第1章水質處理導論

1.1水的類別001

1.1.1按自然循環繫統分類001

1.1.2按社會循環繫統分類002

1.1.3工業用水分類003

1.2水質指標004

1.2.1水質及其指標的含義004

1.2.2水質指標的類別004

1.2.3水的含鹽量、溶解固體與礦化度005

1.2.4水質指標的替代參數005

1.3水質處理的意義008

1.3.1水質處理的內涵及類型008

1.3.2水質處理的目的作用008

1.4水質處理技術的組成008

1.5水質處理的方法類別009

1.5.1給水處理009

1.5.2污水處理010

1.6水質處理的未來013

參考文獻013



第2章水質生物處理新方法

2.1好氧生物處理方法014

2.1.1復合式生物處理法014

2.1.2聯合生物處理法021

2.1.3曝氣生物濾池024

2.1.4微孔膜生物反應器028

2.1.5百樂卡法029

2.1.6膜生物反應器032

2.2厭氧生物處理方法037

2.2.1概述037

2.2.2顆粒污泥膨脹床反應器038

2.2.3內循環反應器039

2.2.4生物膜氣提反應器041

2.2.5強化厭氧生物處理技術043

2.3生物脫氮新方法044

2.3.1同步硝化-反硝化044

2.3.2短程硝化-反硝化046

2.3.3厭氧氨氧化047

2.3.4好氧反硝化048

2.3.5EM脫氮技術049

2.3.6電極生物膜反硝化技術051

2.3.7生物膜脫氮工藝056

2.3.8OCO法與OOC法057

2.3.9AOR法與AOE法059

2.4其他生物處理新方法060

2.4.1菌-藻共生生物膜技術060

2.4.2生物強化（固定化）技術063

2.4.3耦合生物處理技術066

2.4.4超聲波強化生物處理技術069

參考文獻070



第3章水質高級氧化處理新方法

3.1MicroFA四相催化氧化法073

3.1.1概述073

3.1.2原理073

3.1.3特點074

3.1.4應用075

3.2光催化氧化法075

3.2.1概述075

3.2.2原理075

3.2.3特點076

3.2.4循環式異相光催化氧化法076

3.2.5石墨烯光催化氧化法077

3.3電子束輻照法080

3.3.1概述080

3.3.2原理081

3.3.3特點081

3.3.4應用081

3.4超臨界水氧化法084

3.4.1概述084

3.4.2原理084

3.4.3特點085

3.4.4應用085

3.5濕式氧化法086

3.5.1概述086

3.5.2原理087

3.5.3特點089

3.5.4催化濕式氧化反應設備090

3.5.5第三代濕式氧化技術090

3.5.6微通道催化濕式氧化091

3.5.7應用092

3.6催化濕式過氧化氫氧化法092

3.6.1概述092

3.6.2原理093

3.6.3特點095

3.6.4反應影響因素095

3.6.5應用097

3.7UV/O3氧化法098

3.7.1概述098

3.7.2原理098

3.7.3特點099

3.7.4應用099

3.7.5UV/O3催化氧化技術研究進展100

3.7.6UV-MicroO3技術101

3.8O3/芬頓法102

3.8.1概述102

3.8.2原理102

3.8.3應用103

3.9高級氧化-生化法103

3.9.1概念103

3.9.2臭氧-生物法組合技術104

3.9.3芬頓-生物法組合技術105

3.9.4光氧化-生物法組合技術105

3.9.5生化-高級氧化法106

3.10臭氧混凝耦合法108

3.10.1概述108

3.10.2原理109

3.10.3特點110

3.10.4應用111

參考文獻113



第4章水質膜分離和高級還原處理新方法

4.1膜分離法118

4.1.1分類118

4.1.2應用124

4.1.3存在問題126

4.2高級還原處理法127

4.2.1概述127

4.2.2紫外/亞硫酸鹽高級還原法128

4.2.3紫外/連二亞硫酸鹽高級還原法130

