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第1章 概论1

1.1 水环境与水利用2

1.1.1 水2

1.1.2 水资源和水量3

1.1.3 水的功能与作用4

1.2 水质化学5

1.2.1 水的特性5

1.2.2 天然水中所含成分6

1.2.3 水中物质浓度与溶解6

1.3 水化学反应基础知识8

1.3.1 化学反应平衡8

1.3.2 水的离子积与pH值9

1.3.3 酸与碱9

1.4 水处理反应器基础知识13

1.4.1 完全混合间歇反应器13

1.4.2 连续流搅拌池反应器14

1.4.3 串联连续流搅拌池反应器15

1.4.4 推流反应器16

1.4.5 有弥散的推流（任意流）17

1.5 水质指标和水质标准18

1.5.1 主要水质指标20

1.5.2 水质标准20

1.6 中国水环境法规与标准26

1.6.1 中国的环境保护立法26

第2章 给水工程基础知识27

2.1 给水工程31

2.2 水质标准32

2.2.1 水利用与水质32

2.2.2 味美水质32

2.2.3 国内外生活饮用水卫生标准比较32

2.2.4 生活饮用水卫生标准32

2.3 给水系统39

2.4 用水量标准43

2.4.1 居民生活用水量标准43

2.4.2 工业企业生产用水和工作人员生活用水量标准48

2.4.3 市政用水49

2.4.4 公共建筑用水49

2.4.5 消防用水49

2.5 用水量变化及计算51

2.5.1 用水量变化51

2.5.2 用水量计算52

2.5.3 水量平衡55

2.6 影响给水系统布置的因素55

2.7 给水系统的流量及压力关系57

2.7.1 给水系统的流量关系57

2.7.2 给水系统的压力关系58

2.8 水塔和清水池的容积确定60

2.8.1 调节容积60

2.8.2 总容积60

2.9 单元处理方法60

2.10 处理效率61

2.11 处理流程设计62

2.11.1 水质水量62

2.11.2 对水厂设计的要求63

2.12 水处理试验64

2.12.1 试验装置的相似性问题64

2.12.2 试验装置的规模65

2.12.3 试验所需要的时间65

第3章 取水工程66

3.1 取水工程任务66

3.2 给水水源的科学调配66

3.3 给水水源的特点与选择68

3.3.1 给水水源分类及其特点68

3.3.2 给水水源的选择68

3.4 给水水源的水质管理与保护70

3.4.1 给水水源的水质管理70

3.4.2 给水水源保护71

3.5 地下水取水工程73

3.5.1 地下水的基本形式74

3.5.2 地下水取水构筑物的分类75

3.5.3 地下水取水构筑物渗流计算基本方法简述75

3.6 管井77

3.6.1 管井构造77

3.6.2 管井建造82

3.6.3 管井（管井群）的设计83

3.7 大口井84

3.7.1 大口井的形式和构造85

3.7.2 大口井施工88

3.7.3 大口井的水力计算88

3.7.4 大口井设计要点90

3.8 水平集水管与渗渠90

3.8.1 渗渠的位置的选择和布置方式91

3.8.2 渗渠的构造92

3.8.3 渗渠出水量的衰减及其控制措施92

3.8.4 渗渠的水力计算93

3.9 复合井与辐射井94

3.9.1 复合井94

3.9.2 辐射井95

3.10 地表水取水工程96

3.11 地表水取水条件、地表水取水构筑物位置的选择96

3.11.1 江河的径流特征97

3.11.2 泥沙运动与河床演变及其对取水构筑物的影响98

3.11.3 地表水取水构筑物位置的选择101

3.12 地表水取水构筑物的分类101

3.13 岸边式取水构筑物101

3.13.1 岸边式取水构筑物的基本型式102

3.13.2 岸边式取水构筑物的构造和计算103

3.14 河床式取水构筑物108

3.14.1 河床式取水构筑物的基本型式108

3.14.2 河床式取水构筑物的构造和计算109

3.15 其他固定式取水构筑物与河床整治工程112

3.15.1 江心式取水构筑物112

3.15.2 直吸式取水构筑物112

3.15.3 斗槽式取水构筑物113

3.15.4 河床整治工程115

3.16 移动式取水构筑物116

3.16.1 浮船式取水构筑物116

3.16.2 缆车式取水构筑物118

3.17 湖泊和水库取水构筑物121

3.17.1 湖泊和水库的水文、水质特征121

3.17.2 取水构筑物位置选择122

3.17.3 湖泊和水库取水构筑物的类型122

3.18 山区浅水河流取水构筑物123

3.18.1 山区河流及其取水方式的特点123

3.18.2 低坝式取水124

