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第1章 绪论1

1.1 饮用水深度处理技术需求分析1

1.1.1 我国水源水质的现状1

1.1.2 我国供水设施的现状4

1.1.3 饮用水水质标准的发展6

1.1.4 深度处理技术的提出11

1.1.5 饮用水深度处理技术优势14

1.2 深度处理技术发展概况18

1.2.1 深度处理原理18

1.2.2 深度处理技术的发展19

1.2.3 饮用水深度处理工艺的应用40

第2章 臭氧与活性炭技术47

2.1 臭氧对水中污染物的去除性能47

2.1.1 臭氧及其高级氧化的性能对比47

2.1.2 O3/H2O2工艺的效能及优化55

2.2 臭氧接触池优化设计57

2.2.1 传统臭氧接触池的优化设计57

2.2.2 新型接触池的优化设计——准推流式臭氧接触池68

2.3 生物活性炭工艺的运行效果与参数优化74

2.3.1 生物活性炭工艺的运行效果74

2.3.2 生物活性炭工艺运行参数优化78

2.4 上／下向流生物活性炭滤池运行效果比较89

2.4.1 上向流生物活性炭滤床膨胀率及影响因素89

2.4.2 挂膜期间上向流／下向流生物活性炭的处理效果比较97

2.4.3 相同滤速时上／下向流生物活性炭的处理效果比较99

2.4.4 相同接触时间上／下向流生物活性炭的处理效果比较102

2.4.5 上／下向流生物活性炭对异养菌的影响106

2.5 炭砂滤池工艺109

2.5.1 炭砂滤池构建及运行方式109

2.5.2 对浊度和颗粒物的去除效果113

2.5.3 对有机物的去除效果115

2.5.4 对氨氮和亚硝酸盐氮的去除效果117

2.5.5 提高氨氮去除能力的曝气炭砂滤池工艺122

第3章 深度处理组合工艺127

3.1 H2O2/O3／生物活性炭工艺127

3.1.1 O3/H2O2联用去除污染物的机理127

3.1.2 臭氧传质及过氧化氢浓度变化的影响因素128

3.1.3 反应前后pH值的变化131

3.1.4 对有机物的去除效果132

3.1.5 对消毒副产物前体物的去除效果137

3.2 臭氧催化氧化生物活性炭工艺139

3.2.1 臭氧催化氧化机理与特点139

3.2.2 对有机物的去除效果143

3.2.3 对氯消毒副产物前体物的去除效果146

3.2.4 对臭氧化有机副产物生成的抑制效果148

3.2.5 对臭氧利用效率的提高作用151

3.2.6 对溴酸盐生成的抑制作用152

3.2.7 对遗传毒性的消减效果153

3.2.8 应对突发性污染事件的效果153

3.3 粉末活性炭—超滤组合工艺155

3.3.1 粉末活性炭—超滤组合工艺的特点155

3.3.2 工艺流程156

3.3.3 处理效果分析156

3.4 炭砂滤池组合工艺163

3.4.1 炭砂滤池组合工艺的提出163

3.4.2 强化混凝与炭砂滤池组合164

3.4.3 粉末活性炭回流与炭砂滤池组合166

3.4.4 高锰酸钾预氧化与炭砂滤池组合167

3.5 炭砂—超滤复合工艺169

3.5.1 工艺特点169

3.5.2 对浊度的去除效果169

3.5.3 对有机物的去除效果169

3.5.4 对细菌的去除效果170

3.5.5 无脊椎动物问题171

第4章 臭氧—活性炭工艺副产物的控制与去除172

4.1 臭氧化工艺中的副产物问题172

4.2 溴酸盐的控制和去除技术172

4.2.1 溴酸盐的生成原理172

4.2.2 溴酸盐前体物的去除技术174

4.2.3 溴酸盐的生成控制177

4.2.4 溴酸盐的去除技术190

4.2.5 溴酸盐控制方法选择体系193

4.3 AOC的控制和去除技术194

4.3.1 可生化有机碳AOC的生成规律194

4.3.2 高级氧化技术控制AOC生成195

4.3.3 活性炭单元去除AOC197

4.4 酸副产物的控制200

4.4.1 臭氧—活性炭工艺中pH变化分析200

4.4.2 臭氧—活性炭工艺出水pH的控制方法205

4.4.3 南洲水厂炭滤池pH调节技术206

4.4.4 臭氧—活性炭工艺优化运行调控技术208

第5章 深度处理工艺生物风险与控制211

5.1 深度处理工艺中的生物问题211

5.1.1 微生物问题211

5.1.2 水生微型动物问题212

5.2 生物活性炭中微生物风险识别214

5.2.1 生物活性炭中微生物的分析方法214

5.2.2 生物活性炭中微生物的群落结构218

5.2.3 生物活性炭中微生物的数量变化特征233

5.2.4 生物活性炭中微生物风险分析235

5.2.5 生物活性炭滤池病原性微生物风险240

5.3 微型动物群落结构及风险分析244

5.3.1 生物活性炭中微型动物的群落结构244

5.3.2 微型动物的生长繁殖特征246

5.3.3 微型动物风险分析248

5.4 微生物风险控制技术257

5.4.1 病原菌灭活的消毒药剂及剂量控制257

5.4.2 优化运行控制病原菌风险266

5.5 微型动物风险控制技术268

5.5.1 原水中常见微型动物的灭活方法268

5.5.2 炭池中微型动物的灭活技术270

5.5.3 微型动物风险的多级屏障控制措施275

第6章 深度处理技术集成与工程案例283

6.1 高氨氮、高有机物污染河网型原水深度处理技术与工程示范283

6.1.1 水质特性283

6.1.2 工艺选择283

6.1.3 嘉兴市古横桥水厂三期示范工程286

6.2 高藻、高有机物湖泊型原水深度处理技术与工程示范289

6.2.1 水质特性及工艺选择289

6.2.2 无锡市中桥水厂示范工程290

6.3 高嗅味、高溴离子引黄水库水深度处理技术与工程示范293

6.3.1 水质特性293

6.3.2 济南市鹊华水厂示范工程294

6.3.3 小结301

6.4 强化去除寒冷地区地表水中有机污染物的深度处理技术与工程示范301

6.4.1 水质特性301

6.4.2 工艺选择302

6.4.3 依兰县依兰镇牡丹江水源给水深度处理一期示范工程303

6.5 低温低浊、高氨氮、高有机物原水深度处理技术与工程示范311

6.5.1 水源水质特征311

6.5.2 工艺设计312

6.5.3 淮南首创—水厂示范工程运行效果313

6.6 深度处理工艺的生物安全性控制技术与工程示范317

6.6.1 臭氧—生物活性炭工艺的生物安全性问题317

6.6.2 深圳市梅林水厂示范工程319

6.6.3 上海临江水厂紫外消毒工程321

6.7 深度处理运行优化技术与工程示范330

6.7.1 深度处理工艺现状问题330

6.7.2 广州市南洲水厂示范工程331

6.8 以活性炭砂滤池为核心的短流程深度处理技术与工程示范340

6.8.1 短流程深度处理技术应用背景340

6.8.2 东莞市第二水厂示范工程340

6.8.3 深圳市沙头角水厂示范工程347

6.9 国外的工程案例354

6.9.1 瑞士苏黎世林格水厂354

6.9.2 德国Constance湖水厂356

6.9.3 荷兰阿姆斯特丹PWN水厂358

6.9.4 美国洛杉矶水厂360

6.9.5 法国巴黎梅里奥塞水厂364

第7章 饮用水深度处理技术发展展望370

参考文献372