4.2.4其他高級還原法131

4.2.5還原劑131

4.2.6反應影響因素132

4.2.7應用134

參考文獻136



第5章水質處理電效應等新方法

5.1電絮凝法139

5.1.1概述139

5.1.2原理139

5.1.3特點140

5.1.4影響因素140

5.1.5應用141

5.2電容去離子技術142

5.2.1概述142

5.2.2原理142

5.2.3電極材料143

5.2.4電極成型方式145

5.2.5應用146

5.3電磁處理技術146

5.3.1概述146

5.3.2電磁變頻反應器原理147

5.3.3反應器運行的影響因素147

5.3.4電磁變頻技術的除垢與除藻148

5.4生物電化學繫統強化處理150

5.4.1概述150

5.4.2原理150

5.4.3處理效率的影響因素151

5.4.4應用152

5.4.5用於污水處理時的限制因素155

5.5鐵碳微電解法157

5.5.1概述157

5.5.2原理157

5.5.3特點158

5.5.4應用159

參考文獻160



第6章水質處理磁效應等新方法

6.1磁絮凝法164

6.1.1概述164

6.1.2機理164

6.1.3特點165

6.1.4應用165

6.1.5耦合技術166

6.2超導磁分離技術167

6.2.1概述167

6.2.2原理168

6.2.3特點168

6.2.4應用168

6.3納米氣泡技術-水力空化法170

6.3.1納米氣泡技術170

6.3.2水力空化法170

6.4低溫等離子技術172

6.4.1概述172

6.4.2特點172

6.4.3應用173

6.5氣凝膠吸附技術174

6.5.1概述174

6.5.2原理174

6.5.3特點175

6.5.4應用175

6.6超聲波技術176

6.6.1概述176

6.6.2原理176

6.6.3特點177

6.6.4影響因素177

6.6.5應用178

6.7壓縮蒸發法178

6.7.1概述178

6.7.2原理178

6.7.3特點179

6.7.4應用180

參考文獻181



第7章水質處理的新工藝流程

7.1給水處理工藝繫統185

7.1.1水源為地表水的處理工藝185

7.1.2特種水質水源的處理工藝187

7.1.3微污染水源水的處理工藝192

7.2飲用純淨水處理工藝201

7.2.1純淨水水源與處理目標201

7.2.2純淨水處理工藝201

7.3水的除鹽工藝繫統203

7.3.1水的除鹽工藝概述203

7.3.2水的除鹽工藝類型204

7.4強化污水一級處理工藝216

7.4.1AB法的A段217

7.4.2水解（酸化）工藝218

7.4.3化學-生物聯合絮凝沉澱工藝218

7.5污水常規處理新工藝流程222

7.5.1百樂卡工藝222

7.5.2復合生物處理工藝222

7.5.3曝氣生物濾池工藝225

7.5.4膜生物反應器工藝226

7.5.5厭氧生物處理工藝228

7.5.6厭氧-好氧生物處理聯合工藝230

7.5.7生物膜與活性污泥的聯合處理工藝236

7.6高級氧化處理工藝流程236

7.6.1臭氧氧化工藝236

7.6.2光化學氧化工藝237

7.6.3濕式氧化工藝239

7.6.4超臨界水氧化工藝239

7.6.5Fenton氧化工藝241

7.6.6高梯度磁分離工藝241

7.7污水脫氮除磷工藝流程242

7.7.1改良Bardenpho工藝242

7.7.2改良A2/O工藝242

7.7.3UCT工藝244

7.7.4VIP工藝244

7.7.5BCFS工藝245

7.7.6氧化溝工藝245

7.7.7SBR變形工藝250

7.7.8改良型AB法工藝258

7.8污（廢）水深度處理回用工藝流程260

7.8.1城市污水深度處理回用工藝261

7.8.2工業廢水深度處理回用工藝269

參考文獻274



第8章水質處理的新設施

8.1絮凝處理新型構築物276

8.1.1自旋式微渦流絮凝池276

8.1.2水力旋流網格絮凝池277

