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第一章 水化学基础1

第一节 水溶液的基本性质1

1-1 水和水溶液1

1-2 水合、配合与离子对5

1-3 化学物种的活度8

1-4 溶度积11

1-5 浓度单位14

1-6 天然水中的溶解固体15

1-7 天然水中的溶解气体17

1-8 水的电导率和电阻率18

1-9 水中阴、阳离子间的关系20

第二节 水-碳酸盐系统22

1-10 溶液平衡浓度的计算22

1-11 水-碳酸盐系统24

1-12 ？和？三种碱度的计算28

1-13 平衡CO2含量的计算30

1-14 pH值因水温改变的变化32

1-15 水-碳酸盐系统平衡时的pH值34

第三节 化学反应动力学37

1-16 反应速率与反应级数37

1-17 基元反应39

1-18 Michaelis-Menten方程与细菌增殖动力学40

第二章 水质44

第一节 水质参数44

2-1 天然水中所含成分44

2-2 水质参数47

2-3 浊度48

2-4 悬浮物浓度与悬浮微粒浓度50

2-5 有机物的水质替代参数53

第二节 饮用水水质与健康54

2-6 嗅和味54

2-7 水质与水传疾病55

2-8 水中病原微生物57

2-9 大肠杆菌类60

2-10 病毒与原生动物61

2-11 饮用水中的元素与健康62

2-12 中国的地方病与水质63

第三节 饮用水水质标准64

2-13 饮用水水质标准64

2-14 饮用水水质标准的制定68

2-15 饮用水水质所面临的问题70

2-16 饮用水水质标准的未来72

3-1 水在生活、工业生产中的用途与水处理78

第三章 给水处理综论78

第一节 给水处理方法78

3-2 给水处理79

3-3 单元处理方法82

第二节 饮用水处理82

3-4 饮用水处理的内容82

3-5 处理效率与多级屏障概念84

3-6 饮用水的处理流程87

3-7 水处理流程的设计90

3-8 水处理试验92

3-9 水处理工程的发展94

第三节 反应器94

3-10 反应器的类型96

3-11 物料衡算方程97

3-12 阶式连续搅拌反应器98

3-13 反应器的停留时间函数99

3-14 脉冲信号与阶梯信号102

3-15 分散数的概念103

3-16 各种反应器的效率104

第一节 胶体及界面化学的基本概念107

4-1 综论107

第四章 凝聚和絮凝107

4-2 胶体表面电荷的来源108

4-3 双电层的构造和界面电位111

4-4 胶体间的相互作用位能115

4-5 絮凝现象119

4-6 絮凝动力学120

第二节 混凝过程的工程实践121

4-7 综论121

4-8 混凝过程中的有机物124

4-9 药剂的配制和投加126

4-10 混合设备129

4-11 絮凝池131

第三节 混凝剂的化学134

4-12 铝盐和铁盐混凝剂135

4-13 硫酸铝的水解物种和聚合氯化铝成分136

4-14 氯化铁的水解物种及聚合铁成分139

4-15 活化水玻璃141

4-16 聚电解质141

4-17 碳酸镁混凝法143

4-18 混凝剂的卫生安全性144

4-19 絮体的粒度和结构147

第四节 混凝过程147

4-20 混合与搅拌151

4-21 铝盐和铁盐的混凝作用155

第五节 混凝杯罐试验159

4-22 杯罐试验与多位搅拌器159

4-23 杯罐试验的基本操作161

4-24 杯罐试验的应用163

4-25 杯罐试验的改进问题166

第五章 沉淀与气浮171

第一节 颗粒物在静水中的沉降171

5-1 颗粒的自由沉降速度171

5-2 自由沉降试验176

5-3 分层沉淀178

第二节 平流沉淀池180

5-4 综论180

5-5 平流沉淀池的设计183

5-6 进口与出口的布置187

第三节 其它沉淀设备和斜管沉淀组件189

5-7 沉淀设备189

5-8 斜管和斜板沉淀池191

5-9 斜管和斜板长度191

5-10 澄清池的一般工作原理203

第四节 澄清池203

5-11 机械搅拌澄清池206

5-12 水力循环澄清池207

5-13 脉冲澄清池214

5-14 悬浮澄清池216

第五节 浓缩池217

5-15 浓缩池的特点217

5-16 浓缩池的设计218

第六节 沉淀设备的排泥222

5-17 排泥浓度及排泥耗水率222

5-18 排泥方法223

