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0　绪论1

0.1　水资源和节约用水1

目录1

O.2　工业用水2

O.3　工业用水处理的重要性6

1　水源及水质7

1.1　工业用水水源及水务管理7

1.1.1　工业用水的水源7

1.1.2　工业企业水平衡9

1.1.3　工业企业节水11

1.2　天然水中杂质17

1.2.1　悬浮物17

1.2.2　胶体17

1.2.3　水中溶解气体18

1.2.4　水中溶解的无机离子20

1.3　水质指标22

l.3.1　色度、臭和味22

1.2.5　天然水中溶解的有机物质22

1.3.2　悬浮物、透明度、浊度25

1.3.3　全固体、溶解固体、灼烧减少固体、含盐量27

1.3.4 电导率27

1.3.5　碱度29

1.3.6　硬度、碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度31

1.3.7　酸度32

1.3.8　表示水中有机物含量的指标32

1.4.1　碳酸化合物34

1.4　天然水中几种无机化合物34

1.4.2　硅酸化合物 ..37

1.4.3　铁铜化合物39

1.4.4　含氮化合物40

1.5　天然水中有机化合物40

1.5.1　来源40

1.5.2　天然水中有机物种类41

1.5.3　腐殖质类化合物42

1.6　天然水水质分类和我国天然水水质概况45

1.6.1　天然水水质分类45

1.6.2　我国天然水水质概况46

习题52

2　水的混凝澄清及沉淀处理53

2.1　胶体颗粒的基本性质53

2.1.1　胶体的结构53

2.1.2　表面电荷的来源54

2.1.3　胶体颗粒的稳定性55

2.1.4　胶体颗粒的脱稳方法57

2.2　水的混凝处理59

2.2.1　混凝处理原理59

2.2.2　影响混凝效果的因素61

2.2.3　絮凝动力学65

2.3　常用混凝剂和絮凝剂67

2.3.1　混凝剂67

2.3.2　助凝剂和絮凝剂69

2.4　水中悬浮颗粒的沉降72

2.4.1 离散沉降72

2.4.3　层状沉降（拥挤沉降）74

2.4.2　絮凝沉降74

2.4.4　压缩沉降76

2.5　沉淀池76

2.5.1　平流式沉淀池76

2.5.2　斜板、斜管沉淀池86

2.6　澄清池91

2.6.1　澄清池概述91

2.6.2　泥渣悬浮型澄清池94

2.6.3　泥渣循环型澄清池99

2.6.4　混凝剂投药系统108

2.6.5　澄清池的运行管理109

2.7　水的石灰处理112

2.7.1　石灰处理原理112

2.7.2　石灰用量计算113

2.7.3　石灰处理设备114

2.8　其他沉降分离工艺116

2.8.1　强化混凝116

2.8.2　低温低浊水混凝117

2.8.3　气浮工艺118

习题124

3.1　粒状介质过滤126

3.1.1　过滤过程126

3　水的过滤处理126

3.1.2 过滤机理127

3.1.3　影响过滤的因素129

3.1.4　过滤过程中的水头损失135

3.1.5　滤层的清洗137

3.1.6　配水系统139

3.2.1　压力式过滤器142

3.2　粒状介质过滤设备142

3.2.2　重力式滤池145

3.3　其他过滤工艺149

3.3.1　纤维过滤149

3.3.2　精密过滤151

3.3.3　直接过滤152

3.4　地下水除铁除锰154

3.4.1　地下水除铁154

3.4.2　地下水除锰156

习题157

4　水的吸附处理158

4.1 吸附158

4.1.1　吸附原理和吸附类型158

4.1.2　吸附容量和吸附等温线159

4.1.3　吸附速度162

4.1.4　吸附的影响因素163

4.2.1　活性炭制取166

4.2　活性炭简介166

4.2.2　活性炭结构167

4.2.3　活性炭型号命名170

4.2.4　活性炭理化性能指标171

4.3　活性炭在工业用水处理中的应用172

