　水体颗粒物227

5.1.2　接触凝聚235

5.2　絮体分形结构对沉淀的影响237

5.2.1　絮体的分形结构特征237

5.2.2　分形絮体的特征240

5.2.3　分形絮体的cluster-fractal模型241

5.2.4　絮体的生长过程及形态与密度的关系243

5.2.5　絮体分形结构与其粒度分布的关系245

5.2.6　絮体分形结构对其碰撞速度的影响245

5.2.7　絮体分形结构对其沉降速度的影响246

5.3　沉淀的分类及经典原理247

5.3.1　沉淀池的发展和应用247

5.3.2　沉淀过程的分类249

5.3.3　沉淀的经典原理251

5.3.4　现行沉淀方法的缺陷252

5.4　拦截沉淀工艺252

5.4.1　拦截沉淀的基本原理252

5.4.2　拦截沉淀反应器253

5.4.3　拦截沉淀的效能及主要影响因素256

5.4.4　拦截沉淀与其他沉淀工艺的比较267

5.4.5　拦截沉淀工艺的应用实例270

参考文献271

第6章　接触絮凝气浮277

6.1　溶气气浮技术的发展概况277

6.2　溶气气浮理论与新模式281

6.2.1 热力学方面的研究281

6.2.2　动力学方面的研究288

6.2.3　颗粒气泡黏附的物理化学流体动力学模式研究291

6.2.4　颗粒与气泡碰撞的群体平衡模式295

6.2.5　其他模式296

6.2.6　溶气气浮技术的新概念297

6.2.7　溶气气浮新方法的类型298

6.3　絮凝-平流式溶气气浮工艺299

6.3.1　絮凝-平流式溶气气浮的工艺流程299

6.3.2　絮凝剂对絮凝-平流式溶气气浮工艺除浊效果的影响300

6.3.3　水力条件对絮凝-平流式溶气气浮工艺除浊效果的影响301

6.3.4　絮凝操作条件对絮凝-平流式溶气气浮工艺的颗粒物去除效果的影响304

6.3.5　溶气-释气条件对絮凝-平流式溶气气浮工艺除浊效果的影响305

6.3.6 气浮池水力负荷对絮凝-平流式溶气气浮工艺除浊效果的影响306

6.3.7　絮凝-平流式溶气气浮工艺的稳定性和除藻性能307

6.4　逆流式气浮308

6.4.1　逆流气浮反应器系统308

6.4.2　逆流气浮柱反应器的水力特征309

6.4.3　逆流共聚气浮的除浊性能311

6.5　强化共聚逆流气浮组合工艺313

6.5.1　强化共聚逆流气浮组合工艺流程313

6.5.2　微涡旋管式絮凝（MEF）-逆流气浮（CCDAF）-纳滤（NF）组合工艺314

6.5.3 JMS-逆流气浮（CCDAF）-纳滤（NF）组合工艺319

6.6　溶气气浮分形动力学模型321

6.6.1　微气泡在水中的上升过程321

6.6.2　烧杯气浮实验中絮体与微气泡间的碰撞322

6.6.3　逆流动态气浮过程323

6.6.4　分形絮体与气泡黏附的方程324

6.6.5　絮体／微气泡的聚集体在水中的上升速度325

参考文献326

第7章　强化过滤新工艺332

7.1　水处理过滤的基本原理和方法332

7.1.1　水处理过滤的基本原理332

7.1.2　过滤材料333

7.1.3　过滤工艺335

7.1.4　现行过滤工艺的问题335

7.2　新型过滤材料及其强化过滤作用336

7.2.1　过滤材料改性及过滤效能336

7.2.2　新型过滤材料研制及过滤性能338

7.3　强化过滤新工艺342

7.3.1 强化过滤工艺的优化方法342

7.3.2　接触凝聚强化过滤343

7.3.3　强化纤维过滤工艺350

7.3.4　预氧化强化过滤357

7.3.5　二次微絮凝强化过滤技术359

7.3.6 强化过滤对水质的保障作用362

7.4　强化过滤的应用与发展方向366

7.4.1　新型过滤材料的应用案例分析366

7.4.2　强化过滤工艺应用的案例分析367

参考文献368

第8章　深度处理新技术371

8.1　常用深度处理方法概述371

8.1.1　深度处理问题的提出371

8.1.2 常用的深度处理方法372

8.1.3 臭氧-生物活性炭工艺中存在的主要问题382

8.2　深度催化臭氧化新方法383

8.2.1　均相催化臭氧化383

8.2.2　Fe（Ⅱ）催化臭氧氧化效能386

8.2.3　Mn（Ⅱ）催化臭氧氧化388

8.2.4　非均相催化臭氧氧化391

8.3　膜处理方法395

8.3.1　微滤在饮用水深度处理中的应用396

