废水生物处理（原著第三版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] C·P·莱斯利·格雷迪，[美] 格伦·T·戴杰，[美] 南希·G·洛夫，[加] 卡洛斯·D·M·菲利普 著，张锡辉，刘勇弟，吴光学 译

图书标签:

• 废水处理
• 生物处理
• 环境工程
• 水污染控制
• 环境科学
• 工程技术
• 化学工程
• 环境微生物学
• 污水处理
• 原著第三版

出版社： 中国建筑工业出版社

ISBN：9787112192977

版次：3

商品编码：12163002

包装：精装

开本：16开

出版时间：2017-02-01

用纸：胶版纸

页数：852

正文语种：中文

内容简介

　　《废水生物处理（原著第三版）》分为六部分。第1部分绪言及背景；第2部分理论：理想悬浮生长式反应器模型；第3部分应用：悬浮生长式反应器；第4部分理论：理想附着生长式反应器模型；第5部分应用：附着生长式反应器；第6部分未来的挑战。第三版保持了第二版的基本框架和论述风格，重点增加了低氧活性污泥工艺方面的内容。

目录

译者序（原著第三版）
前言
作者介绍

第1部分 绪论和背景
第1章 生物处理分类
1．1 生物处理的作用
1．2 分类标准
1．3 生物处理常用名称
1．4 要点
1．5 习题
第2章 生物处理的基本原理
2．1 生物处理概述
2．2 微生物的主要种类和作用
2．3 生物处理中的微生态系统
2．4 生物处理中的重要过程
2．5 要点
2．6 习题
第3章 好氧／缺氧生物处理化学计量学和反应动力学
3．1 化学计量学及反应速率归一化
3．2 生物量增长和基质利用
3．3 维护、内源代谢、衰退、溶胞及死亡
3．4 溶解性微生物产物的形成
3．5 溶解性的颗粒态和高分子有机质
3．6 氨化和氨的利用
3．7 磷的摄取和释放
3．8 简化的计量方程及其应用
3．9 温度的影响
3．10 要点
3．11 习题

第2部分 理论：理想悬浮生长式反应器模型
第4章 悬浮生长式系统模型
4．1 微生物系统模型
4．2 质量平衡方程
4．3 反应器类型
4．4 非理想反应器模型
4．5 要点
4．6 习题
第5章 单级连续搅拌反应器：异养微生物好氧生长和溶解性基质
5．1 连续搅拌式反应器的基本模型
5．2 基本模型的扩展
5．3 动力学参数的影响
5．4 生物量排出和回流
5．5 要点
5．6 习题
第6章 单级连续搅拌反应器：复合微生物活性
6．1 1wA活性污泥模型
6．2 颗粒态基质的影响
6．3 硝化及其影响
6．4 反硝化及其影响
6．5 复合过程
6．6 要点
6．7 习题
第7章 复杂系统中复合型微生物过程
7．1 模拟复杂系统一
7．2 传统和高纯氧曝气活性污泥法
7．3 多点进水活性污泥法
7．4 接触稳定活性污泥法
7．5 Ludzack-Ettinger改进工艺
7．6 四级Bardenpho工艺
7．7 生物除磷工艺
7．8 序批式反应器
7．9 要点
7．10 习题
第8章 厌氧处理工艺化学计量学和动力学及模拟
8．1 厌氧生物处理化学计量学
8．2 厌氧过程动力学
8．3 厌氧消化ADMl模型
8．4 要点
8．5 习题
第9章 评估动力学和化学计量学参数的方法
9．1 处理可行性研究
9．2 第5章所述包括传统衰减的简单溶解性基质模型
9．3 缺乏活性部分 数据情况下包含传统衰减的简单溶解性基质模型
9．4 利用批处理反应器确定单一基质的Monod动力学参数
9．5 包括溶胞的复杂基质模型：如第6章所述衰减一再生模式（ASMl模型）
9．6 利用传统测量方法近似表征模型中废水特征
9．7 要点
9．8 习题

第3部分 应用：悬浮生长式反应器
第10章 悬浮生长式工艺的设计和评价
10．1 指导性原则
10．2 工艺设计和评价的反复性
10．3 设计和评价中的基本选择
10．4 设计和评价步骤
10．5 要点
10．6 习题
第11章 活性污泥工艺
11．1 工艺概述
11．2 影响工艺性能的因素
11．3 工艺设计
11．4 工艺运行
11．5 要点
11．6 习题
第12章 生物法去除营养物质
12．1 工艺概述
12．2 工艺性能影响因素
12．3 工艺设计
12．4 工艺运行
12．5 要点
12．6 习题
第13章 好氧消化
13．1 工艺描述
13．2 影响因素
13．3 工艺设计
13．4 工艺运行
13．5 要点
13．6 习题
第14章 厌氧工艺
14．1 工艺概述
14．2 影响因素
14．3 工艺设计
14．4 工艺运行
14．5 要点
14．6 习题
第15章 生物塘
15．1 工艺概述
15．2 影响因素
15．3 工艺设计
15．4 工艺运行
15．5 要点
15．6 习题