4.3.1　吸附水中有机物的活性炭选用172

4.3.2　吸附水中有机物的粒状活性炭床设计174

4.3.3　吸附水中有机物的粉状活性炭处理178

4.3.4　脱除水中余氯的活性炭处理180

4.3.5　活性炭纤维和生物活性炭处理183

4.4　活性炭再生186

4.4.1 干式加热再生187

4.4.2　蒸汽吹洗再生188

4.4.3　微波再生188

4.4.4　化学药剂再生189

4.4.5　强制放电再生189

4.4.6　电化学再生190

4.4.7　生物再生191

4.5　水处理中使用的其他吸附剂191

4.5.1　苯乙烯系大孔吸附树脂192

4.5.2　丙烯酸大孔吸附树脂193

4.5.3　废弃的阴离子交换树脂194

习题197

5　离子交换概论198

5.1　离子交换树脂199

5.1.1　离子交换树脂的结构199

5.1.2　离子交换树脂的分类199

5.1.3　离子交换树脂的命名201

5.1.4　离子交换树脂的合成202

5.1.5　离子交换原理206

5.2　离子交换树脂性能207

5.2.1　物理性能207

5.2.2　化学性能211

5.3　离子交换平衡214

5.3.1　离子交换的平衡常数215

5.3.2　选择性系数215

5.3.3 平衡计算217

5.4.1　离子交换速度控制步骤220

5.4　离子交换动力学220

5.4.2　离子交换过程的扩散速度221

5.4.3　速度控制步骤的判断222

5.4.4 影响离子交换速度的工艺条件224

5.5 动态离子交换过程225

5.5.1 离子交换柱工作时的离子交换过程225

5.5.2 交换带227

5.6 离子交换树脂应用常识228

5.6.1 离子交换树脂的鉴别228

5.6.2 离子交换树脂的贮存228

5.6.3 新树脂使用前的预处理229

习题230

6 水的离子交换处理231

6.1 离子交换处理方法概述231

6.1.1 离子交换反应231

6.1.2 离子交换装置232

6.1.3 离子交换装置运行的基本步骤233

6.1.4 树脂的再生234

6.2.1 钠离子交换法239

6.2 水的阳离子交换处理239

6.2.2　强酸性氢型阳树脂的离子交换240

6.2.3　弱酸性阳树脂的离子交换241

6.2.4　H-Na离子交换软化除碱243

6.2.5 阳离子交换树脂运行中的问题及处理对策245

6.3　除CO2器249

6.3.1 除CO2器原理249

6.3.2　大气式除碳器249

6.3.3　真空式除碳器250

6.4.1　强碱阴树脂工艺特性252

6.4 　水的阴离子交换处理252

6.4.2　弱碱阴树脂工艺特性256

6.4.3　阴离子交换树脂运行中的问题及处理257

6.5　复床除盐260

6.5.1　系统及原理260

6.5.2　运行261

6.5.3　带弱型树脂交换器的一级复床除盐系统264

6.6　离子交换装置及运行操作267

6.6.1　顺流再生离子交换器267

6.6.2　逆流再生离子交换器270

6.6.3　浮床式离子交换器276

6.6.4　双层床和双室双层床280

6.6.5　满室床281

6.7　混合床除盐282

6.7.1　工作原理282

6.7.2　设备结构283

6.7.3　混合床中树脂283

6.7.4　运行操作284

6.7.5　混合床运行特点286

6.8　离子交换除盐系统287

6.8.1　常用的离子交换除盐系统287

6.8.2　再生系统289

6.8.3　除盐系统经济性分析291

习题293

7　蒸汽冷凝水处理295

7.1　凝结水过滤除铁和除油295

7.1.1　凝结水中金属腐蚀产物的来源和形态295

7.1.2　覆盖过滤器298

7.1.3　管式微孔过滤器300

7.1.4　电磁过滤器302

7.1.5　氢型阳离子交换器和阳离子混床306

7.1.6　空气擦洗高速混床307

7.1.7　凝结水除油308

7.2　凝结水除盐（一）——体外再生混床309