8.3.2　超滤在饮用水深度处理中的应用397

8.3.3　纳滤在饮用水深度处理中的应用399

8.3.4　反渗透在饮用水深度处理中的应用400

8.4　深度吸附处理新方法400

8.4.1 类脂复合吸附剂的形态结构401

8.4.2 类脂复合吸附剂对水中POPs的吸附性能402

8.4.3 类脂复合吸附剂对水中POPs的吸附过程404

8.5　饮用水的其他深度处理方法406

参考文献407

第9章　安全消毒新方法410

9.1　概述410

9.1.1　饮用水消毒历史沿革410

9.1.2　饮用水消毒概况411

9.1.3　饮用水消毒的主要安全问题412

9.2　常用的消毒方法415

9.2.1　氯消毒415

9.2.2　氯胺消毒418

9.2.3　二氧化氯消毒420

9.2.4　臭氧消毒421

9.2.5　高锰酸钾消毒422

9.2.6 紫外消毒423

9.3　饮用水消毒新技术425

9.3.1　光催化消毒425

9.3.2　电化学消毒432

9.3.3　超声消毒436

9.3.4　高铁酸盐消毒438

9.3.5　新型杀菌材料及其消毒效能440

9.3.6　联用消毒新技术443

9.4　消毒副产物的生成与控制448

9.4.1 消毒副产物生成的化学基础448

9.4.2 消毒副产物的生成与控制453

参考文献471

第10章　以地下水为原水的水质净化479

10.1　概述479

10.1.1　地下水的主要污染问题480

10.1.2　地下水污染控制484

10.2　水中有机物去除方法487

10.2.1　去除地下水中有机物的一般方法487

10.2.2　锰氧化物氧化／吸附水中有机物方法487

10.3　地下水中？的去除494

10.3.1 水中？去除方法概述494

10.3.2　Pd-Cu／水滑石催化氢还原脱硝513

10.4　地下水中砷的去除532

10.4.1　地下水除砷方法概述532

10.4.2　复合金属氧化物吸附除砷新方法534

10.4.3　对砷的吸附性能535

10.5　地下水中氟的去除方法539

10.5.1　吸附法539

10.5.2 离子交换法542

10.5.3　絮凝沉淀法543

10.5.4　电化学方法543

10.5.5　膜滤法544

10.5.6　化学沉淀法544

10.6　地下水中铁锰的去除545

10.6.1 自然氧化法545

10.6.2　接触氧化法546

10.6.3 生物法548

10.6.4　膜技术550

参考文献551

第11章　输配过程的水质稳定556

11.1　概述556

11.2　水的化学稳定性与管网水质558

11.2.1　铁释放的机理和影响因素559

11.2.2　铜和铅的释放机理及其影响因素563

11.2.3 消毒剂对管网水质化学稳定性的影响568

11.2.4　pH对管网水质化学稳定性的影响569

11.2.5　水力条件对管网水质化学稳定性的影响570

11.2.6　CO2对管道腐蚀的影响571

11.2.7　金属管材腐蚀的评价574

11.2.8　腐蚀的控制578

11.3　水的生物稳定性与管网水质582

11.3.1　水的生物稳定性评价方法582

11.3.2　影响管网水质生物稳定性的主要因素585

11.3.3　管网系统中的微生物及其控制方法587

11.4　消毒剂余量与管网水质的关系593

参考文献597

第12章　水质安全评价606

12.1　水源地水质安全评价606

12.1.1　现行水源地水质标准及其存在问题606

12.1.2　水源水质基准与风险评价方法609

12.1.3　水源地生态风险评价案例615

12.2　饮用水工艺过程出水安全性评价618

12.2.1 国内外现有水质标准618

12.2.2　水质安全评价的基本方法621

12.2.3　饮用水处理工艺及出水水质安全性化学评价指标体系622

12.2.4　未知污染物评价方法626

12.2.5 突发事件应急监测方法645

12.3　饮用水健康风险评价646

12.3.1　饮用水健康风险评价研究与应用现状647

12.3.2　健康风险评价的一般过程648

12.3.3　某市居民生活饮用水健康风险评价研究案例655

参考文献664

附录665

附录1 中华人民共和国生活饮用水卫生标准665

附录2　世界卫生组织饮用水水质标准670

附录3　欧盟饮用水水质指令677

附录4　美国饮用水水质标准679