编辑推荐
    适读人群 :本书可供环境工程、市政工程等领域的科研人员、设计人员和管理人员使用,也可供高等院校环境工程、市政工程及相关大专院校师生参考。                                   《焦化工业节水减排与废水回用技术》响应国家建设“海绵城市”的目标,始终以焦化废水节水减排和回用与“零排”为宗旨,总结当今国内外先进的焦化废水节水减排与回用和“零排”的技术并进行归纳和对比分析,并给出了各类污水处理技术典型工程实例,突出其实用性和可操作性。                 
内容简介
     《焦化工业节水减排与废水回用技术》是一部论述焦化生产节水减排与废水处理回用和“零排”技术的专著。《焦化工业节水减排与废水回用技术》共分8章,主要内容为:①焦化工业节水减排的技术途径、措施、规定与“零排”可行性分析和设计要求;②废水特征、有机物组成、难降解的原因及其解决途径;③废水处理现状、研究进程、回用与“零排”工艺选择、技术措施、消纳途径与设计规定和要求;④实现回用与“零排”的技术组合与工艺集成及其工程应用。
  《焦化工业节水减排与废水回用技术》以焦化废水节水减排和回用与“零排”为主旨,总结当今国内外先进的焦化废水节水减排与回用和“零排”的技术并进行归纳和对比分析,结合各类处理技术典型工程实例,突出其实用性和可操作性。
  《焦化工业节水减排与废水回用技术》可供环境工程、市政工程等领域的科研人员、设计人员和管理人员使用,也可供高等院校环境工程、市政工程及相关大专院校师生参考。     
内页插图
          目录
   1焦化工业节水减排现状与废水“零排”可行性分析1  
1.1焦化生产工艺与节水减排1  
1.1.1炼焦技术与节水减排2  
1.1.2煤气净化技术与节水减排6  
1.1.3化工产品精制与节水减排12  
1.1.4节水减排新技术与新设备15  
1.2焦化生产用水系统与节水减排24  
1.2.1焦化生产用水系统组成、功能与作用24  
1.2.2焦化生产净循环用水系统与节水减排26  
1.2.3焦化生产浊循环用水系统与节水减排27  
1.3焦化生产节水减排与废水“零排”可行性分析28  
1.3.1节水减排与废水“零排”面临的问题与对策28  
1.3.2节水减排与废水“零排”技术途径与控制措施29  
1.3.3节水减排与废水“零排”可行性分析31  
2焦化工业节水减排技术规定与设计要求41  
2.1焦化工业节水减排的技术思路与新理念41  
2.1.1清洁生产是实现节水减排的前提和条件41  
2.1.2循环经济核心原理是实现节水减排与“零排”的基本原则43  
2.2焦化企业节水减排总体设计技术思路与要求45  
2.2.1确定合理用水水质指标45  
2.2.2确定合理用水方式46  
2.2.3用水量平衡问题46  
2.3焦化企业节水减排技术规定与设计要求47  
2.3.1一般规定与要求47  
2.3.2软化水、除盐水系统48  
2.3.3循环水处理系统49  
2.3.4废水处理回用系统50  
3焦化工业废水处理回用与“零排”的工艺选择和设计要求52  
3.1焦化废水处理的技术途径与工艺选择52  
3.1.1厌氧生化法对焦化废水处理的作用与意义52  
3.1.2预处理、后处理与深度处理是去除难降解有机污染物的有效途径57  
3.1.3处理技术与工艺选择59  
3.2焦化废水分类收集与污染负荷的技术规定与设计要求61  
3.2.1焦化废水分类收集与处置61  
3.2.2焦化废水污染物与污染负荷的确定62  
3.3焦化废水生化处理技术规定与设计要求65  
3.3.1一般规定与要求65  
3.3.2活性污泥法技术规定与设计要求67  
3.3.3生物膜法技术规定与设计要求68  
3.4预处理、后处理和深度处理技术规定与设计要求70  
3.4.1预处理技术规定与设计要求70  
3.4.2后处理技术规定与设计要求72  
3.4.3深度处理技术规定与设计要求73  
3.5二次污染物控制的技术规定与设计要求74  
3.5.1一般规定74  
3.5.2污泥排放与处置75  
3.5.3废油处理与处置76  
3.6废水处理系统工程设计有关规定与要求77  
3.6.1总体布局与平面布置77  
3.6.2废水处理构筑物的高程确定78  