3.18.3 底栏栅取水构筑物124

3.19 海水取水构筑物126

3.19.1 海水取水的特点126

3.19.2 海水取水构筑物127

3.20 地表水取水构筑物的维护128

第4章 输水和配水工程129

4.1 输水管渠和管网129

4.2 管网布置形式129

4.3 管网及输水管渠定线130

4.3.1 城市管网130

4.3.2 工业企业管网131

4.3.3 输水管渠定线131

4.4 管网水力计算132

4.4.1 管网计算基础132

4.4.2 配水管网计算流量133

4.4.3 管道水力计算134

4.4.4 管网计算基本方法136

4.5 树状网计算137

4.6 环状网计算方法137

4.6.1 环方程组解法137

4.6.2 节点方程组解法138

4.6.3 管段方程组解法138

4.7 多水源管网计算139

4.7.1 流量分配139

4.7.2 管网计算139

4.8 输水管渠计算140

4.8.1 重力供水时的压力输水管140

4.8.2 水泵供水时的压力输水管140

4.9 计算机管网计算的介绍141

4.10 分区与分质给水系统142

4.10.1 分区与分质供水概述142

4.10.2 分区给水的能量分析142

4.11 分区给水系统设计考虑的因素144

4.12 分质给水系统145

4.12.1 分质供水的内涵145

4.12.2 管道优质水的局限145

4.12.3 城镇整体分质供水的讨论145

4.12.4 分质供水的地位与作用146

4.13 管材及配件146

4.14 管网附件149

4.15 管网附属构筑物及调节构筑物150

4.15.1 阀门井150

4.15.2 支墩150

4.15.3 管线穿越障碍物151

4.15.4 管网节点详图151

4.15.5 调节构筑物151

4.16 管网的技术管理153

4.16.1 管网技术资料154

4.16.2 管网水压、流量测定及管线检漏154

4.17 管道的埋设、防腐、清垢和涂料155

4.17.1 管道埋设155

4.17.2 管道腐蚀157

4.17.3 管道清垢和涂料157

4.18 管网水质维持159

4.19 管网的调度管理159

4.20 管网年费用折算值160

4.20.1 目标函数和约束条件160

4.20.2 变量关系161

4.21 输水管、管网的技术经济计算161

4.21.1 输水管经济计算161

4.21.2 管网技术经济计算162

第5章 净水（水处理）工程164

5.1 物理处理166

5.1.1 格栅166

5.1.2 沉淀池169

5.1.3 沉淀设备的排泥183

5.2 物理化学处理185

5.2.1 混凝技术185

5.2.2 气浮处理技术199

5.2.3 过滤处理201

5.2.4 活性炭吸附处理221

5.3 化学处理226

5.3.1 臭氧氧化净水技术226

5.3.2 化学中和技术229

5.3.3 化学沉淀技术229

5.3.4 化学氧化还原技术229

5.3.5 除铁和除锰技术229

5.3.6 除氟技术232

5.3.7 除砷技术236

5.3.8 除硒技术236

5.3.9 除钡技术237

5.3.10 除NO-3技术237

5.3.11 水的软化与离子交换除盐238

5.3.12 水的消毒254

5.4 给水厂污泥处理267

5.4.1 一般规定267

5.4.2 工艺流程268

5.4.3 调节268

5.4.4 浓缩269

5.4.5 脱水269

5.4.6 泥饼处置和利用270

第6章 锅炉给水271

6.1 锅炉水的水质标准271

6.2 锅炉给水、补充水及排污水的流量确定272

6.3 锅炉给水的锅内处理274

6.3.1 锅内处理274

6.3.2 锅炉的清垢275

第7章 水的冷却276

7.1 水的冷却循环系统276

7.2 水冷却的理论基础277

7.2.1 湿空气的性质277

7.2.2 湿球温度（τ）和水的冷却理论极限278

7.3 水的冷却原理279

7.4 冷却构筑物类型及冷却塔构造280

7.4.1 冷却构筑物类型280

7.4.2 冷却塔构造281

7.5 敞开式循环冷却水处理287

7.6 循环冷却水系统的系统特点288

7.6.1 水量损失288

7.6.2 循环冷却水的浓缩作用288

7.7 循环冷却水的水质特点及基本水质要求289

7.7.1 循环冷却水的水质特点289

7.7.2 循环冷却水的基本水质要求289

7.8 循环冷却水处理290

7.8.1 腐蚀控制290

7.8.2 沉积物控制291

7.8.3 微生物控制291

7.8.4 复方缓蚀剂、阻垢剂292

第8章 膜分离、集成膜技术及工程设计293

8.1 概述293

