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基于磁性树脂的再生水水质安全保障技术


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基于磁性树脂的再生水水质安全保障技术
  • 书号：9787030853899
    作者：唐英才
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：B5
  • 页数：249
    字数：333000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2026-05-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥128.00元
    售价： ￥96.00元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书聚焦“第二水源”再生水的水质安全保障问题，系统梳理磁性树脂在深度水处理过程中的原理、应用与技术发展。针对微量痕量有机污染物、抗生素抗性基因及病原微生物等污染控制难点，重点分析以MIEX？为代表的磁性阴离子交换树脂在与臭氧等单元组合时的参数优化、协同效应及其工程应用验证。在材料创新层面，主要介绍含双季铵位点的磁性阴离子树脂与含羧基位点的高容量磁性阳离子树脂的制备方法与吸附机制，并评估其在复杂水质条件下的应用潜力。
　　全书共分四篇7章，第一篇概述政策与标准，分析再生水处理的技术瓶颈；第二篇系统阐述磁性树脂与臭氧组合处理工艺的效能与协同机制；第三篇聚焦新型磁性树脂的研发、性能评价与吸附机制；第四篇面向前沿，探讨树脂增强电吸附、磁性流动电极等创新技术，展望工艺定制化、低碳化与智能化的发展方向。本书兼顾理论深度与工程实践，构建从材料研发、工艺优化到风险控制的闭环分析体系，为科研创新、工程应用与监管决策提供可操作的技术路径与数据支撑。
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    “博士后文库” 序言
    前言
    第一篇 绪论
    第1章 再生水水质安全保障的挑战与机遇 3
    1.1 再生水资源化的驱动因素与发展背景 3
    1.1.1 再生水的利用需求 3
    1.1.2 政策推动下的再生水利用战略 5
    1.2 再生水回用的全球现状与标准比较 7
    1.2.1 国内外回用案例与实践现状 7
    1.2.2 各类水质标准与管控体系对比 9
    1.2.3 不同应用情境下的水质差异要求 12
    1.3 水质安全管控的核心难点 18
    1.3.1 再生水深度处理中的关键瓶颈 18
    1.3.2 微量有机物、抗生素抗性基因及微生物风险控制挑战 19
    1.3.3 指标体系的构建缺失及其对水质监管的限制 19
    1.4 再生水水质水征的内涵与分析框架 20
    1.4.1 再生水水质水征的内涵 20
    1.4.2 分析框架 22
    1.5 本章小结 23
    参考文献 24
    第2章 磁性树脂及其组合工艺在水处理领域的应用与研究进展 28
    2.1 磁性树脂材料的合成与发展 28
    2.1.1 磁性树脂的制备方法 28
    2.1.2 典型商品化磁性树脂 MIEX？ 的特性评估 32
    2.1.3 应用实践及经济效益 34
    2.2 离子交换机理与功能性特征 37
    2.3 磁性树脂组合工艺的集成功现状 39
    2.3.1 磁性树脂-臭氧组合工艺 39
    2.3.2 磁性树脂-混凝组合工艺 40
    2.3.3 磁性树脂-活性炭组合工艺 41
    2.3.4 磁性树脂-膜过滤组合工艺 42
    2.3.5 混合离子交换工艺 44
    2.3.6 其他磁性树脂组合工艺 44
    2.3.7 磁性树脂组合工艺的优缺点分析 46
    2.4 新型磁性树脂的研究与应用进展 47
    2.4.1 新材料设计与应用探索 47
    2.4.2 吸附性能对比与技术优势解析 51
    2.4.3 树脂基磁性碳材料的制备及其应用 53
    2.4.4 生物磁性树脂的研究和应用进展 57
    2.5 本章小结 59
    参考文献 60
    第二篇 磁性树脂组合处理工艺的效能表现与作用机制分析
    第3章 MIEX？与臭氧联用工艺的优化调控及其协同效应机制分析 73
    3.1 引言 73
    3.2 响应曲面法评估工艺参数影响 75
    3.2.1 多项式回归建模 75
    3.2.2 各参数的综合影响分析 78
    3.3 出水pH对处理效能的影响规律 80
    3.3.1 紫外吸收与有机碳去除响应 80
    3.3.2 荧光组分变化的光谱分析 82
    3.3.3 同步荧光二维相关分析 85
    3.3.4 分子质量变化的影响 89
    3.4 pH调节对各单元处理效果的影响机制 90
    3.4.1 pH调整对水质特性的影响 91
    3.4.2 基于零电荷点的吸附竞争行为 93
    3.4.3 活性氧物种在臭氧氧化过程中的形成与演变 93
    3.4.4 二级出水pH对M+O组合工艺影响的作用机制探析 94
    3.5 本章小结 95
    参考文献 96
    第4章 MIEX？协同臭氧氧化工艺的污染物削减效能 100
    4.1 引言 100
    4.2 MIEX？与臭氧在常规水质参数上的表现对比 101
    4.2.1 对有机碳及营养盐类指标的影响分析 101
    4.2.2 荧光物质的去除特性 104
