目錄
序
前言
第1章 強(qiáng)化混凝概論 1
1.1 混凝：概念、定義與范疇 1
1.1.1 混凝基本概念 1
1.1.2 混凝研究概況 2
1.1.3 混凝評(píng)估方法體系與操作規(guī)范 4
1.2 水質(zhì)問題與水質(zhì)安全 6
1.2.1 水質(zhì)問題 7
1.2.2 水質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化過程 10
1.2.3 飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 10
1.2.4 水質(zhì)安全保障、管理與計(jì)劃 11
1.3 強(qiáng)化混凝與優(yōu)化混凝 14
1.3.1 消毒副產(chǎn)物與控制標(biāo)準(zhǔn) 14
1.3.2 工藝研究與進(jìn)展 15
1.3.3 混凝劑的研究與進(jìn)展 17
參考文獻(xiàn) 18
第2章 原水水質(zhì)特征 20
2.1 流域水質(zhì)變化特征 20
2.1.1 河流水質(zhì)原理 20
2.1.2 河流水質(zhì)變化趨勢(shì) 22
2.1.3 河流水質(zhì)監(jiān)控分析 24
2.2 水體污染物及其賦存特征 26
2.2.1 微污染水質(zhì)概況 26
2.2.2 水體顆粒物 27
2.2.3 水體有機(jī)物 29
2.2.4 水體無機(jī)物 34
2.3 典型區(qū)域原水水質(zhì)特征 34
2.3.1 典型北方水廠原水水質(zhì)變化 34
2.3.2 典型南方水廠原水水質(zhì)變化 35
參考文獻(xiàn) 45
第3章 微污染水體有機(jī)物及其去除特征 47
3.1 微污染水體DOM的分析表征 47
3.1.1 AOM分級(jí)表征的重要性與技術(shù)概況 47
3.1.2 化學(xué)分級(jí)表征 51
3.1.3 物理分級(jí)表征 56
3.2 有機(jī)物分級(jí)方法的改進(jìn)與操作 57
3.2.1 化學(xué)分級(jí)方法的改進(jìn) 57
3.2.2 物理分級(jí)參數(shù)的確定 63
3.3 典型水體DOM的分級(jí)表征 68
3.3.1 化學(xué)分級(jí)表征 68
3.3.2 分子質(zhì)量分級(jí)表征 73
3.3.3 各組分SUVA和STHMFP的關(guān)系 76
3.3.4 物理化學(xué)結(jié)合DOM分級(jí) 77
3.4 DOM去除機(jī)制的分級(jí)研究 79
3.4.1 不同水體DOM的混凝去除率 79
3.4.2 分級(jí)組分的混凝去除特征及相互關(guān)系 81
3.4.3 結(jié)合分級(jí)方法對(duì)DOM混凝去除過程 83
3.5 水廠工藝對(duì)DOM的去除特征 84
3.5.1 常規(guī)處理工藝 84
3.5.2 強(qiáng)化處理工藝 87
參考文獻(xiàn) 93
第4章 優(yōu)勢(shì)混凝形態(tài)表征與作用機(jī)制 96
4.1 高效混凝劑研究概況 96
4.2 優(yōu)勢(shì)混凝形態(tài)研究與進(jìn)展 97
4.2.1 鋁(Ⅲ)水解化學(xué)概論 97
4.2.2 Al13的形成機(jī)制 99
4.2.3 Al13形成的影響因素 102
4.2.4 形態(tài)鑒定方法 104
4.3 Ferron法的優(yōu)化解析及k值判據(jù) 111
4.3.1 優(yōu)化解析方程的建贏 112
4.3.2 鋁形態(tài)的反應(yīng)k值 115
4.3.3 改進(jìn)Ferron法-k值判據(jù) 120
4.3.4 NMR法與Ferron法-k值判據(jù)法的比較 121
4.4 改進(jìn)Ferron法的應(yīng)用 123
4.4.1 鋁鹽的自發(fā)水解 123
4.4.2 鋁鹽的強(qiáng)制水解 124
4.5 Al13的亞穩(wěn)平衡與轉(zhuǎn)化 126
4.5.1 新制PACl的短期熟化行為 126
4.5.2 PACl的稀釋 128
4.5.3 Al13在沉淀中的溶出 130
4.5.4 Al13的鑒定 132
4.5.5 沉淀轉(zhuǎn)化Al13過程的Ferron解析 133
4.6 高濃PACl的制備 137
4.6.1 3種方法的初步比較 138
4.6.2 B=2.2高濃PACl中Al13的形成 139
4.7 Al13的形成機(jī)制 140
4.7.1 PLI-Al13的介穩(wěn)平衡 140
4.7.2 對(duì)影響Al13生成參數(shù)的認(rèn)識(shí) 142
