工業用水處理工程（第2版）

《工業用水處理工程（第2版）》是2014年清華大學出版社出版的圖書，作者是丁桓如、吳春華、龔雲峰。

基本介紹

• 書名：工業用水處理工程（第2版）
• 作者：丁桓如、吳春華、龔雲峰
• ISBN：9787302366188
• 定價：69元
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2014-9-18
• 裝幀：平裝

內容簡介

本書全面介紹了工業用水處理的理論和技術，側重於純水製備方向。

內容包括水的混凝澄清及沉澱處理、過濾處理、吸附處理、離子交換處理，蒸汽凝結水處理，膜技術與海水淡化，工業冷卻水裝置及運行等。重點闡述各處理方法的原理、設備及工藝，並吸納了工業用水處理方面的最新技術和觀點，還介紹了工業用水的水務管理方面的知識。

本書可作為高等學校工業水處理相關專業的教材，也可作為給水排水工程專業、環境工程專業的教學參考書，也可供相關科技人員閱讀參考。

第2版前言

本書第1版屬上海市教育委員會高校重點教材建設項目，自2005年12月出版以來，至今已8年有餘，承蒙各方關愛，幾次重印。這8年來，我國國民經濟和工業生產獲得飛快發展，工業水處理套用範圍也獲得很大擴展，對相應的水處理技術要求也提高了，比如純水技術以前大都用於電子、鍋爐及製藥行業，現在已迅速擴展到食品飲料、造紙等輕工行業。這一方面對這些行業的產品質量有所提高，另一方面純水製備技術也得到普及、推廣。本書作為一本介紹純水和超純水製備技術的書籍，也需要對原版進行一次全面的修訂，增添一些新的內容。在清華大學出版社的大力支持下，修訂工作終於順利完成。

本次修訂除了對第1版中明顯的錯誤、遺漏和過時的資料進行更改和補充外，還根據當前技術需要增添和刪減了一些內容。比如，增加水中有機物方面的內容(第1章)、湍流凝聚接觸絮凝沉澱及流動電流混凝劑投藥控制內容(第2章)、過濾設備水力學均勻性(第3章)、生物活性炭(第4章)、離子交換樹脂溶出物 (第5、6章)、空氣冷卻發電機組和壓水堆核電站的凝結水處理(第7章)、海水淡化(第8章)等，刪減的是冷卻塔設備的設計計算內容(第9章)。

參加本書編寫工作的有： 丁桓如(緒論、第1章、第4章、第7章、第8章第8.1、8.2、8.5節)，吳春華(第6章、第8章第8.3節、第9章)，龔雲峰(第2章、第3章第3.1~3.4節、第5章、第8章第8.4節)，張萍(第3章第3.5節)，全書由丁桓如統稿。

