本书结合近年来国内外饮用水供给方面的研究与应用进展，以水质健康风险控制为核心理念，从源水水质改善、处理工艺优化与强化、输配过程水质保障、特殊污染物去除、水质安全评价的全过程，系统地论述了饮用水水质安全保障的新技术原理，尝试构建涵盖水质转化过程控制工艺应用风险评价的完整体系，力求将本领域的最新成果系统地向读者展示。
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前言
第1章 概论 1
1.1 水质概论 1
1.1.1 水的分布与循环 1
1.1.2 我国的水资源与污染现状 2
1.1.3 水的物理化学性质 3
1.1.4 天然水化学特性 6
1.1.5 水质学基础 8
1.1.6 饮用水水质标准 10
1.2 水质安全问题 11
1.2.1 水质的感观性态 11
1.2.2 水质的化学污染 12
1.2.3 水质的生物污染 17
1.2.4 水质毒理学 18
1.2.5 水质复合污染 18
1.2.6 水质突发事件 19
1.3 水质转化与控制新概念 20
1.3.1 水质转化过程 20
1.3.2 水质复合污染途径 21
1.3.3 水质的健康风险 23
1.3.4 水质毒理学评价 24
1.3.5 水质数据库与系统仿真控制 25
1.3.6 水质安全保障系统观 25
1.4 水质控制技术研究进展 26
1.4.1 国内外发展状况概述 26
1.4.2 水质控制技术系列进展 28
参考文献 35
第2章 水源保护与污染控制 36
2.1 钦用水源 36
2.1.1 饮用水源的基本类型 36
2.1.2 水源地生态系统 37
2.1.3 水源地的基本功能 37
2.1.4 水源地保护的污染总量控制 39
2.2 饮用水源的污染问题与来源 40
2.2.1 饮用水的污染类型 40
2.2.2 主要污染途径 41
2.2.3 水源污染的生态效应 43
2.2.4 水源污染的健康安全 45
2.2.5 水源污染对后续水处理工艺的影响 46
2.3 水源污染的综合控制 46
2.3.1 水源污染控制与修复的基本原理 47
2.3.2 方法概述 58
2.3.3 水源地点源污染控制 60
2.3.4 水源地面源污染控制 60
2.3.5 水源地内源污染控制 67
2.3.6 外源内源污染协同控制 68
2.4 水源污染综合控制方法的工程实例 71
2.4.1 背景与限制因素 71
2.4.2 总体思路 72
2.4.3 生态型水源建设的环境构造 72
2.4.4 生态系统构建和工程实施的初步结果 80
参考文献 84
第3章 原水预处理 89
3.1 概述 89
3.2 原水预处理目的 89
3.2.1 改善原水水质 90
3.2.2 降低处理负荷 90
3.2.3 提高水质安全 90
3.3 原水预处理的主要方法 90
3.3.1 化学预氧化处理 90
3.3.2 生物预处理 100
3.3.3 吸附预处理 103
3.3.4 酸碱预处理 104
3.3.5 曝气预处理 105
3.3.6 沉淀预处理 105
3.4 预处理对后续工艺的影响 106
3.4.1 预氧化对混凝的影响：北方水体 106
3.4.2 预氧化对混凝的影响：南方水体 109
3.5 预处理应用案例分析 116
3.5.1 原水嗅味问题 116
3.5.2 主要处理技术与效果评估 119
参考文献 123
第4章 强化混凝原理 125
4.1 强化混凝研究与进展 125
4.1.1 混凝概论 125
4.1.2 混凝理论基础 128
4.1.3 强化混凝与优化混凝 135
4.2 混凝剂的强化 141
4.2.1 混凝剂研究概况 141
4.2.2 无机高分子絮凝剂化学基础 143
4.2.3 纳米絮凝剂 158
4.2.4 新型多功能水处理药剂——高铁 168
4.3 混凝过程强化 182
4.3.1 原水水质特征 182
4.3.2 不同水质的强化混凝特征 187
4.3.3 多功能混凝剂PACC的强化混凝特性 191
4.3.4 Al13形态的转化及其强化混凝机制 194
4.4 絮体的形成与工艺控制 201
4.4.1 絮体的形成与破碎 201
4.4.2 絮体分形理论 203
4.4.3 葉体强度的测定 205
4.4.4 絮体结构特征及测定 211
4.4.5 絮体结构与强度的工艺控制 217
4.5 展望 221
参考文献 222
第5章 接触凝聚沉淀 227
5.1 水体颗粒物及接触凝聚 227
5.1.1 水体颗粒物 227
5.1.2 接触凝聚 235