3.6.3管道部署与供排水管网设计有关问题80  
4焦化废水特征及其有机物组成与类别82  
4.1焦化生产物料平衡与废水特征82  
4.1.1焦化生产物料平衡与排放污染物82  
4.1.2焦化废水来源与组成83  
4.1.3废水特征与水质水量85  
4.2焦化废水有机物组成与类别89  
4.2.1焦化废水中有机物组成89  
4.2.2焦化废水中溶解性有机物组成94  
4.3焦化废水的COD组成95  
4.3.1废水中主要机物COD组成95  
4.3.2废水中主要有机物COD组成96  
4.3.3废水中悬浮物对COD的影响98  
4.3.4焦化废水的COD总构成与分析100  
5焦化废水处理技术现状与研究进程101  
5.1国内外焦化废水处理现状与进程101  
5.1.1国外焦化废水处理技术概况与发展101  
5.1.2国内焦化废水处理概况与发展105  
5.2焦化废水物化法处理技术与研究进程106  
5.2.1常规物化法处理技术106  
5.2.2高新物化处理技术109  
5.3焦化废水生化法处理技术与研究进程111  
5.3.1活性污泥法111  
5.3.2生物脱氮法114  
5.3.3生物膜法115  
5.3.4生物强化技术117  
5.4焦化废水深度处理技术与研究进程120  
5.4.1常规物化法深度处理技术120  
5.4.2高新物化法深度处理技术124  
5.4.3生化法深度处理技术125  
5.5焦化废水脱色与泡沫控制技术与研究进程126  
5.5.1生物泡沫的形成与控制方法126  
5.5.2焦化废水脱色技术现状与研究进程129  
6焦化废水处理存在的问题及其解决的技术途径135  
6.1生化法处理焦化废水的特征与效果135  
6.1.1生化法处理技术现状与分析135  
6.1.2活性污泥法对焦化废水污染物去除效果与问题137  
6.1.3厌氧状态下难降解有机物的去除特性与效果140  
6.2焦化废水脱氮工艺组合与应用分析144  
6.2.1焦化废水脱氮工艺及其选择144  
6.2.2焦化废水生物脱氮工艺组合与应用分析146  
6.3生物强化技术应用效果与作用分析149  
6.3.1HSB高效菌脱氮功能作用与特征149  
6.3.2高效微生物强化技术应用效果与作用分析155  
6.3.3自固定化高效菌强化工艺应用效果与作用分析158  
6.4组合工艺应用效果与作用分析161  
6.4.1SBR/A/O/O生物脱氮工艺组合与应用分析161  
6.4.2三相流化床与A/O2工艺组合与应用分析162  
6.4.3A/O/MBR工艺组合与应用分析165  
6.5深度处理技术应用效果与作用分析168  
6.5.1有机物去除技术与作用分析169  
6.5.2盐的去除技术与作用分析171  
7焦化废水处理回用与“零排”技术的研究与开发174  
7.1焦化废水生物脱氮工艺的深化与发展174  
7.1.1A/O法生物脱氮工艺演变与发展174  
7.1.2同步硝化-反硝化法脱氮工艺的研究与应用176  
7.1.3短程硝化-反硝化脱氮工艺的研究与应用178  
7.1.4厌氧氨氧化法脱氮工艺的研究与应用181  
7.1.5铁炭微电解脱氮工艺的研究与应用184  
7.2焦化废水生物强化技术的研究与开发187  
7.2.1生物强化技术的作用机制与特点187  
7.2.2生物强化技术实施途径与去除效果187  
7.2.3生物强化技术的应用与开发189  
7.3MBR生物膜脱氮除磷技术的开发与应用195  
7.3.1膜生物反应器(MBR)处理机理与工艺组成196  
7.3.2MBR稳定运行与膜污染控制措施197  
7.3.3膜生物反应器在脱氮除磷方面的研究与进展200  
7.3.4MBR技术处理焦化废水的应用与实践202  
7.4新型物化法处理焦化废水技术的研究与开发204  
7.4.1湿式氧化法的研究与应用204  
7.4.2超临界水氧化法的研究与应用207  
7.4.3光化学氧化法的研究与应用211  
7.4.4微波诱导催化氧化技术的研究与应用213  
7.4.5其他高新物化技术的研究与应用216  
8焦化废水处理回用与“零排”技术组合和工艺集成及其工程应用223  
8.1实现焦化废水处理回用与“零排”的技术条件与控制要求223  
