水污染控制技术（王金梅） (第三版)

本书出版后，受到很多兄弟院校老师和学生的好评，这也是对编者的巨大鼓励。

第二版教材出版至今已有多年。近年来，国家颁布或修订了很多标准、规范，同时，污水处理技术、设备、工艺的发展和应用都有新的进展，这些都在新版教材上有所体现。

为使学生直观地掌握主要污水处理设备、构筑物的结构和操作方式，方便自学，新版教材增加了大量的动画素材。内容方面，主要对好氧生物法中的活性污泥法部分进行了补充和完善，尤其是对活性污泥工艺、活性污泥的运行故障分析和排除进行了较详细的讲解。本书为高等职业教育环境保护类专业的教材，也可以作为污水处理职业技能等级培训的参考书，还可供污水处理现场操作和运行管理人员的参考用书。

参加本书编写的有王金梅（编写第1章、第6章、第7章），陈宏（编写第2章），薛叙明（编写第3章、第4章），袁秋生（编写第5章），张慧俐（编写第8章、第9章）。全书由王金梅执笔修订。哈尔滨工业大学聂璋义教授担任本书主审。

本书的动画素材全部来自北方仿真技术有限公司，在此，对该公司表示深深的感谢，感谢其对职业教育的支持和无私奉献。

由于作者水平的限制，本教材还可能有不妥之处，敬请读者批评指正。

编者

2021年2月

本书主要介绍了以下内容：绪论，污水的物理处理，污水的化学处理，污水的物理化学处理，污水的好氧生物处理，污泥、污水的厌氧生物处理，污泥的处理和处置，循环冷却水的处理，污水处理厂的设计与运行管理。本书对水污染控制技术的基本概念和机理阐述清晰，介绍了污水处理的新工艺、新技术、新材料、新设备，重视工程的实用性和可操作性，旨在培养学生的专业素质和专业综合应用能力。通过二维码融入动画素材，丰富了教学内容和方式。

本书为高等职业教育环境保护类专业的教材，也可以作为污水处理职业技能等级培训的参考书，还可供污水处理厂（站）操作及管理岗位等相关工程技术人员参考。

 王金梅，长期从事高等职业教育环境类专业的教学和科研工作。1991～2001在内蒙古赤峰制药集团从事高浓度有机制药废水的处理的生产实践及研究工作，多次获得企业科技进步及合理化建议奖。参与的科研工作有多项，并通过鉴定或获奖。主编了多部教材，公开发表学术论文10余篇。