第4部分 理论：理想附着生长式反应器
第16章 生物膜模型
16．1 生物膜的特性
16．2 传质限制的影响
16．3 多种限制性营养物的影响
16．4 多物种生物膜
16．5 生物膜的多维数学模型
16．6 要点
16．7 习题
第17章 生物膜反应器
17．1 填充塔
17．2 转盘反应器
17．3 要点
17．4 习题
第18章 流化床生物反应器
18．1 流化床生物反应器概述
18．2 流化作用
18．3 流化床生物反应器模型
18．4 流化床生物反应器的理论性能
18．5 确定流化床生物反应器的尺寸
18．6 要点
18．7 习题

第5部分 应用：附着生长式反应器
第19章 滴滤池
19．1 工艺概述
19．2 影响因素
19．3 工艺设计
19．4 工艺运行
19．5 要点
19．6 习题
第20章 转盘生物接触器
20．1 工艺概述
20．2 影响因素
20．3 工艺设计
20．4 工艺运行
20．5 要点
20．6 习题
第21章 淹没式附着生长生物反应器
21．1 工艺概述
21．2 影响因素
21．3 工艺设计
21．4 工艺运行
21．5 要点
21．6 习题

第6部分 未来的挑战
第22章 异型生物性有机化合物的影响和处理方向
22．1 生物降解
22．2 非生物去除机理
22．3 生物去除与非生物去除的相对重要性
22．4 异型生物性有机化合物的影响
22．5 异型生物性有机化合物处理的经验
22．6 要点
22．7 习题
第23章 可持续性的系统设计
23．1 可持续性的定义
23．2 提高水资源可利用性的技术
23．3 降低能耗及化学品消耗的技术
23．4 实现资源回收的技术
23．5 结束语
23．6 要点
23．7 习题

