水質(zhì)工程實驗技術(shù)與應用

前言

　　水質(zhì)工程學是環(huán)境工程、市政工程的主要研究領(lǐng)域之一，內(nèi)容不僅包括水質(zhì)工程學基礎(chǔ)理論知識，還包括水處理實驗技術(shù)與應用，具有較強的實踐性。水質(zhì)工程實驗是理論與工程實踐的橋梁，本書內(nèi)容主要集中在水質(zhì)工程實驗技術(shù)與應用。　　本書是在多年教學和科研工作實踐的基礎(chǔ)上，全面詳細介紹了水處理技術(shù)中的物理化學方法、生物方法，并重點闡述了目前國內(nèi)外先進的水處理理論、方法和技術(shù)手段，力求體現(xiàn)實用性、科學性、系統(tǒng)性和前沿性。在介紹相關(guān)實驗基礎(chǔ)理論的前提下，更側(cè)重于對具體試驗內(nèi)容、裝置、儀器、實施步驟、測試分析方法的介紹，具有較強的實用性和可操作性。通過參考本書，實驗人員即可搭建試驗并進行相關(guān)的試驗研究?！　檫m應水質(zhì)工程學發(fā)展的需要，本書根據(jù)水處理方法的不同，將水質(zhì)工程實驗劃分為物理化學處理試驗和生物處理試驗兩個模塊進行闡述，改變了以往給水處理、污水處理、工業(yè)給水處理、工業(yè)廢水處理的傳統(tǒng)分類方法。經(jīng)過這樣的優(yōu)化調(diào)整，全書的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)更加科學與系統(tǒng)。本書的另一主要特點是力求體現(xiàn)學術(shù)前沿性，即除介紹水處理技術(shù)中常規(guī)的物理、化學、生物方法外，將技術(shù)研究型試驗單獨設(shè)立一章，集中介紹目前水處理技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點及相關(guān)的試驗工作的開展。試驗內(nèi)容主要來源于作者多年科研工作的積累。這些內(nèi)容既可作為本科生創(chuàng)新型、設(shè)計型試驗的教學之用，也是供研究生及科研人員試驗研究參考的寶貴資料?！　”緯赏跏绗?、曾薇主編，由彭永臻教授主審。全書分為基礎(chǔ)篇與技術(shù)篇，共6章。參加本書第3章、第6章編寫工作的還有崔有為、張樹軍、郭瑾、王海東、楊慶、趙晨紅、張善峰、王建龍、劉秀紅、王偉、喬海兵、令云芳、牛奕娜、白璐、閆駿等，在此一并表示感謝?！　∫蚓幷咚接邢?，書中不足之處敬請批評指正。

內(nèi)容概要

　　本書分為基礎(chǔ)篇與技術(shù)篇，系統(tǒng)、翔實地介紹了水質(zhì)工程學的實驗技術(shù)與應用。在基礎(chǔ)篇中，詳細講解實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析、樣品測定及儀器使用方法等；在技術(shù)篇中，分別介紹了物理化學處理實驗和生物處理實驗。本書內(nèi)容涵蓋了給水處理、污水處理領(lǐng)域的主要實驗技術(shù)。特別是在本書的第6章中，重點介紹了體現(xiàn)水處理領(lǐng)域研究熱點的研究型實驗，包括短程硝化反硝化、同步硝化反硝化、反硝化除磷等脫氮除磷理論在SBR工藝、氧化溝工藝、MUCT等工藝中的應用；污泥膨脹、污泥好氧消化、污水再生利用、生物脫氮過程N20的產(chǎn)生、垃圾滲濾液處理等。　　本書可作為高校環(huán)境工程、市政工程、環(huán)境科學專業(yè)本科生實驗教學用書和研究生的試驗研究參考書，也可供給水廠、污水廠及其他相關(guān)的工程技術(shù)人員和管理人員參考。