5.2 絮体分形结构对沉淀的影响 237
5.2.1 絮体的分形结构特征 237
5.2.2 分形絮体的特征 240
5.2.3 分形絮体的cluster-fractal模型 241
5.2.4 絮体的生长过程及形态与密度的关系 243
5.2.5 絮体分形结构与其粒度分布的关系 245
5.2.6 絮体分形结构对其碰撞速度的影响 245
5.2.7 絮体分形结构对其沉降速度的影响 246
5.3 沉淀的分类及经典原理 247
5.3.1 沉淀池的发展和应用 247
5.3.2 沉淀过程的分类 249
5.3.3 沉淀的经典原理 251
5.3.4 现行沉淀方法的缺陷 252
5.4 拦截沉淀工艺 252
5.4.1 拦截沉淀的基本原理 252
5.4.2 拦截沉淀反应器 253
0.4.3 拦截沉淀的效能及主要影响因素 256
5.4.4 拦截沉淀与其他沉淀工艺的比较 267
5.4.5 拦截沉淀工艺的应用实例 270
参考文献 271
第6章 接触絮凝气浮 277
6.1 溶气气浮技术的发展概况 277
6.2 溶气气浮理论与新模式 281
6.2.1 热力学方面的研究 281
6.2.2 动力學方面的研究 288
6.2.3 颗粒气泡黏附的物理化学流体动力学模式研究 291
6.2.4 颗粒与气泡碰撞的群体平衡模式 295
6.2.5 其他模式 296
6.2.6 溶气气浮技术的新概念 297
6.2.7 溶气气浮新方法的类型 298
6.3 絮凝-平流式溶气气浮工艺 299
6.3.1 絮凝-平流式溶气气浮的工艺流程 299
6.3.2 絮凝剂对絮凝-平流式溶气气浮工艺除浊效果的影响 300
6.3.3 水力条件对絮凝-平流式溶气气浮工艺除浊效果的影响 301
6.3.4 絮凝操作条件对絮凝-平流式溶气气浮工艺的颗粒物去除效果的影响 304
6.3.5 溶气-释气条件对絮凝-平流式溶气气浮工艺除浊效果的影响 305
6.3.6 气浮池水力负荷对絮凝-平流式溶气气浮工艺除浊效果的影响 306
6.3.7 絮凝-平流式溶气气浮工艺的稳定性和除藻性能 307
6.4 逆流式气浮 308
6.4.1 逆流气浮反应器系统 308
6.4.2 逆流气浮柱反应器的水力特征 309
6.4.3 逆流共聚气浮的除浊性能 311
6.5 强化共聚逆流气浮组合工艺 313
6.5.1 强化共聚逆流气浮组合工艺流程 313
6.5.2 微涡旋管式絮凝(MEF)-逆流气浮(CCDAF)-纳滤(NF)组合工艺 314
6.5.3 JMS-逆流气浮(CCDAF)-纳滤(NF)组合工艺 319
6.6 溶气气浮分形动力学模型 321
6.6.1 微气泡在水中的上升过程 321
6.6.2 烧杯气浮实验中絮体与微气泡间的碰撞 322
6.6.3 逆流动态气浮过程 323
6.6.4 分形絮体与气泡黏附的方程 324
6.6.5 絮体/微气泡的聚集体在水中的上升速度 325
参考文献 326
第7章 强化过滤新工艺 332
7.1 水处理过滤的基本源理和方法 332
7.1.1 水处理过滤的基本原理 332
7.1.2 过滤材料 333
7.1.3 过滤工艺 335
7.1.4 现行过滤工艺的问题 335
7.2 新型过滤材料及其强化过滤作用 336
7.2.1 过滤材料改性及过滤效能 336
7.2.2 新型过滤材料研制及过滤性能 338
7.3 强化过滤新工艺 342
7.3.1 强化过滤工艺的优化方法 342
7.3.2 接触凝聚强化过滤 343
7.3.3 强化纤维过滤工艺 350
7.3.4 预氧化强化过滤 357
7.3.5 二次微絮凝强化过滤技术 359
7.3.6 强化过滤对水质的保障作用 362
7.4 强化过滤的应用与发展方向 366
7.4.1 新型过滤材料的应用案例分析 366
7.4.2 强化过滤工艺应用的案例分析 367
参考文献 368
第8章 深度处理新技术 371
8.1 常用深度处理方法概述 371
8.1.1 深度处理问题的提出 371
8.1.2 常用的深度处理方法 372
8.1.3 臭氧生物活性炭工艺中存在的主要问题 382
8.2 深度催化臭氧化新方法 383
8.2.1 均相催化臭氧化 383
8.2.2 Fe(Ⅱ)催化臭氧氧化效能 386
8.2.3 Mn(Ⅱ)催化臭氧氧化 388
8.2.4 非均相催化臭氧氧化 391
8.3 膜处理方法 395
8.3.1 微滤在饮用水深度处理中的应用 396
8.3.2 超滤在饮用水深度处理中的应用 397
8.3.3 纳滤在饮用水深度处理中的应用 399