4.8 Al13的靜電簇效應(yīng) 144
4.8.1 電中和能力比較 144
4.8.2 絮體生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué) 145
4.8.3 靜電簇效應(yīng) 147
參考文獻(xiàn) 149
第5章 混凝劑的優(yōu)化與篩選 152
5.1 不同形態(tài)的相對(duì)重要性與穩(wěn)定性 152
5.1.1 聚合鋁混凝過程中的形態(tài)分布 152
5.1.2 聚合鋁混凝過程的形態(tài)重要性 155
5.2 聚合鋁混凝作用機(jī)制 158
5.2.1 pH對(duì)聚合鋁混凝效果影響 158
5.2.2 溫度對(duì)聚合鋁混凝性能影響 163
5.2.3 混凝作用機(jī)制 164
5.3 混凝劑形態(tài)與效能的強(qiáng)化：無機(jī)、有機(jī)復(fù)合 166
5.3.1 不同助凝劑的復(fù)合特征 166
5.3.2 復(fù)合絮凝劑的混凝性能 168
參考文獻(xiàn) 173
第6章 典型微污染水的強(qiáng)化混凝 176
6.1 原水基本水質(zhì)特征 176
6.2 原水季節(jié)性混凝特征 176
6.3 原水中有機(jī)物特性及強(qiáng)化混凝目標(biāo) 178
6.3.1 灤河水與黃河水污染物分析 178
6.3.2 黃河水和灤河水水體有機(jī)物混凝特性比較 181
6.3.3 天津水體強(qiáng)化混凝目標(biāo) 182
6.4 天津原水堿度效應(yīng) 184
6.4.1 pH優(yōu)化 184
6.4.2 強(qiáng)化軟化絮凝 187
參考文獻(xiàn) 192
第7章 混凝過程強(qiáng)化與控制 194
7.1 絮體的形成與結(jié)構(gòu) 194
7.1.1 絮體形態(tài)學(xué) 194
7.1.2 絮體形態(tài)學(xué)研究方法 196
7.1.3 絮體的分形維數(shù) 198
7.1.4 絮體的強(qiáng)度 201
7.1.5 絮體性狀的影響因素 204
7.1.6 工藝控制條件對(duì)絮體性狀的影響 205
7.2 混凝過程控制與監(jiān)控技術(shù) 221
7.2.1 基于多變量參數(shù)模型的混凝控制 222
7.2.2 基于特性參數(shù)模型的混凝控制 222
7.2.3 基于人工智能模型的控制技術(shù)及其設(shè)計(jì) 223
7.2.4 絮體性狀實(shí)時(shí)圖像檢測(cè)系統(tǒng)的開發(fā) 225
7.2.5 紮體性狀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)研究 229
參考文獻(xiàn) 231
第8章 混凝工藝的優(yōu)化集成 234
8.1 研究概況 234
8.2 混凝劑優(yōu)化的中試系統(tǒng)對(duì)比 235
8.3 氣浮與沉淀工藝對(duì)強(qiáng)化混凝的影響 236
8.3.1 有機(jī)物去除對(duì)比 236
8.3.2 顆粒物去除對(duì)比 237
8.4 預(yù)氧化工藝對(duì)混凝的影響 238
8.4.1 預(yù)臭氧化的除濁作用 238
8.4.2 預(yù)臭氧化去除水中有機(jī)污染物 240
8.5 強(qiáng)化混凝對(duì)過濾工藝的影響 241
8.5.1 有機(jī)物的去除 241
8.5.2 濁度的去除 242
8.5.3 對(duì)濾池過濾周期影響 242
8.6 系統(tǒng)優(yōu)化的檢測(cè)評(píng)價(jià) 243
8.6.1 全流程顆粒物成分分析 243
8.6.2 全流程金屬元素遷移分析 244
8.6.3 全流程顆粒物去除規(guī)律 244
8.6.4 全流程DOM遷移轉(zhuǎn)化 246
8.7 發(fā)展方向與研究展望 249
8.7.1 混凝劑形態(tài)組成的重要性及其作用機(jī)制 249
8.7.2 反應(yīng)器與反應(yīng)條件的重要性 251
8.7.3 水體有機(jī)物、顆粒物與水質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù) 252
8.7.4 優(yōu)化混凝集成技術(shù) 254
8.7.5 高效絮凝技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化 255
8.7.6 強(qiáng)化/優(yōu)化混凝操作規(guī)范 255
參考文獻(xiàn) 256