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第一篇 总论篇 1

第一章 水环境污染与水资源短缺 1

第一节 水与水资源 1

一、地球上的水 1

目录 1

二、地球水量储量与循环 7

三、水资源与水资源量 11

四、世界水资源 17

五、中国水资源 22

第二节 水资源危机与对策 33

一、水资源短缺 33

二、水环境污染 37

三、节约用水 42

一、海水（苦咸水）利用及淡化 46

第三节 非传统水资源开发及污水回用 46

二、人工降雨和雨水利用 50

三、跨流域调水 52

四、极地冰山淡水资源的开发利用 58

五、污水回用 59

六、污水回用与其他非传统水源的比较 61

第四节 城市污水回用现状与发展趋势 62

一、城市污水回用的历史与现状 62

二、城市污水回用的发展趋势 68

参考文献 74

第二章 城市污水回用概述 76

第一节 城市污水的性质与特征 76

一、城市污水来源 76

二、城市污水的主要污染指标 76

三、城市污水的水质特征 81

第二节 城市污水回用途径与系统 84

一、技术术语 84

二、回用途径综述 85

三、回用系统组成 88

第三节 城市污水回用技术概论 92

一、常规处理技术的发展 92

二、深度处理技术的应用 94

三、处理技术的组合与集成 94

四、新技术、新工艺的开发 95

五、回用处理工艺方法概要 97

第四节 城市污水回用主要原则与策略 102

一、回用事业的基础 102

二、主要原则与策略 103

参考文献 106

第三章 城市污水回用的水质要求与标准 108

第一节 回用水主要水质指标 108

一、常规指标 108

二、有机物指标 108

三、植物营养指标 109

四、重金属指标 110

五、固体性指标 110

六、其他物理与化学性指标 110

七、卫生学指标 111

第二节 回用水水质要求与标准 111

一、回用水水质基本要求 111

二、回用水水质标准概述 111

三、回用于工业用水水质要求和标准 113

四、回用于城市杂用水水质要求和标准 124

五、回用于景观环境用水水质要求和标准 126

六、回用于补充水源水水质要求和标准 134

七、回用于农业用水水质要求和标准 137

参考文献 139

第二篇 技术篇 140

第四章 预处理技术 140

第一节 格栅 143

一、格栅 143

二、破碎机 146

第二节 水量水质调节技术 146

第三节 沉淀技术 148

一、沉砂池 148

二、沉淀池 152

第四节 强化预处理技术 155

一、概述 155

二、物化一级强化处理工艺 156

三、生物一级强化处理工艺 157

参考文献 159

第五章 生物处理技术 160

第一节 活性污泥法技术 160

一、活性污泥法的基本原理及流程 160

二、活性污泥 161

三、活性污泥的增长规律 165

四、活性污泥降解有机物的规律 166

五、控制活性污泥法过程的要素 167

六、传统活性污泥法工艺 169

第二节 生物膜法技术 171

一、生物膜法基本概念 171

二、传统生物膜法处理工艺 177

一、概述 181

第三节 稳定塘技术 181

二、稳定塘的净化原理 182

三、稳定塘分类 183

四、稳定塘的利用 187

第四节 AB、A/O和A2/O技术 188

一、AB工艺（absorptionbiodegradation） 188

二、A/O、A2/O工艺 191

第五节 氧化沟技术 195

一、概述 195

二、氧化沟的工艺原理与技术特点 196

三、氧化沟的类型 196

第六节 曝气生物滤池技术 202

一、概述 202

三、曝气生物滤池的填料 203

二、曝气生物滤池的基本工作原理 203

四、曝气生物滤池的类型 204

五、组合工艺流程 205

六、曝气生物滤池的优点及缺点 205

第七节 SBR技术 206

一、概述 206

二、工作原理及基本运行操作 207

三、工艺性能特点 208

四、SBR工艺的变形和发展 209

第八节 膜生物反应器技术 215

一、概述 215

二、膜生物反应器的一般特性 215

三、浸没式中空纤维膜生物反应器 216

四、膜生物反应器的工艺流程 218

参考文献 219

第一节 混凝技术 221

一、概述 221

二、混凝原理 221

第六章 深度处理技术 221

