水中胶体物的混凝原理和应用

前言

第1章 绪论

第2章 胶体及其基本性质

2.1 胶体的定义和范畴

2.1.1 胶体的一般定义和胶体体系

2.1.2 水中污染物的尺度和胶体范畴

2.1.3 典型的胶体态水环境污染物

2.2 胶体和表面

2.2.1 胶体尺度和度量方法

2.2.2 胶体的表面积

2.3 布朗运动与胶体的扩散过程

2.3.1 胶体的布朗运动

2.3.2 胶体的扩散过程

2.3.3 粒子的重力沉降

2.4 胶体的光学性质

2.4.1 丁铎尔效应

2.4.2 瑞利散射原理

2.4.3 散射光的检测

2.5 胶体的电动现象

2.5.1 胶体表面电荷的来源

2.5.2 扩散双电层

2.5.3 胶体电泳与电渗

2.6 高浓度胶体悬浊液的流变性

2.6.1 球状粒子胶体体系的流变性

2.6.2 非球状粒子胶体体系的流变性

2.6.3 电黏性效应

参考文献

第3章 胶体混凝的基本原理

3.1 胶体的稳定性

3.1.1 系统的自由能和稳定性

3.1.2 胶体的吸引自由能

3.1.3 胶体的排斥自由能

3.1.4 胶体的合成势能

3.2 胶体的脱稳

3.2.1 胶体的电中和-DLVO理论

3.2.2 胶体的空间位阻问题

3.2.3 高分子吸附架桥

3.3 胶体的混凝过程

3.3.1 混凝的化学条件和混凝模式

3.3.2 混凝的动力学基本方程

3.3.3 不同作用力下的絮凝动力学方程式

3.3.4 描述实际絮凝过程的动力学方程式

3.4 与絮凝效果相关的无因次准数的讨论

3.4.1 表征絮凝动力学特征的GT值

3.4.2 计入浓度影响因素的GTCo值

3.4.3 计人流态影响因素的GT／Re值

参考文献

第4章 无机悬浊质的混凝及絮凝过程

4.1 水中悬浊质脱稳的化学作用

4.1.1 悬浊质脱稳的条件

4.1.2 常用金属盐水解产物及其电中和作用

4.1.3 溶液pH条件的影响

4.1.4 溶液中共存离子的影响

4.2 絮凝体的形成过程与影响因素

4.2.1 絮凝体形成过程的动态监控

4.2.2 水力搅拌条件对絮凝过程的影响

4.2.3 共存离子对絮凝体的形态影响

4.3 絮凝体破碎特性及最大成长粒径

4.3.1 絮凝体的破碎特性

4.3.2 基于光学在线监测及形态学研究的絮凝体强度分析方法

4.3.3 絮凝体的最大成长粒径

参考文献

第5章 水中有机质的混凝

5.1 水中有机质的混凝性

5.1.1 水中有机质的类别

5.1.2 天然有机质的电荷特性

5.1.3 天然有机质与金属盐的作用特点

5.1.4 天然有机分子与金属离子的结合模型

5.2 天然有机质混凝的化学特性

5.2.1 天然有机质混凝的pH依存特性

5.2.2 天然有机质混凝的选择络合特性

5.2.3 有机物相对分子质量对混凝作用的影响

5.2.4 天然有机质混凝的化学作用原理

5.3 天然有机质混凝性的强化

5.3.1 水中有机物的分级表征

5.3.2 天然有机质的化学官能团调控

5.3.3 天然有机质的混凝强化途径及其功效评价

5.4 基于核晶凝聚原理的有机质强化混凝

5.4.1 核晶凝聚作用原理

5.4.2 成核条件及添加剂筛选

5.4.3 基于核晶凝聚的絮凝过程控制

参考文献

第6章 絮凝体构造特征与分离强化

6.1 絮凝体构造特征

6.1.1 絮凝体形态与密度

6.1.2 基于分形体自相似性的絮凝体分步成长模型

6.1.3 絮凝体密实化的理论途径

6.2 逐-附着型絮凝操作——流化床造粒

6.2.1 基本原理与方法

6.2.2 混凝剂投量的合理控制

6.2.3 高分子混凝剂投加及混合方式

6.2.4 造粒型絮凝体的粒径一密度关系

6.2.5 共存有机质的影响

6.2.6 高浊度水的水力旋流造粒直接净化处理

6.3 结构重组型絮凝操作——脱水收缩造粒

6.3.1 絮凝体破碎再絮凝结构重组原理

6.3.2 延时搅拌过程中絮凝体形态和密度的变化

6.3.3 污水处理厂排泥的造粒减量

6.3.4 超高浓度悬浊质的造粒脱水

6.4 造粒法在污水强化处理中的应用

6.4.1 生物造粒流化床污水处理工艺

6.4.2 颗粒污泥的形态及微生物学特征

6.4.3 混凝剂对好氧颗粒污泥形成和稳定性的影响

参考文献

第7章 絮凝体形成的动态特征

7.1 絮凝体形成过程中的形态学变化规律

7.1.1 悬浊质絮凝体的形态学变化规律

7.1.2 天然有机质絮凝体的形态学变化规律

7.1.3 絮凝体分形维数随时间变化原因探讨

7.2 引入分形维数的絮凝动力学方程

7.2.1 絮凝动力学方程中分形维数的引入

7.2.2 动力学过程模拟

7.3 絮凝体自我相似性的表征与模拟

7.3.1 絮凝体粒径分布守恒规律

7.3.2 粒径分布的自我相似原理

7.3.3 粒径分布相似的计算模拟

参考文献

《水中胶体物的混凝原理和应用》系统地介绍了水环境中的胶体物基本性质及其混凝去除原理与应用。针对常规絮凝体结构松散，含水率高，密度小，沉速低，导致分离效率低，处理设施庞大等问题，从絮凝体的形成方式入手，系统阐述了絮凝体随机碰撞结合的松散式构造的理论模式；针对水和废水中有机物、无机悬浊质以及二者共存的不同体系，详细说明了实现致密化絮凝体形成的混凝理论，为技术的实际应用提供解决方案；针对水环境与水处理的实际情况，介绍了混凝技术的工程应用与集成革新。