第1章總論 001

1.1走進水環境001

1.2水污染防治基礎知識003

1.2.1污染物與污染指標003

1.2.2廢水水質控制標準及方法006

1.2.3廢水處理繫統及水量調節與水質均化008



第2章不溶態污染物的分離技術 010

2.1重力沉降法010

2.1.1重力沉降法概念及分類010

2.1.2沉砂池（一）013

2.1.3沉砂池（二）015

2.1.4沉澱池功能及分類018

2.1.5平流沉澱池020

2.1.6輻流沉澱池022

2.1.7豎流沉澱池024

2.1.8斜板和斜管沉澱池026

2.2混凝澄清法028

2.2.1膠體結構028

2.2.2混凝機理030

2.2.3混凝劑及其作用機理032

2.2.4混凝條件及混凝試驗034

2.2.5混凝工藝和設備036

2.3浮力浮上法038

2.3.1浮力浮上法的原理038

2.3.2氣浮的運用041

2.4格柵043

2.4.1格柵的結構及分類043

2.4.2格柵的設計045

2.5過濾046



第3章污染物的生物化學轉化法 050

3.1活性污泥法050

3.1.1廢水生物處理050

3.1.2活性污泥法基本原理（一）——活性污泥法概念052

3.1.3活性污泥法基本原理（二）——活性污泥法的性能指標及影響因素054

3.1.4活性污泥法基本原理（三）——活性污泥法主要設計和運行參數056

3.1.5活性污泥降解有機物的規律（一）——生物處理動力學模型057

3.1.6活性污泥降解有機物的規律（二）——動力學模型的應用059

3.1.7活性污泥法運行方式060

3.1.8曝氣原理與曝氣池結構063

3.1.9活性污泥法繫統的工藝設計065

3.1.10活性污泥法案例067

3.2生物膜法068

3.2.1生物膜法基本原理068

3.2.2普通生物濾池070

3.2.3生物轉盤072

3.2.4接觸氧化法074

3.2.5生物膜法案例076

3.3厭氧生物處理法077

3.3.1厭氧消化原理077

3.3.2厭氧消化工藝設備079

3.3.3厭氧生物處理法案例081

3.4自然條件下的生物處理法082

3.4.1自然條件下的生物處理法082

3.4.2自然條件下的生物處理法案例085



第4章污染物的化學轉化技術 087

4.1中和法087

4.1.1中和法的基本概念087

4.1.2投藥中和法089

4.1.3過濾中和法091

4.2化學沉澱法093

4.3化學氧化法096

4.3.1氧化還原法基本概念096

4.3.2臭氧氧化法098

4.3.3空氣氧化法100

4.3.4氯氧化法102

4.4化學還原法103

4.5電化學法105

4.6高級氧化法108

4.6.1高級氧化法的基本概念108

4.6.2高級氧化技術應用110

4.7化學消毒法112

4.7.1化學消毒法基本概念112

4.7.2氯消毒法114

4.7.3餘氯的脫除118



第5章溶解態污染物的物理化學分離技術 120

5.1吸附法120

5.1.1吸附基本原理120

5.1.2吸附工藝過程及設備123

5.1.3吸附法在廢水處理中的應用127

5.2離子交換法127

5.2.1離子交換基本原理127

5.2.2離子交換工藝過程及設備130

5.2.3離子交換法在廢水處理中的應用133

5.3膜分離法134

5.3.1擴散滲析法134

5.3.2電滲析法136

5.3.3反滲透法139

5.4溶解態污染物的其他分離方法——萃取法140



第6章廢水的脫氮除磷技術 143

6.1氮的去除143

6.1.1氮的去除概述143

6.1.2物化法脫氮145

6.1.3生物脫氮原理（一）146

6.1.4生物脫氮原理（二）149

6.1.5生物脫氮原理（三）151

6.1.6生物脫氮工藝（一）154

6.1.7生物脫氮工藝（二）156

6.2磷的去除158

6.2.1概述及化學除磷158

6.2.2生物除磷原理160

6.2.3生物除磷工藝162

6.3廢水生物脫氮除磷技術164

6.3.1廢水生物脫氮除磷工藝（一）164

6.3.2廢水生物脫氮除磷工藝（二）167



第7章污泥處理與處置技術 170

7.1污泥概述170

7.2污泥濃縮173

7.3污泥調理與脫水176

7.4污泥穩定179

7.5污泥終處置184



習題答案 186

水是生命之源，孕育和滋養了地球上的一切生物。但是，能供人類直接取用的淡水資源卻少之又少。進入21世紀以來，隨著我國城市化進程的加速以及社會經濟的發展，由此引發的水資源短缺、水環境污染等問題日益嚴重，許多城市都飽嘗了供水不足和水質污染的雙重苦果，水環境的惡化已成為生命健康頭上的“達摩克利斯”之劍。在此情景下，尋找化解水危機的技術和方法便成了一項復雜的繫統工程。目前的解決手段主要是兩個方面：一是加強對現有水資源的保護，大力發展和使用節水設備以及建設節水工程項目；二是加強對污水處理的力度，在污水處理理論和技術方面不斷創新，並運用到工藝設計中，提高污水處理效果，發展和強化再生水回用技術。因此，全面深入地了解和掌握水污染控制技術和原理，解決我國面臨的水污染問題，已成為環境工程專業人員的重要使命。同時，保護和珍惜使用水資源，也是整個社會的共同職責。

本書主要面對環境科學與工程及其相關專業的本科、大專學生及社會學習者，其內容主要基於智慧樹MOOC資源《水污染“你”控嗎？》，整門課程以OBE（Outcome Based Education成果導向教育）工程教育模式為導向，采用混合式教學方法，其中在線課程包括7章87個知識點，旨在運用簡單的表述和部分典型案例，使讀者能夠循序漸進地了解和掌握污水處理的基本技術和原理。本書在編寫的過程中，將每一節內容分為“知識點挖掘、歸納總結、知識拓展、知識回顧”四個部分。其中“知識點挖掘”和“知識回顧”較為簡單，可作為課前預習基本知識之用，“歸納總結”“知識拓展”相對較難，可作為課後復習及知識延伸之用。通過對污水處理技術知識點的學習，使讀者能夠較為全面地了解和掌握城市生活污水及各類工業廢水的物理、化學、物理化學、生物等處理方法的基本原理和工藝技術。另外，培養讀者獨立分析和解決水處理及環境保護問題的基本素質與創新能力，為從事水污染治理技術的工程設計、科學研究、環境管理等奠定良好基礎，使讀者在掌握水污染控制基本理論的同時，獲得解決實際水污染問題的能力。

本書由貴州理工學院李桂賢、餘韜、李怡三人共同擔任主編，張洋、劉麗梅、唐雅琴三位老師也參加了部分編寫工作。各章編寫人的具體分工為：李桂賢（第1章、第3章、第5章）；餘韜（前言、第2章）；李怡（第4章、第7章）；張洋（第6章），劉麗梅、唐雅琴兩位老師參與了視頻及答案的錄制整理工作。

由於本書編者水平有限，文中存在疏漏和不當之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。



編者

2020.05