三、混凝单元技术 228

第二节 过滤技术 233

一、概述 233

二、过滤单元技术 237

三、过滤技术的应用 245

第三节 氧化还原技术 247

一、概述 247

二、氧化还原单元技术 248

三、氧化还原技术应用 260

一、概述 261

第四节 消毒技术 261

二、消毒单元技术 262

三、消毒法应用 270

第五节 膜分离技术 271

一、概述 271

二、膜分离单元技术 274

三、膜分离技术的应用 280

第六节 水质稳定技术 282

一、概述 282

二、水质稳定处理方法 282

第七节 活性炭吸附技术 288

一、吸附的基本理论 289

二、吸附剂及其再生 293

三、吸附单元技术 297

四、吸附技术的应用 300

第八节 生物活性炭技术 303

一、生物活性炭简述 303

二、生物活性炭工艺的原理 303

三、生物活性炭单元技术 304

四、生物活性炭技术的应用 305

参考文献 307

第七章 污泥的处理和处置 309

第一节 污泥问题概述 309

第二节 污泥的类型、污泥量和污泥性质 309

一、污泥的来源、性质及主要指标 309

二、污泥的产量 311

三、污水处理工艺对污泥量、性质的影响 314

五、污泥处理处置的方法及组合 315

四、污泥处理处置的原则 315

第三节 污泥浓缩 318

一、污泥浓缩的基本概念 318

二、重力浓缩 319

三、气浮浓缩 319

四、机械浓缩 320

五、其他方法 320

第四节 污泥稳定 321

一、污泥稳定基本概念 321

二、污泥稳定方法及技术原理 321

三、评价污泥稳定程度的指标 325

四、影响污泥厌氧消化的主要因素 326

五、污泥厌氧消化法的分类和发展 326

第五节 污泥调理 328

一、概述 328

六、污泥消化产品——沼气的利用 328

二、污泥脱水性能评价指标 329

三、化学调理 329

四、物理调理 330

第六节 污泥脱水 330

一、污泥脱水基本概念 330

二、污泥的机械脱水 330

第七节 污泥干燥 335

一、概述 335

二、污泥干燥方式与设备 335

三、污泥干燥应用与发展前景 339

第八节 污泥填埋 339

一、概述 339

二、污泥填埋的技术要求 340

二、焚烧方式及设备 342

第九节 污泥焚烧 342

一、概述 342

三、污泥焚烧的应用与发展前景 343

第十节 污泥的土地利用 344

一、概述 344

二、土地利用方式 344

三、利用的限制条件及预处理要求 345

四、污泥土地利用的预处理方法 346

五、对环境的影响及解决办法 347

六、各国污泥土地利用的标准分析 348

七、污水污泥科学合理的土地利用对策 351

参考文献 352

一、国外城市污水回用于工业概况 354

第一节 城市污水回用于工业的概况 354

第八章 城市污水回用于工业 354

第三篇 回用篇 354

二、国内城市污水回用于工业概况 355

第二节 回用于工业的主要用途和水质要求 356

一、工业冷却系统用水 357

二、锅炉水 366

三、工艺用水 366

第三节 回用于工业的处理技术与工艺 370

一、城市污水处理厂净化技术 370

二、深度处理技术 371

第四节 处理工艺与应用实例 373

一、回用于冷却水 373

二、回用于锅炉水 380

三、回用于工艺用水 382

参考文献 386

第九章 城市污水回用于城市杂用水 388

第一节 概述 388

一、城市污水回用于城市杂用水的特点 388

二、国内外城市杂用水利用回用水的历史和发展 389

第二节 回用途径及水质标准 390

一、回用途径 390

二、回用水水质标准 393

第三节 回用系统与处理技术 393

一、回用系统类型 393

二、回用处理技术 394

三、输水方式 394

四、安全控制 394

第四节 应用实例 396

一、高碑店污水处理厂 396

三、新加坡深度处理示范厂 398

二、SanJoseCreek水再生厂 398

四、西安市北石桥污水净化中心 400

参考文献 400

第十章 城市污水回用于景观环境用水 402

第一节 概述 402

一、城市水体功能 402

二、城市污水在景观环境中的回用 402

三、国内外城市污水回用于景观环境的概况 403

第二节 城市污水回用于景观环境用水的类型及水质标准 404

一、术语和定义 404

