《当代给水与废水处理原理讲义》

目录1

绪论1

0-1水处理的学科方法学1

0-2给水与废水处理2

第一章反应器7

1-1引言7

化学反应动力学8

1-2反应速率与反应级数8

1-3简单的基元反应11

1．单一组分的零级反应11

2．单一组分的一级反应12

3．两种反应物的二级反应13

4．两种反应物的伪一级反应14

5．三级和更高级的反应14

6．求反应的级数15

1-4较复杂的反应15

1．平行反应16

2．可逆反应17

3．连串反应18

4．准稳态反应21

1-5速率常数k与温度的关系24

1-6非基元反应的动力学模型25

1-7物料衡算方程27

物料衡算方程与Fick第一扩散定律27

1-8浓度与扩散速度28

1-9 Fick第一扩散定律30

1．Fick第一扩散定律30

2．扩散系数？AB32

多相反应与均相反应34

1-10氧气在水膜内的扩散和反应34

1．多相反应模型34

2．均相反应模型36

3．讨论37

1-11多孔丸模型38

1．多孔丸的数学模型38

2．有效系数E的概念40

1-12 BOD试验41

连续均相反应器43

1-13连续搅拌反应器43

1．一般方程式43

2．一级反应的解43

3．平行反应的稳态解44

4．连串反应的稳态解45

1-14阶式CSTR45

1．一级反应的稳态解46

2．r=0时的非稳态解47

1-15活塞流反应器49

1．停留时间函数50

1-16停留时间分布的分析50

2．脉冲信号的应用53

3．阶梯信号的应用56

4．一般反应器57

5．反应过程与液龄分布函数59

1-17离散模型60

1-18混合作用63

1-19各种反应器的容积比较65

1．间歇反应器与活塞流反应器的比较65

2．CSTR与活塞流反应器的比较66

3．阶式CSTR与活塞流反应器比较68

习题68

2-1活性炭的性能73

第二章活性炭吸附膜滤方法73

活性炭吸附73

2-2吸附等温线…………………………………………………………………………（75 ）2-3 Langmuir公式的推导77

2-4吸附公式的应用79

1．求吸附公式中的常数79

2．吸附公式的应用80

3．逆流吸附82

2-5吸附柱的设计84

1．求活性炭的容量传质系数84

2．吸附柱的泄漏和耗竭过程85

3．吸附柱的设计87

2-6引言92

膜滤方法92

2-7反渗透94

1．渗透压94

2．反渗透通量96

2-8超过滤97

习题100

第三章气体传递102

3-1气－液传质模型102

1．亨利定律103

2．双膜理论104

3．浅渗理论106

4．表面更换理论108

3-2相似现象与相似准数111

1．无量纲化111

2．相似现象与相似准数113

3．颗粒物或气泡在流体中的沉降或浮升115

4．扩散过程的相似118

3-3充氧设备的传质能力119

3-4鼓泡曝气122

1．Eckenfelder的相关公式122

2．供给生化反应所需的氧气量124

3．保持活性污泥絮体在悬浮状态所需的空气量124

1．表面曝气器126

3-5机械曝气126

2．淹没式曝气器127

3-6水膜的传质性能129

1．水膜的厚度129

2．沿光滑板下落的水膜的传质系数kl130

3-7吹脱塔的设计132

1．NH3的解吸特性132

2．吹脱塔的设计133

附录135

3-8？C？t=？？2C/？Z2的解135

习题137

4-1基本概念139

第四章凝聚与絮凝沉淀试验浓缩池139

凝聚与絮凝139

4-2凝聚的动力学144

1．异向凝聚144

2．同向凝聚145

4-3水处理中的凝聚与絮凝149

1．水处理中的凝聚特点149

2．铝盐和铁盐的凝聚性质151

沉淀试验154

4-4离散颗粒的沉淀试验154

4-5絮凝颗粒的沉淀试验158

1．浓悬浮液的沉淀特点160

4-6浓悬浮液的沉淀试验160

2．固体通量曲线162

4-7 Kynch的沉淀理论162

1．Kynch的沉淀理论162

2．Kynch理论的应用166

浓缩池面积168

4-8利用Kynch理论确定浓缩池的面积169

4-9利用固体通量曲线确定浓缩池的面积171

习题173

第五章生物化学工程基础176

5-1废水处理的微生物176

1．废水的生物处理178

5-2生物处理与生物化学工程178

2．生物化学工程179

5-3细菌的生理180

1．细菌的成分180

2．细菌的生长环境182

3．细菌的代谢作用183

5-4单个细菌的模型186

5-5细菌的增殖188

1．分批培养物188

2．连续培养物191

5-6 BOD与T bOD194

1．生化需氧量（BOD）与BOD试验194

2．TbOD试验197

5-7微生物集团的模型201

1．微生物膜的微分方程式201

2．基本方程的解202

3．微生物絮体的解205

习题207

第六章活性污泥法209

6-1活性污泥法的基本概念209

1．活性污泥法209

2．生物动力学参数211

3．反应过程的控制214

6-2 CSTR型活性污泥法215

4．有关“微生物”术语的问题215

1．基本方程式216

2．细菌的平均停留时间与增殖率217

3．有机物的去除速率R0219

4．产率因数Y与污泥龄θc219

5．反应器中有机物浓度C及细菌浓度X219

6．讨论220

6-3 CSTR型活性污泥法的设计221

6-4反应器的活塞流模型228

1．基本方程式228

2．平均细菌停留时间MCRT229

3．MLSS浓度X的表达式231

5．CSTR模型与活塞流模型的比较232

4．有机物的表达式232

6-5硝化233

附录235

6-6一些较完全的式子235

1．污泥龄θc的完全表达式235

2．单位去除底物量所废弃的固体量237

3．MLVSS的分数238

4．存活力239

5．废弃污泥量计算239

习题242

7-1滴滤池法246

第七章生物膜法246

7-2 Atkinson的滴滤池数学模型247

1．基本方程式248

2．基本方程式的解249

7-3滴滤池的设计254

1．滴滤池的简化模型254

2．Eckenfelder公式257

7-4生物转盘258

附录259

7-5（7-8）式的解259

习题263

主要引用书刊265