附录A 缩写词
附录B 符号
附录C 单位换算

《工程材料学：性能、选择与应用》 第十章：高分子材料的结构、性能与加工 本章深入探讨了高分子材料的分子结构、宏观力学性能、热学特性以及与这些特性相关的加工成型技术。 10.1 高分子材料的化学基础与微观结构 高分子材料（聚合物）是现代工程领域中应用最为广泛的一大类材料。它们的性能根植于其独特的分子结构。本节首先回顾了聚合反应的类型，包括加成聚合、缩聚和开环聚合，并重点分析了主链结构（如线性、支化、交联网络）对材料宏观性质的决定性影响。 10.1.1 聚合度与分子量分布 详细阐述了聚合度（Degree of Polymerization, DP）的概念及其对粘度、强度和韧性的影响。通过对数均分子量 ($ar{M}_n$) 和重均分子量 ($ar{M}_w$) 的引入，解释了分子量分布（Polydispersity Index, PDI）如何影响材料的加工性能和长期稳定性。讨论了凝胶渗透色谱（GPC）等分析手段在表征分子量分布中的应用。 10.1.2 链的构象与柔性 分析了聚合物链的旋转自由度。阐明了主链的柔性（由键角、键长和内旋能决定）是决定材料是玻璃态还是橡胶态的关键因素。引入了特征比（Characteristic Ratio）来量化链的即时刚度。 10.1.3 晶态与非晶态结构 高分子材料的结构复杂性在于其兼具有序（晶态）和无序（非晶态）区域。本节详述了球晶（Spherulite）的形成机制及其尺寸、堆积方式对光学透明度和机械性能的影响。对比了完全无定形聚合物（如聚苯乙烯）与半结晶聚合物（如聚乙烯、聚丙烯）的密度、硬度和溶胀行为的差异。 10.2 高分子材料的热性能 聚合物的热行为是理解其使用限制和加工窗口的核心。本节重点分析了两个关键转变温度：玻璃化转变温度 ($T_g$) 和熔点 ($T_m$)。 10.2.1 玻璃化转变（$T_g$） 详细解释了 $T_g$ 处的分子运动（整体段落运动的激活）对材料力学性能的突变影响。讨论了 Fox、Gordon-Taylor 等经验公式，以及利用差示扫描量热法（DSC）精确测定 $T_g$ 的实验方法。强调了 $T_g$ 对材料在使用环境温度下的刚性维持至关重要。 10.2.2 熔融行为与结晶度 对于半结晶聚合物，讨论了熔点 ($T_m$) 的热力学意义。阐述了冷却速率如何影响结晶度，并利用X射线衍射（XRD）和DSC分析技术来量化结晶度。讨论了聚合物在高温下发生的降解和老化现象，特别是热氧化降解的机理。 10.3 机械性能与粘弹性行为 高分子的机械性能表现出显著的时间和温度依赖性，这是粘弹性（Viscoelasticity）的体现。 10.3.1 应力-应变响应 对比了玻璃态、高弹性态和粘流态下聚合物的典型应力-应变曲线。重点分析了韧性断裂（Ductile Fracture）和脆性断裂的机制，并讨论了冲击强度（如Izod和Charpy冲击试验）在评估材料抗冲击性能中的作用。 10.3.2 蠕变与应力松弛 深入探讨了粘弹性本构模型，包括Maxwell、Kelvin-Voigt以及更复杂的Prony级数模型。阐述了蠕变（Creep，恒定应力下的应变随时间增加）和应力松弛（Stress Relaxation，恒定应变下的应力随时间下降）现象，并介绍了时间-温度等效原理（Time-Temperature Superposition Principle, TTSP）如何通过平移因子（Shift Factor）将短期测试数据外推到长期使用寿命预测中。 10.4 常见工程高分子材料的分类与应用 本节将理论知识应用于实际材料的选择。 10.4.1 通用热塑性塑料 详细介绍了聚乙烯（PE，包括HDPE, LDPE, LLDPE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）和聚苯乙烯（PS）的结构特点、主要性能指标（如密度、耐化学性）及其在包装、管道、薄膜等领域的典型应用。 10.4.2 工程塑料 分析了具有更高强度、耐温性和尺寸稳定性的材料，如聚酰胺（PA，尼龙）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。讨论了纤维增强（如玻璃纤维或碳纤维）对这些材料刚度和强度的增强效应。 10.4.3 热固性树脂 对比了热固性树脂（如环氧树脂、酚醛树脂）与热塑性树脂的根本区别——交联结构。解释了它们在固化过程中的体积收缩和内应力产生，以及在复合材料基体、粘合剂中的优势。 10.5 高分子材料的加工技术 材料的选择必须与可行的加工方法相结合。本节概述了主要的聚合物成型工艺。 10.5.1 熔融加工技术 重点讲解了注塑成型（Injection Molding）的流程控制，包括模具设计、熔体流动速率（Melt Flow Rate, MFR）的重要性以及成型缺陷（如缩痕、翘曲）的产生机理。详细描述了挤出成型（Extrusion）在制造型材、管材和薄膜中的应用，包括螺杆设计对剪切速率的影响。 10.5.2 模压与反应注射成型 讨论了模压成型（Compression Molding）在处理高粘度或热固性材料中的应用。介绍了反应注射成型（RIM）在低粘度预聚物快速固化成型中的优势。 10.5.3 辅助加工与后处理 涵盖了拉伸定向（Stretching/Orientation）如何通过诱导分子链排列来提高纤维和薄膜的机械性能。此外，还简要介绍了退火（Annealing）作为后处理手段，用于提高结晶度和尺寸稳定性。 10.6 聚合物的降解与寿命预测 本节关注材料的长期可靠性。讨论了化学降解（如水解、氧化）、光降解（紫外线吸收）和机械老化（疲劳）的机理。强调了添加抗氧化剂、光稳定剂等稳定剂在延长材料服役寿命中的关键作用。最后，结合粘弹性理论，介绍了疲劳裂纹扩展速率（da/dN）与应力强度因子范围 $(Delta K)$ 的关系，指导工程设计中的安全系数取值。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，更像是一部跨越数十年学科发展历程的编年史，但绝非简单的历史回顾。它以一种非常宏观的视角，梳理了废水处理技术演进的主线，从早期的稳定塘到如今高度集成化的系统，每一步的技术飞跃都与其背后的环境科学发现紧密相连。尤其值得称道的是，作者对“可持续性”和“能源回收”这一现代主题的整合。书中对污泥减量化、资源化利用的章节进行了革命性的更新，详细介绍了厌氧发酵的产氢潜力分析，以及高级氧化技术在去除微量污染物中的效能评估。阅读这些章节，我能清晰地感受到，现代废水处理已经从单纯的“污染消除”向“资源回收”的范式转变。作者不仅关注技术本身，还将其置于更广阔的生态经济框架下进行权衡分析，引入了全生命周期评价（LCA）的概念，这对于负责项目规划和决策制定的专业人士来说，提供了至关重要的决策依据。