二、城市污水回用于景观环境水体的标准 405

三、关于不同城市景观水体的回用控制指标的选择 406

一、城市污水回用于景观环境水体的前处理技术 407

第三节 城市污水回用于景观环境的处理技术 407

二、城市污水回用于景观环境用水的深度处理技术 411

第四节 城市污水回用于景观环境的处理工艺与应用实例 415

一、以城市污水为处理原水 415

二、以城市污水处理厂二级出水为处理原水 422

三、湿地处理系统 424

参考文献 431

第十一章 楼宇中水回用 432

第一节 概述 432

一、楼宇中水回用的特点 432

二、国外楼宇中水回用的历史 432

三、国内楼宇中水回用的发展 433

四、术语 434

第二节 楼宇中水原水水质水量 435

一、楼宇中水原水与中水用途 435

二、原水水质水量 436

第三节 中水系统 440

一、中水水质标准 440

二、中水系统类型及组成 442

三、水量平衡 444

四、安全防护与检测控制 445

第四节 处理工艺技术 446

一、处理工艺技术选用原则 446

二、单元处理技术 447

三、典型流程 447

第五节 楼宇中水回用应用实例 450

一、实例1北京万泉公寓中水回用工程 450

二、实例2北京劲松宾馆中水处理 451

三、实例3北京西客站中水工程 453

四、实例4济南南郊宾馆中水回用处理工艺 454

五、实例5济南国际机场污水处理厂改造为中水工程设计 455

六、实例6中央人民广播电台大楼中水设备的利用 457

七、实例7广州大厦中水回用工程 458

八、实例8大连香格里拉大饭店中水回用工程 459

参考文献 462

第十二章 小区中水回用 463

第一节 概述 463

一、居住小区中水回用的特点 463

二、小区中水回用的历史与发展 463

第二节 居住小区中水原水水质水量 465

一、原水选用与回用水用途 465

二、原水水质水量 467

第三节 中水系统 467

一、中水水质标准 467

二、中水系统类型及组成 467

三、水量平衡 468

第四节 处理工艺技术 469

四、安全防护与检测控制 469

第五节 小区中水回用应用实例 470

一、实例1日本住宅工团芝山住宅区中水回用工程 470

二、实例2上海宝钢一、二期生活污水处理及回用工程 471

三、实例3大连市老虎滩工人疗养院中水示范工程 474

四、实例4示范居住小区回用工程实例 476

五、实例5山西省委大院中水处理及回用工程设计 476

参考文献 478

第十三章 城市污水回用于补充水源 479

第一节 补充地表水 479

一、概述 479

二、回用水水质要求 480

一、概述 482

三、处理工艺及应用 482

第二节 补充地下水 482

二、回用水水质标准及处理技术 484

三、回用途径与作用 485

四、回灌技术 488

第三节 应用实例 491

参考文献 496

第十四章 城市污水回用于农业与土地处理 498

第一节 概述 498

一、国外城市污水回用于农业灌溉概况 498

二、国内城市污水回用于农业灌溉概况 500

三、城市污水回用于农业的特点 501

一、回用于农业灌溉水质基本要求 502

二、污水性质的影响 502

第二节 回用于农业灌溉的水质要求与影响 502

三、回用于农业灌溉水质标准 509

第三节 回用于农业灌溉的处理工艺与应用 512

一、一级处理 513

二、二级处理 513

三、三级处理（深度处理） 514

第四节 回用于农业的灌溉系统 515

一、回用水输送系统 515

二、回用水灌溉系统 515

三、回用水蓄水系统 516

第五节 土地处理系统 517

一、土地处理系统的组成 517

二、土壤—植物系统的净化机理 519

三、土地处理工艺概述 519

第六节 应用实例 523

参考文献 527

第十五章 城市雨水收集利用及进展 529

第一节 城市雨水利用历史 529

一、雨水利用的古代文明 529

二、雨水利用的兴起 530

三、雨水利用现状 530

第二节 城市雨水资源的水质特点 532

一、屋顶（面）雨水径流 533

二、地面雨水径流 534

三、绿地、天然山坡和岩石等其他雨水径流 535

第三节 城市雨水利用系统与技术 535

一、城市雨水集流技术 536

二、雨水截流传输和贮存技术 537

三、雨水径流渗透技术 538

五、雨水径流的净化技术和回用系统 541