8.1.1焦化废水处理回用现状与控制要求223  
8.1.2酚、氰、氨等物质的脱除与回收利用225  
8.1.3水质调节与影响因素的控制227  
8.1.4焦化废水回用与“零排”的消纳途径229  
8.2生化法+物化法的技术组合与应用229  
8.2.1A2/O+絮凝沉淀的处理技术与应用229  
8.2.2A2/O生物酶絮凝的处理技术与应用234  
8.3生化法+生化法+物化法的技术组合与工艺集成及其应用236  
8.3.1A2/O+生物接触氧化+混凝沉淀的处理技术与应用236  
8.3.2HSB+A2/O2+混凝沉淀法处理技术与应用241  
8.3.3问题与解决措施244  
8.4物化法+生化法+物化法的技术组合与工艺集成及其应用245  
8.4.1絮凝+接触氧化法+膜法的处理技术与应用245  
8.4.2絮凝+A2/O+混凝沉淀的处理技术与应用248  
8.4.3絮凝+A/O+混凝沉淀的处理技术与应用251  
8.5以废治废处理的技术组合与应用254  
8.5.1烧结烟气处理焦化废水的技术与应用254  
8.5.2炼钢转炉烟气处理焦化废水的技术与应用257  
8.5.3粉煤灰深度处理焦化废水的技术与应用259  
8.6高新技术在处理焦化废水中的应用262  
8.6.1湿式催化氧化法处理焦化废水的研究与应用262  
8.6.2焦化废水制备水煤浆的技术研究与应用264  
8.6.3物化法处理焦化废水的技术与应用267  
8.7膜法深度处理焦化废水的技术与应用269  
8.7.1膜技术组合研究与应用269  
8.7.2MBR深度处理技术与应用271  
8.7.3固定化膜生物反应器处理技术与应用274  
8.8药剂法深度处理技术与应用277  
8.8.1混凝吸附法深度处理技术与应用277  
8.8.2不同絮凝剂深度处理技术与应用279  
8.8.3聚铁絮凝法深度处理技术与应用281  
8.8.4专用药剂法处理技术与应用283  
参考文献290      
前言/序言
   节约水资源,减少工业废水排放,实现废水回用乃至“零排”,既是我国环保整体目标,更是焦化工业在其防治污染保护环境与持续发展过程中不可推卸的责任和任务。  
总结国内外,特别是国内近些年来焦化工业节水减排的成效与废水处理回用的成功经验是:其一,要从焦化生产的源头着手,直到每个生产环节,推行用水少量化,废水外排害化和资源化;其二,要推行先进生产工艺,回收有用资源,减少废水中有毒、有害的有机物浓度,提高废水水质,减少废水处理负荷;其三,要充分发挥预处理的功能与作用,确保处理系统的水质,以适应和满足处理系统对水质的要求;其四,要科学、合理选择好处理工艺与深度处理技术和废水消纳途径,终实现废水处理回用与“零排”的目标。  
基于上述宗旨,特组织编写本书,希望本书的出版,能够对焦化工业节水减排,废水处理回用与“零排”,发展循环经济,创建资源节约型、环境友好型焦化企业有所帮助。  
本书由王绍文、王海东、张兴昕、高康乐、逯博特编著,在编著过程中得到中冶建筑研究总院有限公司环保院领导王纯教授、杨景玲教授等以及北京市政四建公司领导专家的支持、帮助。杨禹成、王帆、张宾、孙玉亮、杨涛、赵金华、王春春、王玲玲等为本书编著提供了相关的支持,在此深表感谢。书中参考和引用了中国金属学会、中国钢铁工业协会和冶金环境保护信息网的相关刊物、论文集等相关资料,参考和引用了国内外公开发表的论文、专著、专利、标准等资料,在此对这些文献的作者及其所在单位致以衷心的感谢。  
由于编著者水平和编著时间所限,书中不妥和疏漏之处在所难免,敬请读者指正。   
编著者  
2016年7月于北京    
				
 
				
				
