活性炭-納濾在水污染水源水處理中的原理與應(yīng)用

內(nèi)容概要

水是保障社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。隨著工農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展和人口數(shù)量的急劇上升，水源污染日益加劇。如何對微污染水體進(jìn)行凈化，以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的生活用水，已成為影響我國和世界生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展的重要問題。由張陽和李光哲編著的《活性炭-納濾在微污染水源水處理中的原理與應(yīng)用》針對水資源現(xiàn)狀、水中污染物種類、微污染水源的修復(fù)技術(shù)等方面進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)介紹了以活性炭—生物活性炭技術(shù)和膜技術(shù)為核心的微污染水源水處理技術(shù)?！痘钚蕴?納濾在微污染水源水處理中的原理與應(yīng)用》內(nèi)容豐富，列出了較多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表和實(shí)驗(yàn)結(jié)果；在寫作上注意理論與實(shí)踐并重。這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是微污染水源水控制的基礎(chǔ)研究成果，是重要知識儲備，為深入基礎(chǔ)理論研究、推進(jìn)活性炭和膜分離在技術(shù)在水處理領(lǐng)域走向工業(yè)應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
《活性炭-納濾在微污染水源水處理中的原理與應(yīng)用》可作為市政工程、水資源保護(hù)、環(huán)境科學(xué)與工程的工程技術(shù)人員和研究人員的參考用書，也可供從事膜分離技術(shù)研究、生產(chǎn)及使用的高等院校相關(guān)專業(yè)教師、研究生和本科生參考。