1 绪论001

1.1 污水的类型和特征 001

1.1.1 生活污水 001

1.1.2 工业废水 001

1.2 污水的性质与污染指标 001

1.2.1 物理性质及指标 001

1.2.2 化学性质及指标 003

1.2.3　生物性质及指标 009

1.2.4　生物脱氮、除磷的一般指标 010

1.2.5　工业废水的污染指标 010

1.3　水质标准 011

1.3.1 水域水质标准 011

1.3.2 排水水质标准 011

1.4　工业废水处理方式与排放标准 012

1.4.1　工业废水的厂内处理及排放标准 012

1.4.2 工业废水的集中处理及排放标准 013

1.5 水污染控制的基本方法 013

1.5.1 污水处理方法的分类 013

1.5.2 污水处理流程 014

2 污水的物理处理017

2.1　均和调节 017

2.1.1　均和调节作用 017

2.1.2　水量调节 017

2.1.3　水质调节 018

2.1.4　调节池容积的计算 019

2.2　筛滤 019

2.2.1　格栅 020

2.2.2　筛网 022

2.2.3　栅渣或筛余物的处理和处置 023

2.3　沉淀 024

2.3.1　沉淀的基本理论 024

2.3.2　沉砂池的构造与工作特征 027

2.3.3　沉淀池的构造与工作特征 030

2.3.4　提高初次沉淀池沉淀效果的方法——强化一级处理 037

2.4　除油 038

2.4.1　含油污水的特征 038

2.4.2　隔油池的类型和构造 038

2.4.3　隔油池的计算与设计 040

2.4.4　隔油技术的进展 041

2.5　过滤 043

2.5.1　过滤机理 043

2.5.2　颗粒材料滤池——快滤池 043

2.5.3 快滤池的异常问题及解决办法 045

3 污水的化学处理050

3.1 中和 050

3.1.1 概述 050

3.1.2 酸碱污水相互中和 051

3.1.3 投药中和法 052

3.1.4 过滤中和法 054

3.1.5 中和处理中应注意的问题 056

3.2 混凝 057

3.2.1 混凝原理 057

3.2.2 混凝剂与助凝剂 060

3.2.3 混凝工艺过程及设备 062

3.2.4 操作管理 067

3.2.5 澄清池 068

3.3 化学沉淀 070

3.3.1 化学沉淀的基本原理 070

3.3.2 氢氧化物沉淀法 072

3.3.3 硫化物沉淀法 073

3.3.4 钡盐沉淀法 074

3.3.5 碳酸盐沉淀法 074

3.3.6 铁氧体沉淀法 075

3.4 化学氧化还原 076

3.4.1 基本原理 076

3.4.2 化学氧化法 077

3.4.3 化学还原法 081

3.5 电解 082

3.5.1 电解基本原理 083

3.5.2 电解装置及特点 084

3.5.3 电解法处理电镀废水实例 086

3.6 消毒 088

3.6.1 消毒的目的和方法 088

3.6.2 物理法消毒 088

3.6.3 化学法消毒 089

3.6.4 消毒法在污水处理中的应用 093

4 污水的物理化学处理097

4.1 气浮 097

4.1.1 气浮原理 097

4.1.2 气浮设备形式及计算 099

4.1.3 气浮法的优缺点 105

4.1.4 气浮运行操作中应注意的事项 106

4.1.5 新型气浮装置简介 106

4.2 吸附 108

4.2.1 吸附的基本原理及分类 108

4.2.2 吸附平衡与吸附等温线 109

4.2.3 吸附的影响因素 110

4.2.4 吸附剂及其再生 112

4.2.5 吸附操作方式及设计 114

4.2.6 吸附法在污水处理中的应用实例 117

4.3 离子交换 118

4.3.1 离子交换剂 118

4.3.2 离子交换平衡 122

4.3.3 离子交换过程与再生过程 122

4.3.4 离子交换设备和设计计算 125

4.3.5 离子交换法在污水处理中的应用 126

4.3.6 离子交换系统的操作管理与维护 127

4.4 膜分离法 128

4.4.1 电渗析 129

4.4.2 反渗透 131

4.4.3 超滤 135

4.5 萃取 137

4.5.1 萃取的基本原理 137

4.5.2 萃取剂及其再生 138

4.5.3 萃取流程及设备 139

4.5.4 萃取法应用实例 140

4.6 吹脱 141

4.6.1 吹脱基本原理 141

4.6.2 吹脱装置 142

4.6.3 影响吹脱的主要因素 143

4.6.4 解吸气体的终处置 143

4.6.5 应用实例 144

5 污水的好氧生物处理151

5.1 污水生物处理的基本理论 151

5.1.1 污水中的微生物 151

5.1.2 微生物的代谢与污水的生物处理 153

5.1.3 微生物的生长条件和生长规律 155

5.1.4 生化反应动力学 159

5.1.5 污水的可生化性 161

5.1.6 生物处理方法的分类 163

5.2 活性污泥法 164

5.2.1 活性污泥法的基本原理 164