					环境工程与可持续发展:水资源管理的新范式  本书导读:  在当代全球面临日益严峻的环境挑战和资源约束的背景下,水资源的可持续管理已成为社会进步与工业发展的核心议题。本书《环境工程与可持续发展:水资源管理的新范式》深入探讨了现代环境工程学在水资源优化配置、污染控制及资源化利用方面的最新理论与实践。它不仅仅是一本技术手册,更是对未来水管理体系的系统性思考与前瞻性规划。  本书旨在为环境工程师、水处理专业人员、工业管理者以及政策制定者提供一个全面、深入且具有高度实践指导意义的参考框架。我们摒弃了传统上将废水视为负担的观念,转而聚焦于水资源化与循环利用的巨大潜力,强调在经济效益与环境保护之间寻求最佳平衡点的“新范式”。  核心章节与内容精要:  第一部分:水资源危机与可持续发展战略  本部分奠定了理解当前水环境挑战的理论基础。全球水循环的干扰、气候变化对水文周期的影响,以及水资源短缺对区域经济的制约,构成了我们亟待解决的问题。     水资源稀缺的全球图景与区域特征: 分析了不同地理区域的水文地质特征,探讨了城市化、农业灌溉和工业发展对地表水和地下水的超采现象。重点论述了虚拟水(Virtual Water)贸易的概念及其在国家间水资源平衡中的作用。    可持续水资源管理原则: 详细阐述了基于生态系统服务的综合水资源管理(IWRM)理念。强调了“需求侧管理”的重要性,即通过提高用水效率和改变用户行为来实现节水目标,而非仅仅依赖于“供给侧”的新水源开发。    水权与水市场机制: 探讨了建立有效水权制度和水市场在优化水资源配置中的作用。分析了不同产权结构对水资源利用效率的影响,并介绍了水权交易的国际经验。  第二部分:高级水处理与污染控制技术  本部分聚焦于突破性的污染物去除技术,尤其关注那些能够实现高回收率和低能耗的尖端工艺。     膜分离技术: 对微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)技术进行了深入的比较分析。重点讨论了膜污染(Fouling)的机理及其控制策略,如化学清洗、生物预处理和新型抗污染膜材料的开发。特别关注了用于高盐废水和难降解有机物处理的集成膜系统。    高级氧化/还原工艺(AOPs/ARPs): 系统介绍了臭氧氧化、芬顿/类芬顿反应、光催化氧化(TiO2)以及电化学氧化技术。分析了这些技术在去除新兴污染物(如药物残留、内分泌干扰物和微塑料)方面的效率与适用性。对比了不同AOPs的能耗、试剂消耗与二次污染风险。    生物处理技术的革新: 不再局限于传统的活性污泥法,本书详细介绍了厌氧/好氧耦合系统(A/O)、膜生物反应器(MBR)以及基于特定微生物群落的生物修复技术。探讨了如何通过生物技术实现氮、磷等营养物质的高效回收利用。    零液体排放(ZLD)与MVR技术: 针对高难度工业废水,详细剖析了蒸发、结晶和机械蒸汽再压缩(MVR)技术的集成应用。讨论了ZLD在不同行业的实施案例,以及其在最小化环境足迹方面的关键作用。  第三部分:水资源化与循环利用的工业实践  本部分将理论与实际生产紧密结合,展示了水循环在不同工业部门中的落地应用,强调了“源头减量”和“过程耦合”。     工业废水分类与特性分析: 针对不同行业(如电力、化工、食品加工、纺织印染等)的废水水质特点,提出了差异化的处理和回用路径。例如,电力行业的高浓盐水处理侧重于循环冷却水的补充,而化工行业则侧重于有机物的高效降解和有价物质的回收。    分质供水与梯级利用: 阐述了根据回用水的水质标准(如冷却水、锅炉补水、非接触性工艺用水)进行分级处理的经济性与可行性。通过优化水流路径,最大限度地减少新鲜水取用量。    非常规水源的开发与安全评估: 深入探讨了中水回用、雨水收集和海水淡化的经济性比较。重点讨论了回用水在接触人体或特定工艺中可能存在的健康和安全风险,以及相应的风险控制和水质监测体系。    水处理过程的能源优化与可持续性: 分析了水处理过程中的能耗热点,如泵送、曝气和膜分离。介绍了利用废水中的有机物进行厌氧发电、利用余热进行热泵回收等能源集成方案,旨在降低整体运营成本并减少碳排放。  第四部分:数字化、智能化与政策驱动  可持续水管理离不开先进的信息技术和健全的政策法规。     水务数字化与智能控制: 介绍了传感器技术、物联网(IoT)在实时水质监测中的应用,以及基于大数据和人工智能(AI)的预测性维护和过程优化。探讨了数字孪生技术在水处理厂的构建与运营管理中的前景。    环境法规与经济激励: 梳理了国际和国内主要的水污染控制法规,如污染物排放标准和水资源费制度。分析了税收减免、绿色信贷等经济激励措施对推动工业节水技术升级的驱动作用。  结语:迈向水资源韧性社会  本书的最终目标是推动读者从“末端治理”向“源头控制与全生命周期管理”的思维转变,构建一个更加具有韧性、高效和可持续的水资源利用体系,以适应未来社会对水资源安全提出的更高要求。本书内容详实,图表丰富,理论与案例并重,是水环境领域专业人士不可多得的参考书。