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第13章 消毒1

13-1 历史回顾4

13-2 水处理中常用的消毒方法5

13-3 消毒动力学7

13-3-1 经典消毒动力学——Chick-Waston定律8

13-3-2 当代动力学模型12

13-3-3 消毒模型比较17

13-3-4 化学消毒剂的浓度下降19

13-3-5 温度对消毒动力学的影响20

13-3-6 联系消毒动力学和消毒有效性的方法22

13-3-7 消毒的ct值23

13-4 非理想流反应器中的消毒动力学24

13-4-1 SFM模型在消毒中的应用25

13-4-2 当扩散在消毒中很重要时的相关研究28

13-4-3 用t10评估扩散性能30

13-5 自由氯和化合氯消毒31

13-5-1 自由氯的化学性质31

13-5-2 化合氯的化学性质34

13-5-3 氯的形式（液氯、氯气、次氯酸盐等）37

13-5-4 液氯37

13-5-5 氯气的控制38

13-5-6 次氯酸钠41

13-5-7 氨45

13-6 二氧化氯消毒49

13-6-1 二氧化氯的产生49

13-6-2 亚氯酸钠50

13-7 臭氧消毒51

13-7-1 臭氧需求量和臭氧消耗51

13-7-2 确定臭氧消毒动力学的小试53

13-7-3 臭氧的产生58

13-7-4 氧气源59

13-7-5 臭氧注入系统61

13-7-6 尾气处理63

13-8 低扩散消毒接触器的设计63

13-8-1 管式接触器的设计64

13-8-2 蛇形接触池的设计65

13-8-3 反向-同向流挡板式接触池的设计70

13-9 紫外线消毒73

13-9-1 紫外线的概念74

13-9-2 紫外线的来源75

13-9-3 设备构型77

13-9-4 灭活机理78

13-9-5 复活79

13-9-6 作用光谱的概念80

13-9-7 紫外线剂量81

13-9-8 水质的影响81

13-9-9 紫外反应器水力学影响83

13-9-10 用准直平行光束装置测定紫外线剂量86

13-9-11 紫外反应器的验证试验93

13-9-12 美国环保局紫外消毒指南验证程序94

问题和讨论95

参考文献100

第14章 空气吹脱和曝气111

14-1 空气吹脱和曝气的介绍114

14-1-1 实现气-水接触115

14-1-2 空气吹脱115

14-1-3 曝气116

14-2 气-液平衡116

14-2-1 蒸气压和拉乌尔定律116

14-2-2 亨利定律117

14-2-3 亨利常数的其他单位118

14-2-4 亨利常数的来源120

14-2-5 使用分子技术或蒸气压和溶解度来估算亨利常数122

14-2-6 亨利常数的影响因素123

14-3 空气吹脱和曝气系统的分类127

14-3-1 液滴或薄膜气-液接触器129

14-3-2 鼓风曝气装置132

14-3-3 抽吸曝气装置133

14-3-4 机械曝气器133

14-3-5 各种空气吹脱和曝气系统的优点和缺点133

14-3-6 选择合适的装置134

14-4 填料塔吹脱的基本原理135

14-4-1 逆流填料塔的物料平衡分析135

14-4-2 多级吹脱塔的物料平衡140

14-4-3 确定填料塔高度的设计方程142

14-5 填料塔吹脱的分析和设计147

14-5-1 确定填料塔高度需要的条件147

14-5-2 能量需求158

14-5-3 填料塔设计分析与评级分析161

14-5-4 设计变量162

14-5-5 设计方法163

14-5-6 影响填料塔性能的因素166

14-6 低侧面空气吹脱塔分析167

14-6-1 概述167

14-6-2 设计方法169

14-7 喷淋曝气装置的分析170

14-7-1 概述171

14-7-2 设计方法171

14-8 其他类型的空气吹脱和曝气装置174

14-8-1 喷淋塔175

14-8-2 扩散曝气装置176

14-8-3 机械曝气装置176

问题和讨论177

参考文献179

第15章 吸附185

15-1 吸附现象介绍188

15-1-1 吸附现象188

15-1-2 吸附的发展历史189

15-1-3 吸附材料的应用189

15-2 活性炭的制造、再生和再活化191

15-2-1 原材料直接制备192

15-2-2 失效的颗粒活性炭的再生及再活化194

15-3 吸附的理论基础196

15-3-1 吸附的界面平衡和其他溶质的表面现象196

15-3-2 吸附相关的重要参数196

15-3-3 表面化学和吸附过程中力的作用196

15-4 描述吸附平衡的吸附等温线及方程的发展200

15-4-1 平衡等温线200

15-4-2 Langmuir等温吸附方程204

15-4-3 Freundlich等温吸附方程205

15-4-4 Brunauer-Emmett-Teller等温吸附方程209

15-4-5 液相吸附的Polanyi相关性方程211

15-4-6 多组分平衡217

15-4-7 尾气气提的Dubinin-Radushkevich相关性方程219

15-5 粉末活性炭221