本書在編寫過程中，參考了近年出版的大量書籍和論文資料，在此對其作者表示感謝，如有疏漏，敬請諒解。

本書與第1版相比，雖然內容更貼近當前技術需要，但由於編者水平所限，肯定還存在許多不妥之處，敬請廣大讀者不吝賜教，以便再版時更正。

另外，本書中關於摩爾（mol）計量單位的使用，仍與第1版相同，請讀者注意本書第1版的前言，此處不再複述。

編者

2014年4月

目錄

0緒論

0.1水資源和節約用水

0.2工業用水

0.3工業用水處理的重要性

1水源及水質

1.1工業用水水源及水務管理

1.1.1工業用水的水源

1.1.2工業企業水平衡

1.1.3工業企業節水

1.2天然水中雜質

1.2.1懸浮物

1.2.2膠體

1.2.3水中溶解氣體

1.2.4水中溶解的無機離子

1.2.5天然水中溶解的有機物質

1.3水質指標

1.3.1色度、臭和味

1.3.2懸浮物、透明度、濁度

1.3.3全固體、溶解固體、灼燒減少固體、含鹽量

1.3.4電導率

1.3.5鹼度

1.3.6硬度、碳酸鹽硬度、非碳酸鹽硬度

1.3.7酸度

1.3.8表示水中有機物(及有機污染物)含量的指標

1.4天然水中幾種無機化合物

1.4.1碳酸化合物

1.4.2矽酸化合物

1.4.3鐵銅化合物

1.4.4含氮化合物

1.5天然水中有機化合物

1.5.1來源

1.5.2天然水中有機物種類和分類

1.5.3腐殖質類化合物

1.6天然水水質分類和我國天然水水質概況

1.6.1天然水水質分類

1.6.2我國天然水水質概況

習題

2水的混凝澄清及沉澱處理

2.1膠體顆粒的基本性質

2.1.1膠體的結構

2.1.2表面電荷的來源

2.1.3膠體顆粒的穩定性

2.1.4膠體顆粒的脫穩方法

2.2水的混凝處理

2.2.1混凝處理原理

2.2.2影響混凝效果的因素

2.2.3絮凝動力學

2.3常用混凝劑和絮凝劑

2.3.1混凝劑

2.3.2助凝劑和絮凝劑

2.4水中懸浮顆粒的沉降

2.4.1離散沉降

2.4.2絮凝沉降

2.4.3層狀沉降(擁擠沉降)