第七节 气浮池225

5-19 综论225

5-20 气浮池的设计228

第六章 过滤233

第一节 过滤综论233

6-1 过滤和慢滤池233

6-2 快滤池的工艺过程235

6-3 快滤池滤层的发展和利用240

6-4 过滤过程中出水浊度和过滤水头损失的变化243

6-5 快滤池的水力控制系统248

第二节 配水系统和承托层253

6-6 配水系统253

6-7 管式大阻力配水系统256

6-8 承托层260

第三节 滤层和过滤过程261

6-9 滤层综论261

6-10 滤层的粒度特性264

6-11 滤池的运行行为268

6-12 影响过滤过程的因素273

6-13 双层和三层滤料277

6-14 直接过滤280

6-15 过滤的其它处理效果284

第四节 过滤过程理论286

6-16 过滤的水头损失286

6-17 过滤过程理论综论290

6-18 悬浮颗粒的去除机理293

6-19 过滤方程式294

第五节 快滤池的冲洗299

6-20 冲洗出现的问题299

6-21 冲洗的方法302

6-22 石英砂滤层的反冲洗水力学305

6-23 无烟煤滤层的反冲洗水力学309

6-24 反冲洗作用机理311

6-25 反冲洗构筑物312

第六节 快滤池的设计316

6-26 快滤池的生产率和洗水率316

6-27 普通快滤池的设计317

6-28 普通快滤池设计实例319

第七节 快滤池的其它型式332

6-29 综论332

6-30 虹吸滤池334

6-31 移动冲洗罩滤池337

6-32 重力式无阀滤池339

6-33 压力过滤器340

第八节 表面过滤342

6-34 综论342

6-35 预涂层过滤器343

6-36 超滤344

第九节 补充资料345

6-37 多叉管的水力学345

6-38 公式(6-75)和(6-79)的推导349

6-39 (6-81)、(6-82)和(6-84)等公式的推导350

第七章 曝气及有机物的去除357

第一节 曝气357

7-1 亨利定律357

7-2 水-气相间的传质359

7-3 空气吹脱361

第二节 活性炭吸附364

7-4 活性炭的吸附性能364

7-5 吸附等温线367

7-6 活性炭柱吸附装置的处理性能373

7-7 活性炭床的设计376

7-8 均匀表面扩散模型379

第八章 消毒385

第一节 氯化的化学385

8-1 氯和氯-氨在纯水中的反应385

8-2 氯与天然水中其它物质的反应388

第二节 水的消毒391

8-3 消毒所起的作用与存在的问题391

8-4 消毒动力学393

8-5 氯和氯胺消毒原理395

8-7 简易氯消毒399

8-6 氯胺消毒经验399

8-8 臭氧和二氧化氯消毒400

8-9 消毒副产物403

第三节 液氯和液氨的使用404

8-10 氯气的特性404

8-11 液氯容器的使用过程406

8-12 液氨的使用407

第九章 水的软化409

第一节 综论409

9-1 软化和除盐的区别409

9-2 软化的基本方法410

第二节 石灰软化法411

9-3 石灰用量计算411

9-4 石灰软化设备416

第三节 离子交换树脂的结构及其特性417

9-5 离子交换树脂417

9-6 离子交换树脂的性能420

9-7 离子交换树脂的类型及其比较425

第四节 离子交换动力学430

9-8 离子交换过程430

9-9 离子交换带432

9-10 离子交换软化的化学反应436

第五节 离子交换软化法436

9-11 离子交换树脂的工作交换容量441

9-12 影响树脂工作交换容量的有关因素444

第六节 离子交换软化设备450

9-13 离子交换器的工作过程450

9-14 固定床逆流再生离子交换453

9-15 浮动床离子交换器456

9-16 移动床离子交换设备457

9-17 流动床离子交换器459

9-18 离子交换器运行中的问题460

9-19 再生设备461

第七节 离子交换软化系统及其设计461

9-20 除二氧化碳器的设计462

9-21 软化系统的设计466

第十章 水的除盐与咸水淡化472

第一节 阴离子交换树脂及其特性472

10-1 阴离子交换树脂的结构472

10-2 阴离子交换树脂的特性473

第二节 离子交换法除盐476

10-3 强碱阴离子交换树脂的交换特性476

10-4 弱碱阴离子交换树脂的交换特性478

