污水处理工艺与设备丛书–污水物理处理技术与设备

《污水处理工艺与设备丛书》包括《污水物理处理技术与设备》、《污水化学处理技术与设备》和《污水生物处理技术与设备》三个分册。本丛书的主要特点是分类明确，对目前市场上纷繁琐碎的各种污水处理技术进行条分缕析，将其分为物理法、化学法、生物法，然后再根据各种技术的本质推动力进行细分，从而概述了各种技术的特征、原理与适用范围。这种分类对于高等院校相关专业的学生和相关领域的初级从业人员学习参考。对于每种处理技术，都按“技术原理→工艺过程→过程设备”的顺序，首先阐述该技术的工作原理，然后详细介绍生产实践中实现该技术原理的各种工艺过程，对适用不同工艺过程的设备进行介绍。每个分册也分享了很多典型的工程案例，实用性很强。本套丛书是污水、废水处理的实用技术指导书籍。★污水的来源与分类、水质及危害、水处理政策解读★去除杂质技术与设备：格栅技术与设备、筛网技术与设备、调节技术与设备的技术原理、工艺过程与过程设备★重力分离技术与设备：沉砂技术与设备、沉淀技术与设备、澄清技术与设备、隔油技术与设备、气浮技术与设备★离心力分离技术与设备：水力旋流器、过滤离心机★压力差分离技术与设备：滤池过滤技术与设备、机械过滤技术与设备、膜过滤技术与设备（反渗透技术、纳滤技术、超滤技术、微滤技术）★挥发度分离技术与设备：精馏技术与设备、汽提技术与设备★溶解度分离技术与设备：溶剂萃取技术与设备、超临界萃取技术与设备、吸附技术与设备、蒸发技术与设备、结晶技术与设备

本书是“污水处理工艺与设备丛书”中的一个分册，主要介绍了污水来源与分类、污水处理政策解读、除杂技术与设备、重力分离技术与设备、离心力分离技术与设备、压力差分离技术与设备、挥发度分离技术与设备、溶解度分离技术与设备等内容，并分别针对各处理方法的技术原理、工艺过程及相关设备等进行了详细介绍，同时也分享了多个典型的物理法水处理工艺的工程案例。本书可作为污水处理厂、污水处理站的管理人员与技术人员、环保公司的工程设计、调试人员、工业废水处理技术人员和科研人员等的参考用书，也可作为高等学校环境科学与工程、市政工程等相关专业师生的教材。

廖传华，南京工业大学，教授。浙江大学化工过程机械专业硕士，南京工业大学化学工程专业博士，教授。 主要从事本科生《过程装备成套技术》、课程设计、毕业设计等环节的教学工作，编写教材2部。2005年获江苏省普通高校优秀教学成果一等奖。 主要从事以下方向的研究工作：（1）高浓度难降解有机废水深度治理与资源化利用：采用超临界水氧化技术对高浓度难降解工业废水和有机污泥进行深度治理，不仅满足达标排放，还能实现能源的综合利用。已发表论文10多篇，出版专著4部，申报发明专利15项（获授权3项）。研究成分果于2011年和2013年分别获中国石油和化学工业联合会技术发明三等奖和二等奖各一项。（2）天然产物有效成分的高效提取：采用超临界萃取技术对天然产物中的有效成份进行高效提取，既提高有效成分的提取率，又降低产物中的化学溶剂残留。已发表论文20多篇，出版专著5部，获授权发明专利1项。（3）超细粉体的制备：采用超临界膨胀法制备超细粉体。已发表论文多篇，出版专著1部，获授权发明专利1项。（4）热力干燥：主要从事喷雾干燥、喷雾造粒、半干法喷雾烟气脱硫等方面的研究工作，已发表论文10多篇，获授权专利1项。现为中国化工学会化学工程专业委员会干燥专业组理事、中国通用机械干燥协会技术委员会委员、中国通用机械干燥协会标准化委员会委员。（5）可再生能源与低碳技术研究：主要从事中硬质秸秆的气化、生物质超临界水部分氧化制甲烷、中高温太阳能热利用、城市型风机等方面的研究工作，已发表论文10余篇，出版专著1部，申请发明专利8项。（6）工业节水减排技术：针对高耗水行业，采用夹点技术，在对用水节点进行分析的基础上，进行工艺流程的优化与新型设备的开发，通过循环用水和废水处理再生回用而实现节约用水。研究成果获2011年江苏省水利科技优秀成果二等奖。出版专著《工业节水案例与技术集成》获中国石油和化学工业优秀图书二等奖。

第1章绪论1
1.1污水的来源与分类1
1.1.1污水的来源1
1.1.2污水的分类2
1.2污水的水质及危害4
1.2.1污水的水质4
1.2.2污水的危害6
1.3污水处理政策解读7
1.3.1排放达标期7
1.3.2水回用期8
1.3.3全组分利用期9
1.3.4资源化利用的方式11
1.4污水处理的方式与方法11
1.4.1污水处理的原则11
1.4.2污水处理的方式12
1.4.3污水的处理方法12
1.5污水物理处理技术与设备13
1.5.1物理处理技术的适用条件13
1.5.2物理处理技术的分类13

第2章除杂技术与设备15
2.1格栅技术与设备15
2.1.1技术原理15
2.1.2工艺过程16
2.1.3过程设备17
2.2筛网技术与设备25
2.2.1技术原理26
2.2.2工艺过程26
2.2.3过程设备26
2.3调节技术与设备28
2.3.1技术原理28
2.3.2工艺过程29
2.3.3过程设备31