四、雨水径流水质控制技术 541

第四节 不同类型雨水利用实例 543

一、大面积商业开发区的雨水利用 543

二、居民小区的雨水利用 545

三、单户家庭雨水利用 547

四、海岛雨水利用 548

五、其他的雨水利用 548

第五节 雨水利用的研究与进展 552

参考文献 553

第四篇 设计与评价篇 554

第十六章 回用水水质监测 554

第一节 概述 554

一、监测方法 554

二、数据处理 555

三、水样的采集和保存 557

第二节 物理性质的检验 559

一、水温 559

二、臭 560

三、色度 561

四、浊度 562

五、悬浮性固体 563

六、溶解性固体 564

七、pH值 565

第三节 金属化合物的测定 566

一、铁 566

二、锰 569

三、其他金属化合物 570

第四节 非金属无机物的测定 570

一、总碱度 570

二、总硬度 571

三、氨氮 572

四、凯氏氮 576

五、总磷 577

六、氯化物 579

七、余氯 581

第五节 有机化合物的测定 583

一、化学需氧量（COD） 583

二、生化需氧量 585

三、石油类和动植物油 588

四、挥发性酚类 591

五、阴离子洗涤剂 595

第六节 生物监测方法 596

一、水中细菌总数的测定 596

二、水中总大肠菌群的测定 598

参考文献 604

第十七章 城市污水回用风险评价 605

第一节 概述 605

一、城市污水回用途径与分类 605

二、城市污水中可能存在的污染物质 605

第二节 回用水中的污染物组分 608

第三节 城市污水回用风险评价的主要内容 609

一、风险的定义、可接受性和不确定性 609

二、引起城市污水回用风险的主要因素 611

三、城市污水回用风险评价的主要内容 612

第四节 城市污水回用风险评价的基本方法 615

一、影响确定的污染物评价 615

二、影响不确定的污染物评价 616

参考文献 618

一、城市污水回用工程检测仪表 620

第十八章 检测仪表及自动控制 620

第一节 检测仪表 620

二、智能仪表 626

三、检测仪表的抗干扰措施 627

第二节 自动控制器 627

一、可编程控制器的定义 628

二、可编程控制器的特点 628

三、可编程控制器的构成 628

四、可编程控制器与其他工业控制系统的比较 629

五、可编程控制器在水处理行业的应用与发展 630

第三节 自动控制执行装置 631

一、泵 631

二、调节阀 631

一、自动控制系统的特点、分类及其性能指标 632

第四节 污水处理的自动控制系统 632

三、计量泵 632

二、目前我国污水处理厂常用的计算机自动控制系统的类型 634

三、自动化控制系统的网络传输介质 636

四、自动控制系统的软件 637

第五节 集散型控制系统 639

一、集散控制系统各层的功能 639

二、集散控制系统的基本组成 641

第六节 现场总线技术 642

一、现场总线简介 642

二、几种典型的现场总线 643

第七节 水处理自动控制系统的设计方法 646

一、系统设计的主要宗旨 646

二、计算机自控系统功能说明书的编写 646

四、PLC系统的配置 647

三、计算机自动控制系统的组态系统及结构方案的确定 647

五、操作站类型的选定 648

六、通信网络形式的确定 648

第八节 污水回用工程自动控制的典型例子 648

一、污水回用概况和工艺流程 648

二、自动控制系统的设计要求 650

三、自动控制系统设计 652

参考文献 654

第十九章 城市污水回用工程规划与设计 655

第一节 概述 655

第二节 城市污水回用工程规划设计与系统优化 656

一、城市污水回用系统的组成 656

二、回用工程规划设计的主要过程及内容 657

三、洛杉矶市城市污水回用系统简介 659

二、设计程序 661

第三节 城市污水回用处理工程设计概要 661

一、设计规范与标准 661

三、基础资料 662

四、工艺流程的选择 663

五、平面布置与高程布置 663

六、安全措施和监测控制 665

七、相关专业的配合 665

八、设计文件编制要求 666

第四节 技术经济分析与效益评估 675

一、技术经济分析的主要内容 675

二、建设投资与经营管理费用 675

三、经济比较与分析方法 678

四、社会与环境效益评估 680

参考文献 680