8.2 扩散渗析295

8.3 电渗析296

8.3.1 电渗析膜（离子交换膜）297

8.3.2 电渗析器297

8.3.3 电渗析的工艺技术问题和指标298

8.3.4 电渗析的工艺计算299

8.4 频繁倒极电渗析300

8.4.1 EDR原理及操作程序300

8.4.2 EDR系统的特点301

8.5 填充床电渗析302

8.5.1 填充床电渗析的原理303

8.5.2 填充床电渗析装置及其再生问题303

8.5.3 填充床电渗析的特性304

8.6 高温电渗析305

8.7 离子隔膜电解306

8.8 双极性膜电渗析307

8.9 反渗透308

8.9.1 反渗透原理308

8.9.2 反渗透膜308

8.9.3 反渗透装置309

8.9.4 反渗透处理系统的计算310

8.10 超滤311

8.11 液膜分离技术312

8.11.1 液膜的结构与液膜的形成312

8.11.2 液膜材料的选择与液膜分离操作313

8.11.3 液膜分离技术在水处理方面的应用314

8.12 膜法水处理系统的构成314

8.13 膜技术的预处理系统316

8.14 集成膜技术316

8.15 集成膜技术的工程设计基础319

8.15.1 工程设计的基本程序319

8.15.2 处理系统的灵活性325

8.15.3 提高工程的自动化水平326

8.16 电渗析水处理工艺及设计计算326

8.16.1 电渗析水处理工艺326

8.16.2 电渗析（ED）除盐的设计计算327

8.16.3 ED设计计算举例333

8.16.4 EDR流程设计334

8.17 反渗透水处理工艺及设计计算336

8.17.1 反渗透水处理工艺336

8.17.2 反渗透除盐设计计算338

8.17.3 反渗透海水淡化（SWRO、二次浓缩）的设计计算示例345

8.17.4 某电厂引进的反渗透装置计算示例347

8.18 超滤工艺流程及设计计算351

8.18.1 超滤的基本工艺流程351

8.18.2 超滤的设计计算351

8.18.3 超滤设计计算示例352

8.19 膜处理站房设计原则353

8.19.1 膜处理站房在厂区总平面布置中的设计原则353

8.19.2 膜处理站房设备布置原则354

8.19.3 膜处理站房管道布置原则355

8.20 膜技术经济性评价355

第9章 受污染水源净水技术357

9.1 水的微污染物357

9.2 中国的水环境污染状况357

9.3 受污染水源水的复杂体系与其特征358

9.4 常规处理技术的局限性359

9.5 强化混凝360

9.6 预处理技术361

9.6.1 氧化预处理技术362

9.6.2 吸附预处理技术363

9.7 深度处理技术363

第10章 给水工程设计366

10.1 给水管路的设计368

10.1.1 给水工程的布置方式368

10.1.2 配水管网的布置368

10.1.3 管网的设计水量计算371

10.1.4 配水管网水力设计372

10.2 水塔容积、高度调节和水泵扬程的确定377

10.3 水泵与水泵站的设计378

10.3.1 水泵379

10.3.2 给水泵站382

10.4 给水厂内同型构筑物的配水及计量设施387

10.4.1 构筑物的配水设施387

10.4.2 计量设施388

10.5 给水厂设计389

10.5.1 设计内容、步骤、要求和设计原则391

10.5.2 厂址选择392

10.5.3 工艺流程和处理构筑物选择393

10.5.4 给水厂平面和高程布置395

10.5.5 给水厂的构筑物类型选择400

10.5.6 给水厂的运行检测和自动控制401

10.5.7 给水厂计算实例404

10.6 给水厂的运行、维护及安全要求406

10.6.1 水质的监测406

10.6.2 净水药剂及原材料407

10.6.3 水处理生产工艺中的部分要求408

10.6.4 给水设施的运行409

第11章 给水工程设计文件编制要求412

11.1 给水工程的基本建设程序412

11.2 给水工程规划编制413

11.3 给水工程设计任务书编制414

11.4 给水工程的勘察与调研415

11.5 给水工程可行性研究报告编制415

11.6 给水工程初步设计编制418

11.7 给水工程施工图设计编制423

11.8 给水工程招投标技术文件编制426

11.8.1 给水工程招标方式426

11.8.2 给水工程招标形式427

11.8.3 给水工程的长、短名单427

11.8.4 给水工程招标书的编制427

11.8.5 给水工程投标书的编制428

11.8.6 给水工程招投标中的技术文件编制429

11.9 给水工程投资估算、经济评价和概预算文件编制431

参考文献435