10-5 双床式离子交换除盐系统479

10-6 混合床离子交换器480

10-7 双层床离子交换器483

第三节 强碱阴树脂的有机沾污及其处理486

10-8 阴树脂的有机沾污486

10-9 树脂有机沾污的防止与处理489

第四节 特殊的离子交换系统490

10-10 离子交换中和器490

10-11 Desal法490

10-12 Sul-Bisul法491

10-14 离子交换膜的特性492

10-13 热再生法492

第五节 电渗析法492

10-15 电渗析除盐原理495

10-16 电渗析器497

10-17 极化和结垢500

10-18 电流效率503

10-19 最佳电流密度505

10-20 电渗析器的应用507

第六节 反渗透509

10-21 渗透和反渗透509

10-22 反渗透膜和膜透过机理512

10-23 反渗透装置514

10-24 反渗透过程的迁移方程与反渗透器的运行参数518

第七节 纯水制备系统521

10-25 纯水及其制备系统521

10-26 纯水制备系统的设计525

第八节 咸水淡化534

10-27 咸水淡化方法534

10-28 蒸馏法535

10-29 冷冻法及其它咸水淡化法538

11-1 电化学腐蚀543

第十一章 腐蚀与结垢543

11-2 铁的腐蚀过程及电位-pH图546

11-3 微生物腐蚀550

11-4 影响腐蚀的因素与腐蚀形式551

11-5 Langelier饱和指数和Ryznar稳定指数553

11-6 CCPP和Caldwell-Lawrence图558

11-7 其它水质稳定指数566

11-8 水质稳定处理568

第十二章 单项无机沾污物的去除572

12-1 综论572

12-2 除铁与除锰574

12-3 除氟与除砷578

12-4 除NO3-580

12-5 除硒与除钡582

第十三章 锅炉水处理584

第一节 锅炉的工作过程及水处理问题584

13-1 锅炉的工作过程584

13-2 锅炉给水的处理问题586

第二节 锅炉给水及锅水的水质标准与流量计算590

13-3 锅炉给水及锅水的水质标准590

13-4 锅炉的给水、补充水及排污水的流量计算592

第三节 锅炉给水的锅内处理595

13-5 锅外处理与锅内处理595

13-6 锅内软化反应596

13-7 锅内补充处理599

13-8 全部锅内处理605

13-9 锅炉的清垢609

第十四章 水的冷却612

第一节 水的冷却原理612

14-1 水的循环冷却系统612

14-2 水的冷却原理613

14-3 湿空气的热力学参数615

第二节 湿空气的热力学性质615

14-4 湿空气的焓湿图619

14-5 湿球温度τ622

14-6 容积传热系数与容积传质系数624

14-7 Lewis关系与湿球温度τ和绝热饱和温度？625

14-8 ？的推导627

第十五章 冷却构筑物及冷却塔的设计计算630

第一节 冷却构筑物630

15-1 冷却构筑物综论630

15-2 抽风式逆流冷却塔634

15-3 进水和配水系统636

15-4 填料639

15-5 通风系统643

第二节 冷却塔的热力学计算646

15-6 逆流式冷却塔的基本方程646

15-7 冷却塔的焓差方程649

15-8 填料与气水比655

15-9 横流式冷却塔659

第三节 冷却塔的其他设计计算663

15-10 空气动力计算663

15-11 水量损失667

15-12 回流和水质污染对冷却效果的影响668

第四节 冷却塔的设计672

15-13 冷却塔的设计672

15-14 计算例题673

第十六章 敞开式循环冷却水处理681

第一节 循环冷却系统的系统特点681

16-1 循环冷却系统的浓缩倍数681

16-2 循环冷却系统的其它水力学参数684

第二节 循环冷却水的处理686

16-3 循环冷却水的水质特点686

16-4 循环冷却水的结垢控制指标689

16-5 循环冷却水处理综论691

16-6 腐蚀控制695

16-7 复方腐蚀控制药剂700

16-8 沉积物控制702

16-9 微生物控制708

16-10 化学清垢和清垢剂712

16-11 非化学处理型的结垢控制713

第三节 补充资料714

16-12 磷酸盐、膦酸盐、二膦酸盐及磷酸酯714

16-13 木质素、单宁、褐藻酸盐、纤维素及淀粉719

16-14 换热器的污垢系数722