書籍目錄

前言
第1章  水污染現(xiàn)狀及水中污染物
  1.1  水資源現(xiàn)狀
    1.1.1  世界水資源現(xiàn)狀
    1.1.2  我國水資源現(xiàn)狀
  1.2  微污染水源水
  1.3  水中污染物阿特拉津
    1.3.1  農(nóng)藥的世界性污染
    1.3.2  農(nóng)藥在土壤和水體環(huán)境中的降解
    1.3.3  除草劑阿特拉津的環(huán)境行為
    1.3.4  阿特拉津污染土壤和水體的生物修復(fù)
  1.4  水中污染物雙酚a
    1.4.1  雙酚a的理化性質(zhì)及環(huán)境行為
    1.4.2  雙酚a的降解
  參考文獻(xiàn)
第2章  膜法水處理技術(shù)
  2.1  常規(guī)水處理技術(shù)
  2.2  深度水處理技術(shù)
    2.2.1  膜分離技術(shù)
    2.2.2  我國納濾膜的發(fā)展及應(yīng)用前景
    2.2.3  納濾膜存在的問題及應(yīng)用展望
  2.3  膜污染
    2.3.1  有機(jī)物引發(fā)的膜污染
    2.3.2  微生物及其代謝產(chǎn)物引發(fā)的膜污染
  參考文獻(xiàn)
第3章  納濾去除水中微污染物的研究
  3.1  引言
  3.2  納濾去除水中三嗪類除草劑的研究
    3.2.1  實(shí)驗(yàn)部分
    3.2.2  結(jié)果與討論
    3.2.3  小結(jié)
  3.3  納濾去除水中雙酚a和四溴雙酚a的研究
    3.3.1  實(shí)驗(yàn)部分
    3.3.2  結(jié)果與討論
    3.3.3  小結(jié)
  3.4  納濾去除水中微污染物的研究
    3.4.1  實(shí)驗(yàn)部分
    3.4.2  結(jié)果與討論
    3.4.3  小結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第4章  納濾性能的影響因素研究
  4.1  引言
  4.2  有機(jī)物疏水性對納濾膜性能的影響
    4.2.1  實(shí)驗(yàn)部分
    4.2.2  結(jié)果與討論
    4.2.3  小結(jié)
  4.3  溶液性質(zhì)對納濾膜性能的影響
    4.3.1  實(shí)驗(yàn)部分
    4.3.2  結(jié)果與討論
    4.3.3  小結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第5章  活性炭處理技術(shù)
  5.1  活性炭的吸附機(jī)理及應(yīng)用
  5.2  生物活性炭的形成及作用機(jī)理
  5.3  生物活性炭在飲用水的深度處理中的應(yīng)用
  5.4  貧營養(yǎng)條件下微生物生態(tài)學(xué)
    5.4.1  貧營養(yǎng)環(huán)境
    5.4.2  貧營養(yǎng)環(huán)境微生物
  參考文獻(xiàn)
第6章  活性炭去除水中微污染物的研究
  6.1  引言
  6.2  粒狀活性炭吸附水中雙酚a的研究
    6.2.1  實(shí)驗(yàn)部分
    6.2.2  結(jié)果與討論
    6.2.3  小結(jié)
  6.3  生物活性炭的強(qiáng)化形成及其去除水中阿特拉津的研究
    6.3.1  實(shí)驗(yàn)部分
    6.3.2  結(jié)果與討論
    6.3.3  小結(jié)
  6.4  生物活性炭貧營養(yǎng)環(huán)境中微生物的菌群動態(tài)演替
    6.4.1  實(shí)驗(yàn)部分
    6.4.2  結(jié)果與討論
    6.4.3  小結(jié)
  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：第1章 水污染現(xiàn)狀及水中污染物1.1 水資源現(xiàn)狀［1］人類的生存與活動離不開水。水覆蓋著71%的地球表面，但是在13億km3的水資源中，98%都是含鹽的水，淡水僅僅有3000萬km3，而且其中88%呈固態(tài)（冰帽和冰川），其余12%的淡水多數(shù)是地下水，人們可以直接取用的淡水，即從河流和湖泊中取用的地表淡水，只占0.014%［2］。地球上的水雖然不少，但是水的分布卻不平衡。世界上約65%的水資源集中在不到10個國家里。而占世界總?cè)丝?0%的80多個國家（其中9個在近東和中東）卻嚴(yán)重缺水，此外26個國家（共有人口2.32億）的水資源也很少，表1.1列出了至2025年將缺水的國家。表1.1至2025年將缺水的國家名錄［3］絕對缺水國家經(jīng)濟(jì)型缺水國家阿根廷敘利亞安哥拉幾內(nèi)亞埃及突尼斯貝寧灣海地伊朗阿聯(lián)酋博茨瓦納來索托伊拉克也門布隆迪利比里亞以色列中國喀麥隆莫桑比克不丹印度乍得尼日爾科威特新加坡剛果尼日利亞利比亞沙特埃塞俄比亞巴拉圭阿曼加蓬索馬里巴基斯坦加納蘇丹南非烏干達(dá)扎伊爾由表1.1可以看出，世界上主要的缺水國家?guī)缀醵技性趤喼藓头侵?。由于人口增長的壓力和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，至2025年我國將成為絕對缺水國家。雖然就目前而言，我國是水資源相對較豐富的國家之一，水資源總量位居世界第六，約為28124億m3然而由于人口眾多，我國年人均占有水資源量僅2340m3（以12億計），僅為世界人，均占有水量的1／4。當(dāng)前水資源缺乏的狀況要求各個國家加強(qiáng)水資源保護(hù)和管理，合理使用水資源。各國政府主張把水作為一種稀有資源來管理，認(rèn)為水理所當(dāng)然是取之不盡的時代已一去不復(fù)返了，21世紀(jì)將會出現(xiàn)大規(guī)模的水危機(jī)，圍繞淡水進(jìn)行的頻繁爭奪將比以往任何時候都更加殘酷無情。1.1.1 世界水資源現(xiàn)狀人們生活、生產(chǎn)用水主要來源于地表水和地下水，其中地表水分布廣泛，來源豐富且利用比較方便，加之近年來地下水的過量使用，水位急劇下降，因而各種地表水源（如江河、湖泊、水庫等）已經(jīng)成為人們用水的主要來源。20世紀(jì)50年代以來，全球生產(chǎn)規(guī)模急劇擴(kuò)大，排入環(huán)境的廢棄物超過了環(huán)境容量。尤其是有機(jī)化工、石油化工、醫(yī)藥、除草劑及殺蟲劑等生產(chǎn)工業(yè)的迅猛增長，由此帶來的各種生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)就直接進(jìn)入水體，給地表水源和地下水源造成了極大危害，使水源水質(zhì)急劇下降。