第3章重力分离技术与设备33
3.1沉砂技术与设备33
3.1.1技术原理33
3.1.2工艺过程33
3.1.3过程设备33
3.2沉淀技术与设备38
3.2.1技术原理38
3.2.2工艺过程39
3.2.3过程设备44
3.3澄清技术与设备57
3.3.1技术原理58
3.3.2工艺过程58
3.3.3过程设备58
3.4隔油技术与设备86
3.4.1技术原理87
3.4.2工艺过程87
3.4.3过程设备87
3.5气浮技术与设备90
3.5.1技术原理90
3.5.2工艺过程92
3.5.3过程设备96

第4章离心分离技术与设备107
4.1技术原理107
4.2工艺过程108
4.3过程设备109
4.3.1水力旋流器110
4.3.2过滤离心机111

第5章压力差分离技术与设备117
5.1滤池过滤技术与设备117
5.1.1技术原理117
5.1.2工艺过程118
5.1.3过程设备122
5.2机械过滤技术与设备142
5.2.1技术原理142
5.2.2工艺过程143
5.2.3过程设备143
5.3膜过滤技术与设备153
5.3.1反渗透技术与设备153
5.3.2纳滤技术与设备160
5.3.3超滤技术与设备162
5.3.4微滤技术与设备167

第6章挥发度分离技术与设备170
6.1精馏技术与设备170
6.1.1技术原理170
6.1.2工艺过程176
6.1.3过程设备184
6.2汽提技术与设备203
6.2.1技术原理203
6.2.2工艺过程203
6.2.3过程设备204

第7章溶解度分离技术与设备219
7.1液液萃取技术与设备219
7.1.1技术原理219
7.1.2工艺过程219
7.1.3过程设备224
7.2超临界萃取技术与设备232
7.2.1技术原理232
7.2.2工艺过程234
7.2.3过程设备241
7.3吸附技术与设备241
7.3.1技术原理242
7.3.2工艺过程248
7.3.3过程设备251
7.3.4吸附剂再生与再生设备254
7.4 蒸发技术与设备258
7.4.1技术原理258
7.4.2工艺过程258
7.4.3过程设备260
7.5结晶技术与设备268
7.5.1技术原理268
7.5.2工艺过程269
7.5.3过程设备270

参考文献275

水是生命之源，人类的生存和发展一刻也离不开水。水是生态之基，是所有生态系统维系、发展和演进的基础性、关键性因子。水是生产之要，关系产业类型、布局、发展。水是生活之素，人类的生活时刻都离不开水，水事关系是重要的社会关系甚至是重要国际关系之一，因此水安全是国家安全体系的重要组成部分。然而，随着社会经济的快速发展、城市化进程的加快，由水污染加剧而导致的水资源供需矛盾更加突出。在我国，水资源已成为制约社会经济可持续发展的重要因素，水危机比能源危机更为严峻，因此，结合我国的现状，加强对污水的处理与回用，实现按质分级用水、减少污染物的排放，提高水环境的治理能力和水资源的保障能力，进而促进低碳社会的建设，已成为实现经济社会高质量发展的重要举措之一。
污水物理处理技术是采用物理或机械的方法对污水进行处理，除去污水中不溶解的悬浮固体（包括油膜、油品）和漂浮物及部分溶解性污染物，为后续的处理与资源化利用做准备。污水的来源不同，其水质特性各异，适用的物理处理技术也不同。为此，本书根据各技术在污水处理过程中的作用与本质特征（推动力），将污水物理处理技术分为预处理技术、重力分离技术、离心力分离技术、压力差分离技术、挥发度分离技术和溶解度分离技术，并从技术原理、工艺过程、过程设备三个方面对各种物理处理技术进行了系统介绍，以期为相关领域的技术与工程管理人员提供指导。
全书共分7章。第1章是绪论，概述性地介绍了污水的来源、水质特性、对环境与人类健康的危害，并对物理处理技术进行了分类；第2章是除杂技术与设备，分别介绍了格栅、筛网、调节三种预处理技术与相关设备；第3章是重力分离技术与设备，分别介绍了沉砂、沉淀、澄清、隔油、气浮以重力为推动力的物理处理技术与相关设备；第4章是离心力分离技术与设备，对以离心力为推动力的分离技术与相关设备进行了介绍；第5章是压力差分离技术与设备，分别介绍了滤池过滤、机械过滤、膜过滤以压力差为推动力的物理处理技术与相关设备；第6章是挥发度分离技术与设备，分别介绍了精馏、汽提以挥发度差异为推动力的物理分离技术与相关设备；第7章是溶解度分离技术与设备，分别介绍了液液萃取、超临界萃取、吸附、蒸发、结晶以溶解度差异为推动力的物理分离技术与相关设备。
全书由南京工业大学廖传华、程文洁和南京三方化工设备监理有限公司王常青著写，其中第1章、第6章、第7章由廖传华著写；第2章、第3章由程文洁著写，第4章、第5章由王常青著写。全书最后由廖传华统稿并定稿。
本书的著写历时四年，虽经多次审稿、修改，但污水处理过程涉及的知识面广，由于作者水平有限，不妥及疏漏之处在所难免，恳请广大读者不吝赐教，作者将不胜感激。