15-5-1 粉末活性炭在水处理中的应用221

15-5-2 确定粉末活性炭投加量的实验方法221

15-5-3 粉末活性炭和颗粒活性炭利用率的对比222

15-5-4 粉末活性炭吸附能力的影响因素225

15-5-5 粉末活性炭在单元处理中的应用233

15-5-6 均相表面扩散模型236

15-6 颗粒活性炭249

15-6-1 颗粒活性炭应用中的术语250

15-6-2 比产量和活性炭利用率的确定253

15-6-3 颗粒活性炭的运行257

15-6-4 颗粒活性炭性能的模拟264

15-6-5 水中天然有机物对颗粒活性炭吸附性能的影响评价282

15-6-6 快速小规模吸附柱试验291

15-6-7 吸附器性能的影响因素307

问题和讨论308

参考文献312

第16章 离子交换319

16-1 离子交换技术的发展321

16-1-1 天然交换材料322

16-1-2 合成交换材料323

16-1-3 合成树脂交换机理323

16-2 合成离子交换介质324

16-2-1 树脂结构324

16-2-2 树脂根据官能团分类326

16-3 离子交换介质的性质329

16-3-1 树脂的工程性质329

16-3-2 树脂的物理性质335

16-4 离子交换平衡338

16-4-1 离子交换的选择性338

16-4-2 分离因数341

16-4-3 二组分交换系统342

16-4-4 多组分交换系统344

16-5 离子交换动力学347

16-5-1 离子交换动力学原理概述347

16-5-2 固定床离子交换工艺的控速步骤349

16-6 离子交换工艺的组成350

16-6-1 再生方法350

16-6-2 离子交换工艺分类353

16-7 离子交换工艺设计中的工程考虑357

16-7-1 问题界定357

16-7-2 处理目标和目的358

16-7-3 初步工艺分析358

16-7-4 实验室和中试试验358

16-7-5 离子交换柱设计标准的建立365

16-8 离子交换工艺设计实例367

16-8-1 问题界定367

16-8-2 处理目标／设计标准及限制367

16-8-3 初步工艺分析368

16-8-4 实验室和中试实验368

16-8-5 原型规模工艺设计标准的建立370

16-8-6 实例设计小结374

问题和讨论374

参考文献377

第17章 反渗透381

17-1 膜工艺的分类384

17-2 反渗透的应用385

17-2-1 海水淡化385

17-2-2 地下苦咸水淡化386

17-2-3 水的回收利用387

17-2-4 水的软化和NOM去除387

17-2-5 特定污染物去除387

17-3 反渗透在水处理中的发展历史388

17-4 反渗透工艺描述389

17-4-1 预处理和后处理389

17-4-2 浓缩液391

17-4-3 膜组件结构391

17-5 反渗透基本原理393

17-5-1 膜结构、材料化学性质以及截留能力393

17-5-2 渗透压395

17-5-3 反渗透膜中的水和溶质的传质模型400

17-5-4 溶质截留机理402

17-5-5 水和溶质通量方程403

17-5-6 温度和压力的依赖性404

17-5-7 浓差极化409

17-6 污染和结垢414

17-6-1 颗粒污染414

17-6-2 无机盐的沉淀与结垢416

17-6-3 金属氧化物污染420

17-6-4 生物污染421

17-7 反渗透工艺设计422

17-7-1 膜组件的选择与排列设计424

17-7-2 测试试验434

17-7-3 预处理436

17-7-4 后处理436

17-7-5 浓缩液管理437

17-7-6 残余物的处置438

17-7-7 能量回收439

问题和讨论441

参考文献446

第18章 高级氧化451

18-1 高级氧化技术介绍454

18-1-1 高级氧化技术的种类454

18-1-2 AOPs性能评估456

18-1-3 AOPs的副产物460

18-1-4 影响AOPs的主要因素461

18-1-5 AOPs的可行性评估466

18-2 作为一种高级氧化技术的臭氧氧化466

18-2-1 由OH-产生羟基自由基467

18-2-2 由NOM产生羟基自由基469

18-2-3 由实验室实验确定目标化合物的分解474

18-3 过氧化氢／臭氧技术用于饮用水处理475

18-3-1 反应机理475

18-3-2 过氧化氢和臭氧的合适剂量476

18-3-3 H2O2/O3工艺的基元反应477

18-3-4 H2O2/O3过程的简化模型480

18-3-5 简化模型和数据的比较及其使用限制481

18-3-6 H2O2/O3工艺的缺点482

18-4 过氧化氢／紫外线工艺487

18-4-1 UV/H2O2工艺的基元反应488

18-4-2 反应器性能描述491

18-4-3 简化模型和数据的比较及其使用限制494

18-4-4 NOM和化合物种类对目标化合物分解的影响499

18-5 其他高级氧化技术503

18-5-1 二氧化钛光催化504

18-5-2 芬顿反应507

18-5-3 超声分解508

问题和讨论509

参考文献510