    4.2.3 OMP的削减效能 106
    4.2.4 生物毒性变化趋势 109
    4.3 对多类型污染物的协同控制效能评估 112
    4.3.1 综合水质指标分析 112
    4.3.2 OMP和生物毒性指标的削减效能 112
    4.4 MIEX？在再生过程中的解吸行为与性能恢复 114
    4.4.1 紫外与可见光谱响应 114
    4.4.2 荧光组分解吸行为 115
    4.4.3 解吸物中的毒性与OMP分布 122
    4.4.4 解吸行为与出水水质的相关性 123
    4.5 转型树脂吸附与离子转移机制探讨 124
    4.5.1 不同类型转型树脂的表现 124
    4.5.2 进出水离子变化及转移趋势 128
    4.6 转型MIEX？树脂与臭氧协同处理对污染物的削减效果 130
    4.6.1 溶解性有机物与离子浓度变化 130
    4.6.2 处理过程中胞内抗性基因与病原菌的削减特征 134
    4.6.3 胞外抗性基因的控制效果 136
    4.6.4 病原菌与ARG再生风险的评估 137
    4.6.5 微生物结构演替特征 139
    4.6.6 微生物群落再生潜力分析 140
    4.7 本章小结 143
    参考文献 143
    第三篇 新型磁性树脂的制备、效能及吸附机制
    第5章 含双季铵结构的磁性阴离子树脂性能及其环境应用 151
    5.1 引言 151
    5.2 含双季铵功能基的磁性阴离子交换树脂的结构与性能表征 152
    5.2.1 表面结构、粒径分布及磁响应特性 152
    5.2.2 孔隙结构与表面官能团分析 154
    5.2.3 晶型结构与元素价态组成 156
    5.3 吸附动力学与等温行为分析 160
    5.3.1 不同污染物的吸附速率与机制 160
    5.3.2 不同污染物的吸附等温特征 163
    5.3.3 pH对吸附行为的调控机制 165
    5.4 实际水样中污染物削减能力评价 166
    5.4.1 常规水质参数与离子指标控制表现 166
    5.4.2 荧光污染物去除效果 168
    5.4.3 腐殖酸对铵根离子迁移行为的影响分析 170
    5.5 本章小结 173
    参考文献 174
    第6章 高容量羧基磁性树脂的吸附性能与组合工艺强化分析 176
    6.1 引言 176
    6.2 含羧基功能基的高容量磁性树脂的制备与性能表征 177
    6.2.1 树脂的表面形貌、粒径及磁响应特性分析 177
    6.2.2 孔结构特性与表面官能团分析 179
    6.2.3 材料的晶体结构与元素价态分析 180
    6.3 目标污染物ATL的吸附特性分析 182
    6.3.1 动力学行为与吸附速率特征 182
    6.3.2 等温吸附规律及热力学参数计算 184
    6.3.3 溶液化学条件对吸附过程的影响分析 185
    6.3.4 MPAP的可再生性与吸附效能对比 186
    6.3.5 吸附前后材料结构变化与官能团响应 188
    6.4 基于理论计算的吸附机理解析 190
    6.4.1 ESP与ALIE分布揭示吸附活性位点特征 190
    6.4.2 结合能计算与相互作用类型探究 193
    6.4.3 电子密度差图分析 196
    6.5 基于磁性阳离子树脂的强化协同工艺在污染控制的应用效果 197
    6.5.1 MPAP与MIEX？耦合合用于ATL去除的表现 197
    6.5.2 不同配比对实际水处理能力的优化分析 198
    6.5.3 实际出水水质及风险控制表现评估 199
    6.6 磁性树脂-臭氧协同深度处理技术构建及其应用展望 200
    6.7 本章小结 202
    参考文献 203
    第四篇 磁性树脂水处理技术的前沿探索与未来展望
    第7章 树脂增强电吸附水处理技术的研究进展 207
    7.1 引言 207
    7.2 CDI技术原理 207
    7.3 CDI装置类型 209
    7.3.1 传统电极电容去离子CDI 209
    7.3.2 非对称电极电容去离子HCDI 210
    7.3.3 催化电容去离子CCDI 211
    7.3.4 膜电容去离子MCDI 211
    7.3.5 流动电极电容去离子FCDI 211
    7.3.6 磁性流动电极电容去离子MFCDI 212
    7.3.7 其他形式的电容去离子 212
    7.4 树脂增强电吸附策略 213
    7.4.1 简单集成技术 216
    7.4.2 树脂涂层复合电极技术 216
    7.4.3 树脂衍生多孔碳电极技术 217
    7.4.4 无膜电去离子技术 217
    7.4.5 电容去离子和电去离子耦合技术 218
    7.4.6 树脂填充强化技术 218
    7.5 树脂增强电吸附水处理技术的发展展望 219
    7.5.1 树脂与电吸附结合方式的多样化开发 219
    7.5.2 外场下各类粒子的受力分析及理论模型建立 221
    7.5.3 微观机制解析与外场协同作用的研究 222
    7.5.4 针对不同水源的定制化应用 223
    7.5.5 在其他领域可能的应用方式 224
    7.6 电场和磁场强化的作用机制分析 227
    7.7 本章小结 232
    参考文献 233
    总结 242
    附录 244
    编后记 250
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