7.2.1　体外再生混床的结构和特点311

7.2.2　体外再生混床的再生系统312

7.2.3　影响混床出水水质的因素313

7.2.4　铵型混床317

7.3　凝结水除盐（二）——提高混床树脂再生度的方法321

7.3.1　提高混床阴阳树脂分离程度321

7.3.2　将分离后混杂的树脂变为无害树脂325

7.3.3　完善再生工艺326

7.4　凝结水处理应用举例326

7.4.1　常用系统326

7.4.2　低压凝结水处理与中压凝结水处理327

习题329

7.4.3　空冷火力发电机组凝结水处理329

8　膜技术330

8.1 反渗透332

8.1.1　渗透和反渗透333

8.1.2　反渗透膜透过机理334

8.1.3　反渗透膜的基本迁移方程336

8.1.4　反渗透膜的制备338

8.1.5　反渗透膜的基本性能346

8.1.6　膜组件和反渗透器349

8.1.7　反渗透装置及其基本流程356

8.1.8　反渗透装置的主要性能参数359

8.1.9　反渗透给水的前处理和产水的后处理361

8.1.10　反渗透膜污染及防治369

8.2 纳滤375

8.2.1　概述375

8.2.2　纳滤原理375

8.2.3　纳滤膜及其应用领域377

8.3　超滤和微滤379

8.3.1　超滤的基本原理380

8.3.2　超滤膜的特性及制备方法382

8.3.3　微滤384

8.4　电渗析和电除盐387

8.4.1　电渗析原理387

8.4.2　电渗析装置389

8.4.3 电渗析运行中的一些问题392

8.4.4　电渗析的应用393

8.4.5　电除盐原理398

8.4.6　影响电除盐出水水质的因素400

8.4.7　电除盐的应用403

习题403

9　工业冷却水装置及运行405

9.1　冷却水系统和设备405

9.1.1　冷却水系统405

9.1.2　冷却构筑物407

9.2　水的冷却原理410

9.2.1　湿空气性质410

9.2.2　水冷却原理414

9.3　冷却塔的组成部分及特性415

9.3.1　塔体415

9.3.2　通风筒415

9.3.3　配水系统416

9.3.4　淋水填料416

9.3.5　通风设备417

9.3.6　收水器418

9.3.7　集水池418

9.4　冷却塔设计418

9.4.1　冷却塔工艺设计所需基础资料419

9.4.2　冷却塔设计计算420

9.4.3　冷却塔填料的选择428

9.5　敞开式循环冷却水系统的平衡429

9.5.1　水量平衡429

9.5.2　盐平衡430

9.6　污垢及污垢热阻434

9.6.1　污垢的沉积和分类434

9.6.2　污垢的形成过程及影响因素435

9.6.3　污垢热阻437

9.7　循环冷却水系统水质稳定性判别439

9.7.1　极限碳酸盐硬度法440

9.7.2　碳酸钙饱和指数IB法441

9.7.3　碳酸钙稳定指数IW法443

9.7.4　临界pH（pHc）法443

9.7.5　结垢指数IJ法（Puckorius法）444

9.7.6　推动力指数IT法445

9.7.7　侵蚀指数Iq法445

9.7.8　磷酸钙饱和指数IB.P法445

9.7.9　根据运行数据判断是否结垢446

9.8.1　石灰-加酸处理447

9.8.2　加酸法447

9.8　循环冷却水系统的防垢处理447

9.8.3　离子交换法449

9.8.4　炉烟法449

9.8.5　阻垢剂法453

9.9.1　循环冷却水系统中的污泥458

9.9.2　循环水中污泥控制458

9.9　循环冷却水系统中的污泥控制、微生物控制和腐蚀控制458

9.9.3　循环冷却水系统中的微生物及危害460

9.9.4　微生物控制461

9.9.5　循环冷却水系统中金属的腐蚀465

9.9.6　循环冷却水中金属腐蚀的控制466

9.10　循环冷却水系统运行及管理467

9.10.1　碳钢热交换器的循环冷却水系统运行管理467

9.10.2 其他金属材料热交换器的循环冷却水系统运行管理468

习题471

参考文献472