2.4.4壓縮沉降

2.5沉澱池

2.5.1平流式沉澱池

2.5.2斜板、斜管沉澱池

2.5.3湍流凝聚接觸絮凝沉澱

2.6澄清池

2.6.1澄清池概述

2.6.2泥渣懸浮型澄清池

2.6.3泥渣循環型澄清池

2.6.4混凝劑投藥系統

2.6.5澄清池的運行管理

2.7水的石灰處理

2.7.1石灰處理原理

2.7.2石灰用量計算

2.7.3石灰處理設備

2.8其他沉降分離工藝

2.8.1強化混凝

2.8.2低溫低濁水混凝

2.8.3氣浮工藝

習題

3水的過濾處理

3.1粒狀介質過濾

3.1.1過濾過程

3.1.2過濾機理

3.1.3影響過濾的因素

3.1.4過濾過程中的水頭損失

3.1.5濾層的清洗

3.1.6配水系統

3.2粒狀介質過濾設備

3.2.1壓力式過濾器

3.2.2重力式濾池

3.3其他過濾工藝

3.3.1纖維過濾

3.3.2盤式過濾器

3.3.3精密過濾

3.3.4直接過濾

3.4地下水除鐵除錳

3.4.1地下水除鐵

3.4.2地下水除錳

3.5過濾設備的水力學均勻性問題

3.5.1現有水處理設備水力學均勻性問題回顧

3.5.2計算流體力學介紹

3.5.3套用CFD軟體計算混床支母管進水裝置實例

習題

4水的吸附處理

4.1吸附

4.1.1吸附原理和吸附類型

4.1.2吸附容量和吸附等溫線

4.1.3吸附速度

4.1.4吸附的影響因素

4.2活性炭簡介

4.2.1活性炭製取

4.2.2活性炭結構

4.2.3活性炭型號命名

4.2.4活性炭理化性能指標

4.3水的顆粒活性炭過濾吸附處理

4.3.1吸附水中有機物的活性炭選用

4.3.2吸附水中有機物的粒狀活性炭床設計

4.3.3吸附有機物的顆粒活性炭床出水水質及運行

4.3.4水的生物活性炭處理

4.3.5脫除水中余氯的粒狀活性炭過濾處理

4.4活性炭纖維和粉狀活性炭

4.4.1活性炭纖維

4.4.2吸附水中有機物的粉狀活性炭處理

4.5活性炭再生

4.5.1乾式加熱再生

4.5.2蒸汽吹洗再生

4.5.3微波再生

4.5.4化學藥劑再生

4.5.5強制放電再生

4.5.6電化學再生

4.5.7生物再生

4.6水處理中使用的其他吸附劑

4.6.1苯乙烯系大孔吸附樹脂

4.6.2丙烯酸大孔吸附樹脂

4.6.3廢棄的陰離子交換樹脂

習題

5離子交換概論

5.1離子交換樹脂

5.1.1離子交換樹脂的結構

5.1.2離子交換樹脂的分類

5.1.3離子交換樹脂的命名

5.1.4離子交換樹脂的合成

5.1.5離子交換原理

5.2離子交換樹脂性能

5.2.1物理性能

5.2.2化學性能

5.3離子交換平衡

5.3.1離子交換的平衡常數

5.3.2選擇性係數

5.3.3平衡計算

5.4離子交換動力學

5.4.1離子交換速度控制步驟

5.4.2離子交換過程的擴散速度

5.4.3速度控制步驟的判斷

5.4.4影響離子交換速度的工藝條件

5.5動態離子交換過程

5.5.1離子交換柱工作時的離子交換過程

5.5.2交換帶

5.6離子交換樹脂套用常識

5.6.1離子交換樹脂的鑑別

5.6.2離子交換樹脂的儲存

5.6.3新樹脂使用前的預處理

習題

6水的離子交換處理

6.1離子交換處理方法概述

6.1.1離子交換反應

6.1.2離子交換裝置

6.1.3離子交換裝置運行的基本步驟

6.1.4樹脂的再生

6.2水的陽離子交換處理

6.2.1鈉離子交換法

6.2.2強酸性氫型陽樹脂的離子交換

6.2.3弱酸性陽樹脂的離子交換

6.2.4HNa離子交換軟化除鹼

6.2.5陽離子交換樹脂運行中的問題及處理對策

6.3除CO2器

6.3.1除CO2器原理

6.3.2大氣式除碳器

6.3.3真空式除碳器

6.4水的陰離子交換處理

6.4.1強鹼陰樹脂工藝特性

6.4.2弱鹼陰樹脂工藝特性

6.4.3陰離子交換樹脂運行中的問題及處理

6.5復床除鹽

6.5.1系統及原理

6.5.2運行

6.5.3帶弱型樹脂交換器的一級復床除鹽系統

66離子交換裝置及運行操作

6.6.1順流再生離子交換器

6.6.2逆流再生離子交換器

6.6.3浮床式離子交換器

6.6.4雙層床和雙室雙層床

6.6.5滿室床

6.7混合床除鹽

6.7.1工作原理

6.7.2設備結構

6.7.3混合床中樹脂

6.7.4運行操作

6.7.5混合床運行特點

6.8離子交換除鹽系統

6.8.1常用的離子交換除鹽系統