8.3.4 反渗透在饮用水深度处理中的应用 400
8.4 深度吸附处理新方法 400
8.4.1 类脂复合吸附剂的形态结构 401
8.4.2 类脂复合吸附剂对水中POPs的吸附性能 402
8.4.3 类脂复合吸附剂对水中POPs的吸附过程 404
8.5 饮用水的其他深度处理方法 406
参考文献 407
第9章 安全消毒新方法 410
9.1 概述 410
9.1.1 饮用水消毒历史沿革 410
9.1.2 饮用水消毒概况 411
9.1.3 饮用水消毒的主要安全问题 412
9.2 常用的消毒方法 415
9.2.1 氯消毒 415
9.2.2 氯胺消毒 418
9.2.3 二氧化氯消毒 420
9.2.4 臭氧消毒 421
9.2.5 高锰酸钾消毒 422
9.2.6 紫外消毒 423
9.3 饮用水消毒新技术 425
9.3.1 光催化消毒 425
9.3.2 电化学消毒 432
9.3.3 超声消毒 436
9.3.4 高铁酸盐消毒 438
9.3.5 新型杀菌材料及其消毒效能 440
9.3.6 联用消毒新技术 443
9.4 消毒副产物的生成与控制 448
9.4.1 消毒副产物生成的化学基础 448
9.4.2 消毒副产物的生成与控制 453
参考文献 471
第10章 以地下水为原水的水质净化 479
10.1 概述 479
10.1.1 地下水的主要污染问题 480
10.1.2 地下水污染控制 484
10.2 水中有机物去除方法 487
10.2.1 去除地下水中有机物的一般方法 487
10.2.2 锰氧化物氧化/吸附水中有机物方法 487
10.3 地下水中NO3-的去除 494
10.3.1 水中NO3-去除方法概述 494
10.3.2 Pd-Cu/水滑石催化氢还原脱硝 513
10.4 地下水中砷的去除 532
10.4.1 地下水除砷方法概述 532
10.4.2 复合金属氧化物吸附除砷新方法 534
10.4.3 对砷的吸附性能 535
10.5 地下水中氟的去除方法 539
10.5.1 吸附法 539
10.5.2 离子交换法 542
10.5.3 絮凝沉淀法 543
10.5.4 电化学方法 543
10.5.5 膜滤法 544
10.5.6 化学沉淀法 544
10.6 地下水中铁锰的去除 545
10.6.1 自然氧化法 545
10.6.2 接触氧化法 546
10.6.3 生物法 548
10.6.4 膜技术 550
参考文献 551
第11章 输配过程的水质稳定 556
11.1 概述 556
11.2 水的化学稳定性与管网水质 558
11.2.1 铁释放的机理和影响因素 559
11.2.2 铜和铅的释放机理及其影响因素 563
11.2.3 消毒剂对管网水质化学稳定性的影响 568
11.2.4 pH对管网水质化学稳定性的影响 569
11.2.5 水力条件对管网水质化学稳定性的影响 570
11.2.6 CO2对管道腐蚀的影响 571
11.2.7 金属管材腐蚀的评价 574
11.2.8 腐蚀的控制 578
11.3 水的生物稳定性与管网水质 582
11.3.1 水的生物稳定性评价方法 582
11.3.2 影响管网水质生物稳定性的主要因素 585
11.3.3 管网系统中的微生物及其控制方法 587
11.4 消毒剂余量与管网水质的关系 593
参考文献 597
第12章 水质安全评价 606
12.1 水源地水质安全评价 606
12.1.1 现行水源地水质标准及其存在问题 606
12.1.2 水源水质基准与风险评价方法 609
12.1.3 水源地生态风险评价案例 615
12.2 饮用水工艺过程出水安全性评价 618
12.2.1 国内外现有水质标准 618
12.2.2 水质安全评价的基本方法 621
12.2.3 饮用水处理工艺及出水水质安全性化学评价指标体系 622
12.2.4 未知污染物评价方法 626
12.2.5 突发事件应急监测方法 645
12.3 饮用水健康风险评价 646
12.3.1 饮用水健康风险评价研究与应用现状 647
12.3.2 健康风险评价的一般过程 648
12.3.3 某市居民生活饮用水健康风险评价研究案例 655
参考文献 664
附录 665
附录1 中华人民共和国生活饮用水卫生标准 665
附录2 世界卫生组织饮用水水质标准 670
附录3 欧盟饮用水水质指令 677
附录4 美国饮用水水质标准 679
京公网安备 11010102004214号