8.2沉澱處理新構築物278

8.2.1側向流倒V形斜板沉澱池278

8.2.2水平管沉澱池281

8.2.3高密度沉澱池282

8.2.4加砂高速沉澱池283

8.2.5磁混凝沉澱池285

8.3過濾處理新型構築物與設備287

8.3.1流動床濾池287

8.3.2翻板濾池288

8.3.3Denifor V（深度脫氮V形濾池）291

8.3.4U形生物濾池291

8.3.5BIOLEX高速輕質填料生物反應器292

8.3.6GXL型高效自清洗過濾器292

8.3.7GQL型纖維過濾器293

8.3.8浮濾池294

8.3.9反硝化深床濾池297

8.4污（廢）水一體化處理裝置300

8.4.1SMD埋地式污水處理裝置300

8.4.2電鍍廢水生物反應器302

8.5生化處理曝氣設備303

參考文獻307



第9章水質處理的新藥劑和新材料

9.1水質處理的藥劑類別308

9.1.1生活飲用水處理藥劑308

9.1.2工業生產用水處理藥劑308

9.1.3污（廢）水處理藥劑308

9.1.4海水淡化處理藥劑308

9.2水質處理的新藥劑309

9.2.1絮凝劑309

9.2.2殺菌劑310

9.2.3阻垢劑311

9.2.4緩蝕劑312

9.2.5消泡劑312

9.2.6反硝化外加新型碳源313

9.2.7新型除磷藥劑314

9.3水質處理的新材料315

9.3.1合金濾料315

9.3.2活性炭纖維316

9.3.3納濾膜317

9.3.4MIEX樹脂318

9.3.5SL新型復合填料319

9.3.6MBBR填料320

9.3.7LEVAPOR懸浮填料320

參考文獻321



第10章我國水質處理科研新成果及新論文

10.1水質處理的科研新成果322

10.1.1水質處理科研新成果322

10.1.2省部級水質處理科研新成果325

10.2水質處理的博士論文329

10.3中文核心期刊發表的水質處理的研究論文332

10.4水質處理的綜述性領航新思維論文338

環境保護是我國的基本國策之一，“水質工程學”是21世紀的一門新興學科。隨著國民經濟現代化快速發展，以及人民生活水平的大幅提高，人們對於水質處理提出了更高更嚴的要求，因為水質處理不僅關繫到水環境的保護與優化，還直接影響到人們生產和生活的質量與安全。另外，我國是一個水資源不足且分布很不均勻的發展中大國，污水處理的功能正在由處理達標排放的無害化處理方向向處理再用的資源化方向發展。同時，微污染水源水質正在向給水處理傳統工藝方法發起挑戰。所以，水質處理技術的進一步學習、研究、開發、創新和完善意義重大。

水質處理技術的內涵包括處理的方法、設施、工藝、藥劑和材料等方面，其中水質處理方法是核心。

本書共10章，主要介紹了水質處理新技術（共123項），具體包括水質處理方法60個（生物法30個，高級氧化法10個，膜分離和高級還原法8個，電效應等方法5個，磁效應等方法7個），新工藝流程26類，新設施（構築物、設備、裝置）19個以及新藥劑和新材料18種。

筆者結合多年來的相關教學和科研工作的內容與實踐，並廣泛收集查閱有關寶貴資料，按照新技術和新成果兩大部分編寫了本書，對於水質處理新技術進行逐一重點闡述，旨在力所能及地彙集並傳播水質處理新技術，使之更好地為我國的經濟建設、人纔建設和生態環境建設等服務。

本書由蘇冰琴、崔玉川擔任主編，餘麗擔任副主編。具體編寫分工如下：第1章由崔玉川編寫；第2章由蘇冰琴編寫；第3章由餘麗編寫；第4章由崔佳麗編寫；第5章和第6章由餘麗、蘇冰琴、崔佳麗編寫；第7章由蘇冰琴、劉吉明編寫；第8章由崔玉川、王延濤、餘麗編寫；第9章由崔玉川、劉婷、王延濤編寫；第10章由崔玉川、蘇冰琴、王延濤編寫。全書後由崔玉川、崔佳麗統稿並定稿。

在本書編寫過程中，筆者查閱參考了不少中外文獻和網絡資料，並選擇性地列於各章之後，對其作者表示由衷的感謝。另外，宋鑫峂、張霞玲、趙文博、林嘉偉、王健、權曉慧、常占坤等協助筆者認真查找了第10章的參考資料並做了多項工作，深致謝意！

限於編者編寫時間及專業知識水平，書中不足和疏漏之處在所難免，敬請讀者指教並提出修改建議。



編者

2022年1月於太原