自然水體的污染物質(zhì)主要有幾個方面，包括農(nóng)業(yè)污染、工業(yè)污染、城市污染和降雨所攜帶的污染等。在法國，巴黎郊區(qū)有三個水廠分別以塞納河、瓦茲河和馬思河為水源，出水供市區(qū)400多萬市民飲用。但水質(zhì)自20世紀(jì)60年代末開始嚴(yán)重惡化，都遭受不同程度的工業(yè)廢水、城市污水以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的污染，水中含有大量的有機(jī)物和氨氮。三條河流的水質(zhì)狀況見表1.2。它們的總有機(jī)碳（totalorganiccarbon，TOC）均在5mg?L-1以上，氨氮含量在0.3~0.8mg?L-1之間。三氯甲烷、鄰苯二甲酸酯、四氯化碳、四氯乙烯等微量有機(jī)物含量較高，超過了飲用水標(biāo)準(zhǔn)，致使水廠不得不在水凈化處理中增加各種深度處理工藝，強(qiáng)化對污染物的控制。表1.2三條河流的水質(zhì)狀況［2］污染物塞納河馬思河瓦茲河三氯甲烷提取物／（μg?L-1）700600800鄰苯二甲酸酯／（μg?L-1）2500100013000三氯甲烷／（μg?L-1）5320四氯化碳／（μg?L-1）0.100.050.40四氯乙烯／（μg?L-1）0.20.31.8氨氮／（mg?L-1）0.60.30.8硝酸鹽／（mg?L-1）324總有機(jī)碳／（mg?L-1）5.35.07.0在荷蘭阿姆斯特丹的萊茵河段，自20世紀(jì)70年代以來，因受水體周圍的土壤污染，水中有機(jī)物含量不斷上升，水中檢出了各種氯代乙烷、氯硝基苯、三鹵甲烷、四氯化碳、氯代異丙基醚以及數(shù)種有機(jī)氯殺蟲劑。其中三鹵甲烷含量竟達(dá)20~100mg?L-1。印度的Mahalon和Jalinahal湖是其國內(nèi)兩個比較大的飲用水源。因環(huán)境污染，各種有機(jī)氯殺蟲劑不斷流入到湖泊中，在1985~1986年的調(diào)查中，測出湖水含有六氯環(huán)己烷（六六六）、環(huán)氧七氯、氯丹、DDT、DDE、DDD等數(shù)種殺蟲劑，各種污染物濃度在20~50μg?L-1之間，水質(zhì)的惡化嚴(yán)重危及了用水居民的健康。1.1.2 我國水資源現(xiàn)狀隨著我國經(jīng)濟(jì)高速增長，城市化水平不斷提高，水污染問題日趨嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計，1999年全國城鎮(zhèn)廢污水排放總量為606億t，其中工業(yè)廢水量占67%。根據(jù)水利部門監(jiān)測結(jié)果，1980年全國受污染的河水比例為21%，1999年增加到38%。受污染較重的流域是淮河、海灤河、松遼河和黃河流域，污染河長的比例分別為80%、64%、60%和50%。造成水體污染的來源包括點(diǎn)污染源和面污染源。點(diǎn)污染源主要是工業(yè)和城市生活廢污水。目前許多工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備還相對落后，資源利用率低，污染物大量排放。工業(yè)企業(yè)的排污，無論是絕對量，還是單位產(chǎn)品排污量，都比工業(yè)發(fā)達(dá)國家高得多。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)迅速發(fā)展，也導(dǎo)致了大量具有分散、濃度高和處理率低的廢污水排放，造成了周圍水體環(huán)境的嚴(yán)重污染，威脅了人們的生活用水健康。面污染源主要是農(nóng)業(yè)、林業(yè)等培育和生產(chǎn)過程中施用化肥和噴灑農(nóng)藥等大規(guī)?；顒咏o水資源帶來的污染。雖然現(xiàn)在提出“綠色食品”、“綠色農(nóng)業(yè)”等口號，但由于我國生產(chǎn)工藝水平較低，化肥、農(nóng)藥在現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中又大劑量地使用，不可避免地造成了地表水和地下水的污染。2009年中國環(huán)境狀況公報［4］公布的淡水環(huán)境狀況顯示，全國地表水污染依然較重。七大水系總體為輕度污染，浙閩區(qū)河流為輕度污染，西北諸河為輕度污染，西南諸河水質(zhì)良好，湖泊（水庫）富營養(yǎng)化問題突出。其中長江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河和遼河七大水系總體為輕度污染。203條河流408個地表水國控監(jiān)測斷面中，Ⅰ~Ⅲ類、Ⅳ~Ⅴ類和劣Ⅴ類水質(zhì)的斷面比例分別為57.3%、24.3%和18.4%。主要污染指標(biāo)為高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量和氨氮。其中，珠江、長江水質(zhì)良好，松花江、淮河為輕度污染，黃河、遼河為中度污染，海河為重度污染。此外，公報在對城市水環(huán)境的介紹中指出，經(jīng)對北京、遼寧、吉林、上海、江蘇、海南、寧夏和廣東8個省（自治區(qū)、直轄市）641眼井的水質(zhì)監(jiān)測，水質(zhì)適用于各種使用用途的Ⅰ~Ⅱ類監(jiān)測井占評價監(jiān)測井總數(shù)的2.3%，適合集中式生活飲用水水源及工農(nóng)業(yè)用水的Ⅲ類監(jiān)測井占23.9%，適合除飲用外其他用途的Ⅳ~Ⅴ類監(jiān)測井占73.8%。主要污染指標(biāo)是總硬度、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、鐵和錳等。2009年，全國202個城市的地下水水質(zhì)以良好~較差為主，深層地下水質(zhì)量普遍優(yōu)于淺層地下水，開采程度低的地區(qū)優(yōu)于開采程度高的地區(qū)。水質(zhì)總體呈惡化趨勢或好轉(zhuǎn)趨勢的分布較為分散。綜上所述，隨著工業(yè)化的發(fā)展和人類物質(zhì)生活的提高，水環(huán)境的污染已經(jīng)是當(dāng)今世界范圍內(nèi)普遍存在的問題。由于水污染的日趨嚴(yán)重，許多飲用水處理廠的水源也受到不同程度的污染，從而使飲用水水質(zhì)變差，威脅到人民的身體健康。

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《活性炭:納濾在水污染水源水處理中的原理與應(yīng)用》是由科學(xué)出版社出版的。

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