评分☆☆☆☆☆

这本理论著作的深度和广度实在令人叹为观止，它犹如一座知识的宝库，将原本晦涩难懂的生物处理原理，用一种近乎艺术的手法娓娓道来。阅读过程中，我最大的感受是作者对于复杂系统建模的精湛技艺。从微生物群落动力学的微观机制，到整个反应器尺度上的宏观调控，作者构建了一套严谨而又极具操作性的分析框架。书中对不同类型污染物的降解途径进行了极其细致的剖析，每一步的生化反应路径都辅以清晰的化学方程式和热力学考量。特别是对活性污泥法中几种关键微生物种群竞争与共生关系的探讨，简直是教科书级别的典范。它不是那种停留在概念介绍的入门读物，而是直击工程实践核心的深度指南。对于任何希望将理论知识转化为高效工程方案的工程师或研究人员来说，这本书提供的洞察力是无价的。它让我重新审视了许多在实际工作中习以为常的参数设定，真正理解了“为什么”是这样，而不仅仅是“怎么做”。那些深入到分子水平的阐述，帮助我建立了对生物过程更坚实、更底层的认知基础，极大地拓宽了解决非常规废水处理难题的思路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格极其沉稳有力，没有一丝浮夸的辞藻，一切论证都建立在坚实的实验数据和公认的理论基础之上。我对其中关于生物营养盐（氮磷）去除的章节印象尤为深刻。它将经典的SBR（序批式活性污泥法）与先进的A/O、A2/O工艺进行了极其细致的对比，不仅对比了脱氮除磷效率，更深入剖析了不同工艺对“污泥龄”（SRT）和“泥龄分布”的敏感性差异。作者在讨论反硝化过程时，引入了新的氧传递机制模型，这对理解高负荷系统中的脱氮瓶颈非常有帮助。文字的逻辑性极强，段落之间的过渡自然流畅，即便是涉及复杂的数学推导，也总能配以直观的工程意义解释，确保了读者不会在公式的迷宫中迷失方向。它教会我的不仅仅是如何运行一个系统，更是如何用一种系统思维去“设计”一个系统，去预测其在不同负荷冲击下的鲁棒性。

评分☆☆☆☆☆

要说这本书的特色，那无疑是其对“非常规污染负荷”处理的深刻见解。面对日益复杂的工业废水和新兴的内分泌干扰物（EDCs），传统的活性污泥模型显得力不从心。本书在最后的几个章节中，大胆引入了高级生物反应器和生物吸附技术相结合的集成方案。作者对臭氧氧化、Fenton试剂和臭氧-生物协同处理的优缺点进行了严谨的成本效益分析，并结合实际案例展示了如何根据废水的毒性特征来定制最优化的预处理组合。这种前瞻性思维令人耳目一新，它使得这本书的内容超越了传统教科书的范畴，直接面向未来十年的技术挑战。书中的案例分析非常接地气，都是基于全球范围内具有代表性的、具有挑战性的废水处理厂的实际运行数据，使得理论推导的结果能够被立即对接到现实世界的复杂工况中去。读完后，我对如何处理那些“疑难杂症”的废水，有了一套从理论指导到工程实施的完整应对策略。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书时，首先被其严谨的排版和丰富的图表所吸引。它不是那种只有大段文字堆砌的枯燥文献汇编，而是巧妙地将复杂的工艺流程图、反应器截面图以及各种参数拟合曲线穿插其中，使得抽象的知识点得以形象化。作者在阐述厌氧消化和膜生物反应器（MBR）这两个前沿领域时，展现了极为敏锐的洞察力。例如，在讨论MBR的污泥特性时，书中详细对比了不同膜配置下胞外聚合物（EPS）的生成机制及其对膜污染的影响，提供了大量第一手的数据支持和详尽的数学模型来预测膜通量衰减的趋势。这种对细节的极致追求，让这本书的参考价值倍增。我特别欣赏它对“故障诊断与排除”部分的论述，它没有采用空泛的建议，而是基于过程参数的异常变化，系统地推导了可能的原因链条，提供了一套近乎SOP（标准操作程序）的诊断流程。对于一线操作人员而言，这本书简直是应急处理的“武功秘籍”，能够快速定位问题核心，避免“瞎子摸象”式的调试。