5.2.2 曝气与曝气池 167

5.2.3 活性污泥系统的工艺设计 174

5.2.4 传统活性污泥法工艺系统 182

5.2.5 污水的生物脱氮除磷处理工艺 185

5.2.6 活性污泥法新工艺 202

5.2.7 活性污泥培养驯化与活性污泥法的故障分析与处理 227

5.3 生物膜法 236

5.3.1 生物膜法的基本原理 237

5.3.2 生物滤池 238

5.3.3 生物转盘 248

5.3.4 生物接触氧化 253

5.3.5 生物流化床 258

5.3.6 生物膜法的运行管理 260

5.4 污水的自然生物处理 262

5.4.1 稳定塘 262

5.4.2 土地处理系统 267

6 污泥、污水的厌氧生物处理272

6.1 概述 272

6.1.1 厌氧消化的机理 272

6.1.2 影响厌氧消化效率的因素（厌氧发酵的工艺控制条件） 273

6.2 污泥的厌氧消化 275

6.2.1 消化工艺 275

6.2.2 消化池的构造 277

6.2.3 消化池有效容积的计算 281

6.2.4 消化池的启动、运行与管理 283

6.3 污水的厌氧消化 285

6.3.1 厌氧接触法 285

6.3.2 厌氧滤池 287

6.3.3 升流式厌氧污泥床反应器 289

6.3.4 厌氧复合床反应器 293

6.3.5 厌氧膨胀床和流化床 293

6.3.6 厌氧生物转盘 294

6.3.7 膨胀颗粒污泥床反应器 295

6.3.8 内循环厌氧反应器 295

6.3.9 厌氧折流板反应器 297

6.3.10 水解（酸化）-好氧生物处理法 298

6.3.11 水解（酸化）-厌氧生物处理法（二段厌氧消化法） 300

6.3.12 厌氧-好氧生物处理法 301

7 污泥的处理和处置304

7.1 概述 304

7.1.1 污泥的分类与特性 304

7.1.2 污泥量 306

7.1.3 污泥流动的水力特征与管道输送 306

7.2 污泥浓缩 307

7.2.1 重力浓缩法 307

7.2.2 气浮浓缩法 308

7.2.3 离心浓缩法 309

7.2.4 污泥浓缩方法的选择 310

7.3 污泥脱水 311

7.3.1 污泥机械脱水的基本原理 311

7.3.2 污泥脱水前的预处理 311

7.3.3 机械脱水设备 311

7.4 污泥干化 316

7.4.1 自然干化法 317

7.4.2 烘干法 318

7.5 污泥的终处置 318

7.5.1 弃置法 319

7.5.2 焚烧法 320

8 循环冷却水的处理321

8.1 概述 321

8.1.1 工业冷却水循环利用的意义 321

8.1.2 工业冷却水系统的类型 321

8.2 水的冷却原理与冷却构筑物 324

8.2.1 冷却原理 324

8.2.2 冷却构筑物 324

8.2.3 敞开式循环冷却水系统存在的问题 325

8.3 循环水水质控制 327

8.3.1 水垢及其控制 327

8.3.2 污垢的控制 331

8.3.3 腐蚀及其控制 332

8.3.4 微生物控制 340

9 污水处理厂的设计与运行管理347

9.1 污水处理厂的设计 347

9.1.1 污水处理厂的设计内容及原则 347

9.1.2 污水处理厂的厂址选择 348

9.1.3 污水处理工艺流程 348

9.1.4 污水处理厂的平面布置与高程布置 350

9.1.5 污水处理工程节能设计 352

9.2 污水处理厂的运行管理和自动控制 352

9.2.1 污水处理工程的验收 352

9.2.2 工程验收的准备 353

9.2.3 工程验收的内容 353

9.2.4 污水处理厂的试运行 354

9.2.5 污水处理厂的运行管理 354

9.2.6 污水处理装置自动化控制技术 357

附 录 360

参考文献 362

1．水污染控制技术 第三版实用性、应用性强。该教材注重以培养高等技术应用性人才为目标，贯彻实际、实践、实用的原则，内容注重与生产实际紧密结合，按照“以应用为目的、必需够用为度”的原则，针对性地选择实用性、应用性较强的内容，删去烦琐的理论推导以及设计计算的内容。 

2．水污染控制技术 第三版注重学生创新能力的培养。反映了该领域当前国内外的发展水平，融入现代科技新知识、新成果和新技术。这对于拓宽学生的知识面，培养学生的创新能力，激发学生的学习欲望和专业兴趣，为学生后续课乃至终身学习奠定了基础。 

3．水污染控制技术 第三版理论与实践相结合。将理论内容与实验内容结合，是该教材的又一特色。教材每一章后是技能训练，与教材内容联系紧密，增加学生对教材内容的理解和对重点内容的掌握，同时培养学生的动手能力。 

4．水污染控制技术 第三版教材与行业企业标准相结合，体现职业性特征打破传统教材体系 。该教材结构紧凑，内容简练、全面，适应环境专业的需要，教材内容由浅入深循序渐进。同时在内容上以处理方法为顺序进行编排更适合教学的需要，更符合人们思维的习惯。 

5．水污染控制技术 第三版中有较多的例题、多种形式的练习题，使学生更容易掌握所学的内容。 

6．水污染控制技术 第三版辅以二维码链接的动画素材，丰富了学习内容和学习方式。