書籍目錄

上篇 基礎(chǔ)篇第1章 水樣的采集與保存1.1 監(jiān)測點位的布設(shè)1.2 水樣的分類1.3 地表水和地下水樣的采集1.4 污水采樣1.5 水樣的保存第2章 實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析處理2.1 實驗設(shè)計2.2 實驗誤差分析2.3 實驗數(shù)據(jù)分析處理第3章 樣品測定及儀器使用方法3.1 五日生化需氧量（BOD5）3.2 化學需氧量（COD）：COD快速測定儀3.3 氨氮測定：納氏試劑光度法3.4 亞硝酸鹽氮測定：N-（1-萘基）-乙二胺光度法3.5 硝酸鹽氮測定：麝香草酚法3.6 總氮測定：過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法3.7 磷（溶解性正磷酸鹽）：鉬銻抗分光光度法3.8 總磷測定：過硫酸鉀消解-鉬銻抗分光光度法3.9 總大腸菌群數(shù)的測定3.10 糞大腸菌群的檢驗3.11 硬度的測定：EDTA滴定法（鈣和鎂的總量、總硬度）3.12 顯微鏡的使用3.13 TOC分析儀的使用3.14 溶解氧（DO）測定儀的使用3.15 pH測試原理及儀器使用3.16 ORP值測定原理及儀器使用3.17 氣相色譜的原理與使用3.18 高效液相色譜的原理與使用3.19 離子色譜的原理與使用3.20 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀下篇 技術(shù)篇第4章 物理化學處理試驗4.1 混凝試驗4.2 顆粒自由沉淀試驗4.3 過濾及反沖洗試驗4.4 離子交換試驗4.5 雙向流斜板沉淀池模擬試驗4.6 濾池模擬試驗4.7 澄清池模擬試驗4.8 單因子混凝自動投藥控制系統(tǒng)試驗4.9 電滲析除鹽試驗4.10 加壓溶氣氣浮試驗4.11 吹脫試驗4.12廢水荷電膠體電泳和ζ電位測試試驗第5章 生物處理試驗5.1 曝氣系統(tǒng)試驗5.2 完全混合式活性污泥法處理系統(tǒng)的控制和運行5.3 曝氣池中環(huán)境因素監(jiān)測和菌膠團中生物相觀察5.4 污泥沉降比（SV％）和污泥容積指數(shù)（SVI）的測定5.5 SBR法計算機自動控制系統(tǒng)試驗5.6 生物膜工藝模擬試驗5.7 膜生物反應器（MBR）試驗5.8 城市污水處理全流程模擬試驗第6章 水處理技術(shù)研究型試驗6.1 SBR法深度脫氮工藝及其過程控制6.2 UniFedSBR生物除磷脫氮工藝6.3 Orbal氧化溝工藝生物脫氮試驗6.4 改進型Carrousel氧化溝脫氮除磷試驗6.5 雙污泥反硝化除磷脫氮工藝試驗6.6 MUCT處理含鹽廢水的反硝化除磷脫氮試驗6.7 厭氧——交替好氧/缺氧（Anaerobic-Aerobic/Anoxic）一體化生物脫氮除磷工藝6.8 連續(xù)流分段進水生物除磷脫氮工藝試驗6.9 上向流曝氣生物濾池再生水處理工藝試驗6.10 兩級UASB-好氧組合工藝處理垃圾滲濾液試驗6.11 污泥好氧消化試驗6.12 生物脫氮過程中N2O產(chǎn)生量及其過程控制6.13 污泥膨脹試驗6.14 生活污水全流程深度處理試驗6.15 臭氧-生物活性炭技術(shù)去除水中微污染物附錄A 顯微鏡和TOC使用說明附錄B 常用污染物排放要求參考文獻

章節(jié)摘錄

　　上篇 基礎(chǔ)篇　　第2章 實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析處理　　實驗設(shè)計是否合理直接關(guān)系到能否取得滿意的實驗結(jié)果及發(fā)現(xiàn)內(nèi)在規(guī)律。優(yōu)化實驗設(shè)計，就是一種在實驗進行之前，根據(jù)實驗中的不同問題，利用數(shù)學原理，科學地安排實驗，以求迅速找到最佳方案的科學實驗方法。它對于節(jié)省實驗次數(shù)，節(jié)省原材料，較快得到有用信息是非常必要的。由于優(yōu)化實驗設(shè)計為我們提供了科學安排實驗的方法，因此近年來優(yōu)化實驗設(shè)計越來越被科技人員重視，并得到廣泛的應用。優(yōu)化實驗設(shè)計打破了傳統(tǒng)均分安排實驗的方法，其中單因素的0.618法和分數(shù)法、多因素的正交實驗設(shè)計法在國內(nèi)外已廣泛地應用于科學實驗上，取得了很好效果?！　∷|(zhì)工程學實驗的目的在于：　　（1）找出影響實驗結(jié)果的因素與各因素之間的主次關(guān)系，揭示水處理技術(shù)方法的內(nèi)在規(guī)律，為解決水質(zhì)工程實際問題奠定理論基礎(chǔ)；　?。?）確定水處理技術(shù)方法的最優(yōu)控制條件，使水處理系統(tǒng)在最優(yōu)環(huán)境下實施，達到高效、節(jié)能的目的；　　（3）建立水質(zhì)工程學數(shù)學模型并確定關(guān)鍵參數(shù)，指導水處理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計和運行控制以及開發(fā)新技術(shù)、新方法。　　2.1　實驗設(shè)計　　在進行實驗設(shè)計之前，首先要了解關(guān)于實驗設(shè)計的幾個基本概念。　?。?）實驗方法：通過做實驗獲得大量的自變量與因變量一一對應的數(shù)據(jù)，以此為基礎(chǔ)來分析整理并得到客觀規(guī)律的方法，稱為實驗方法?！　。?）實驗設(shè)計：為節(jié)省人力、財力，迅速找到最佳條件，揭示事物內(nèi)在規(guī)律，根據(jù)實驗中不同問題，在實驗前利用數(shù)學原理科學編排實驗的過程。

編輯推薦

　　本書是在多年教學和科研工作實踐的基礎(chǔ)上，全面詳細介紹了水處理技術(shù)中的物理化學方法、生物方法，并重點闡述了目前國內(nèi)外先進的水處理理論、方法和技術(shù)手段，本書內(nèi)容主要集中在水質(zhì)工程實驗技術(shù)與應用。在介紹相關(guān)實驗基礎(chǔ)理論的前提下，更側(cè)重于對具體試驗內(nèi)容、裝置、儀器、實施步驟、測試分析方法的介紹，具有較強的實用性和可操作性。通過參考本書，實驗人員即可搭建試驗并進行相關(guān)的試驗研究。

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