6.8.2再生系統

6.8.3除鹽水輸送系統水質變化及微生物控制

6.8.4除鹽系統經濟性分析

習題

7蒸汽凝結水處理

7.1凝結水過濾除鐵和除油

7.1.1凝結水中金屬腐蝕產物的來源和形態

7.1.2管式微孔過濾器

7.1.3粉末樹脂覆蓋過濾器

7.1.4電磁過濾器

7.1.5氫型陽離子交換器和陽層混床

7.1.6空氣擦洗高速混床

7.1.7凝結水除油

7.2凝結水除鹽(一)——體外再生混床

7.2.1體外再生混床的結構和特點

7.2.2經典的體外再生混床再生系統

7.2.3影響混床出水水質的因素

7.2.4銨型混床

7.3凝結水除鹽(二)——提高混床樹脂再生度的方法

7.3.1提高混床陰陽樹脂分離程度

7.3.2將分離後混雜的樹脂變為無害樹脂

7.3.3完善再生工藝

7.4凝結水處理系統

7.4.1發電廠凝結水處理原則性系統

7.4.2凝結水處理對樹脂的要求

7.4.3常用系統

7.4.4低壓凝結水處理與中壓凝結水處理

7.4.5凝結水處理系統出水水質

7.5空冷火力發電機組和壓水堆核電站凝結水處理

7.5.1空冷發電機組凝結水處理

7.5.2壓水堆核電站凝結水處理

習題

8膜技術與海水淡化

8.1反滲透

8.1.1滲透和反滲透

8.1.2反滲透膜透過機理

8.1.3反滲透膜的基本遷移方程

8.1.4反滲透膜的製備

8.1.5反滲透膜的基本性能

8.1.6膜元件和膜組件

8.1.7反滲透裝置及其基本流程

8.1.8反滲透裝置的主要性能參數

8.1.9反滲透給水水質指標和常見的前處理系統

8.1.10反滲透給水前處理的處理單元

8.1.11反滲透產水的後處理

8.1.12反滲透膜污染及控制

8.2納濾

8.2.1概述

8.2.2納濾原理

8.2.3納濾膜及其套用領域

8.3超濾和微濾

8.3.1超濾的基本原理

8.3.2超濾膜及膜元件

8.3.3超濾膜污染與控制

8.3.4超濾裝置運行與維護

8.3.5微濾

8.3.6UF和MF的操作及套用

8.4電滲析和電除鹽

8.4.1電滲析原理

8.4.2電滲析裝置

8.4.3電滲析運行中的一些問題

8.4.4電滲析的套用

8.4.5電除鹽原理

8.4.6電除鹽裝置

8.4.7電除鹽裝置的運行

8.4.8電除鹽裝置的維護

8.4.9電除鹽的套用

8.5海水淡化

8.5.1海水水質特點

8.5.2反滲透法海水淡化

8.5.3多級閃蒸海水淡化

8.5.4低溫多效蒸發海水淡化

8.5.5其他海水淡化方法

習題

9工業冷卻水裝置及運行

9.1冷卻水系統和設備

9.1.1冷卻水系統

9.1.2冷卻構築物

9.2水的冷卻原理

9.2.1濕空氣性質

9.2.2水冷卻原理

9.3冷卻塔的組成及特性

9.3.1塔體

9.3.2通風筒

9.3.3配水系統

9.3.4淋水填料

9.3.5通風設備

9.3.6收水器

9.3.7集水池

9.4冷卻塔設計簡介

9.4.1冷卻塔設計任務、範圍與技術指標

9.4.2冷卻塔工藝設計所需基礎資料

9.4.3冷卻塔填料的選擇

9.5敞開式循環冷卻系統的換熱設備及運行

9.5.1換熱設備

9.5.2敞開式循環冷卻系統的運行操作參數

9.6敞開式循環冷卻水系統的平衡

9.6.1水量平衡

9.6.2鹽平衡

9.7污垢及污垢熱阻

9.7.1污垢的沉積和分類

9.7.2污垢的形成過程及影響因素

9.7.3污垢熱阻

9.8循環冷卻水系統水質穩定性判別

9.8.1極限碳酸鹽硬度法

9.8.2碳酸鈣飽和指數IB法

9.8.3碳酸鈣穩定指數IW法

9.8.4臨界pH(pHC)法

9.8.5結垢指數IJ法(Puckorius法)

9.8.6推動力指數IT法

9.8.7侵蝕指數Iq法

9.8.8磷酸鈣飽和指數IB，P法

9.8.9根據運行數據判斷是否結垢

9.9循環冷卻水系統的防垢處理

9.9.1石灰加酸處理

9.9.2加酸法

9.9.3離子交換法

9.9.4阻垢劑法

9.10循環冷卻水系統中的污泥控制、微生物控制和腐蝕控制

9.10.1循環冷卻水系統中的污泥

9.10.2循環水中污泥控制

9.10.3循環冷卻水系統中的微生物及危害

9.10.4微生物控制

9.10.5循環冷卻水系統中金屬的腐蝕

9.10.6循環冷卻水中金屬腐蝕的控制

9.11循環冷卻水系統運行及管理

9.11.1碳鋼熱交換器的循環冷卻水系統運行管理

9.11.2其他金屬材料熱交換器的循環冷卻水系統運行管理

習題

參考文獻