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基於表面修飾及孔結構調控的活性炭飲用水處理強化技術

  • 作者：公緒金
  • 出版社：中國建築工業
  • ISBN：9787112235209
  • 出版日期：2019/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：219
人民幣：RMB 46 元      售價：元
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內容大鋼
    水環境污染已經成為我國面臨的主要環境問題之一，嚴重影響了飲用水水質安全和水資源的可持續開發利用，給飲用水供水安全保障帶來了更為嚴峻的挑戰。以活性炭吸附為核心的飲用水處理技術（活性炭吸附、生物活性炭及生物增強活性炭技術）其工藝構建形式簡單、經濟高效及低能耗等特點而得到更為廣泛應用。但問題在於目前飲用水凈水廠常用的微孔型吸附炭存在一些不足，主要體現在：（1）微孔型吸附炭較窄的孔結構分佈難以應對複雜的水質；（2）微孔型炭對功能菌的固定能力較差，炭表面生物降解與吸附的協同促進效能有限，從而影響了凈水效能及炭壽命；（3）難以同步實現對水源水中微量有機污染物和重／類金屬離子的有效控制，存在著選擇性吸附性能和抗干擾性能較差等問題；（4）現有飲用水處理用高效活性炭選用及綜合評價指標體系尚需更加深入的研究和完善。本書《基於表面修飾及孔結構調控的活性炭飲用水處理強化技術》主要圍繞（1）基於孔結構調控強化生物增強活性炭吸附與生物降解效能研究；（2）基於原位改性強化活性炭吸附低溫水中As（III）及As（v）的效能研究；（3）基於表面負載改性強化活性炭吸附低溫水中Cr（VI）的效能與機理研究；（4）適宜水源水水質特性的高效活性炭選用技術指標體系研究等四個方面進行了詳細的研究。本書中所獲得的研究成果可為保障以活性炭為核心的飲用水處理技術的長期穩定高效運行提供理論依據，同時將對我國供水行業活性炭新材料的廣泛應用提供理論和技術支持。
作者介紹
公緒金
目錄
第1章  活性炭飲用水處理技術概論
  1.1  我國水資源及水質凈化現狀
    1.1.1  我國水資源水質狀況
    1.1.2  我國飲用水水質標準發展歷程
    1.1.3  我國城鎮飲用水處理技術發展現狀
  1.2  以活性炭為核心的飲用水深度處理技術
    1.2.1  活性炭微晶結構特性
    1.2.2  活性炭吸附技術
    1.2.3  臭氧一生物活性炭技術
    1.2.4  生物增強活性炭技術
    1.2.5  活性炭凈水效能評價指標
  1.3  活性炭材料孔結構調控技術研究進展
    1.3.1  活性炭製備的關鍵過程
    1.3.2  配煤法調控活性炭孔結構及吸附性能的主要機理
    1.3.3  優化炭化/活化工藝調控孔結構研究進展
  1.4  基於炭表面改性強化吸附效能的研究進展
    1.4.1  基於表面改性的調控技術研究進展
    1.4.2  活性炭吸附重金屬機理
    1.4.3  基於表面改性強化Cr(Ⅵ)吸附性能研究進展
    1.4.4  基於表面改性強化砷離子吸附性能研究進展
第2章  煤質凈水炭吸附及生物增強特性原位同步調控
  2.1  煤質凈水炭孔結構調控原則
    2.1.1  微孔型凈水炭面臨的主要問題
    2.1.2  高效凈水活性炭孔結構調控目標參數的確定
  2.2  凈水高效煤質活性炭性能原位同步調控
    2.2.1  基於炭素前體物復配強化性能指標探索
    2.2.2  煤質凈水炭孔結構原位同步調控技術路線
  2.3  原位調控對煤質炭孔結構分佈特性的影響
    2.3.1  原位調控對比表面積與孔容積的影響
    2.3.2  原位調控對中/微孔發育程度的影響
  2.4  原位調控對煤質凈化炭表面物化特性的影響
    2.4.1  基本物理性狀變化特性
    2.4.2  炭表面有機官能團變化特徵
  2.5  孔結構調控對活性炭吸附性能指標的影響
    2.5.1  中小分子量物質的吸附性能表徵
    2.5.2  大分子天然有機物吸附性能表徵
  2.6  孔結構調控對重/類金屬離子吸附容量的影響
    2.6.1  孔結構調控對As離子吸附效能的影響
    2.6.2  氨氮離子吸附效能
  2.7  原位調控凈水炭的複合功能菌生物增強特性
    2.7.1  複合功能菌群固定化及增殖效能
    2.7.2  孔結構調控對固定化菌群生物降解活性的影響
  2.8  適宜生物增強的高效活性炭選擇及特性表徵
第3章  生物增強活性炭工藝吸附與生物降解協同效能量化
  3.1  小試試驗裝置及水源水質特性
    3.1.1  小試試驗裝置
    3.1.2  水源水水質特性表徵
  3.2  微量有機污染物控制效能
    3.2.1  BAC工藝微量有機污染物控制效能
    3.2.2  BEAC工藝微量有機污染物控制效能

  3.3  芳香類有機污染物去除效能
    3.3.1  BAC工藝有機污染物去除效能
    3.3.2  BEAC工藝有機污染物去除效能
  3.4  出水3D-EEM和GG-MS表徵
    3.4.1  BAC工藝3D-EEM和GC-MS表徵
    3.4.2  BEAC工藝3D-EEM和GC-MS表徵
  3.5  氨氮吸附效能
  3.6  生物降解與吸附協同效能量化方法構建
    3.6.1  XHIT型炭微量污染物累積去除量
    3.6.2  基於RSSCT的微量污染物累積吸附量估算
    3.6.3  污染物累積去除量與累積吸附量相關性
    3.6.4  吸附與生物降解協同效能量化
  3.7  生物相特性與吸附/生物降解協同效能的相關性
    3.7.1  炭表面生物相表徵方法
    3.7.2  功能菌菌量及活性的相關性分析
    3.7.3  功能菌菌群變化特性
    3.7.4  DO利用效能與炭表面生物增強效能的相關性
第4章  基於穿透曲線和性能指標變化特性的炭壽命評價
  4.1  常用活性炭性能評價指標及炭壽命評價方法
    4.1.1  生物增強活性炭生物相變化特性表徵方法
    4.1.2  生物增強炭使用壽命量化評價方法
    4.1.3  飽和活性炭再生效能評價方法
  4.2  基於凈水效能的XHIT使用壽命研究
    4.2.1  CODMn半數穿透點分析
    4.2.2  首個水質周期的CODMn穿透點分析
    4.2.3  XHIT性炭的使用壽命及凈水能力分析
    4.2.4  XHIT型炭使用壽命對比評價代表性指標
  4.3  生物增強對吸附性能指標變化特性的影響
    4.3.1  首個水質周期內XHIT吸附性能指標變化特性
    4.3.2  功能菌複壯階段吸附性能指標變化特性
  4.4  吸附性能指標的單位貢獻及原位生物再生
    4.4.1  C-XHIT體系吸附性能指標的單位貢獻
    4.4.2  B-XHIT體系吸附性能指標的單位貢獻
    4.4.3  吸附性能指標原位生物再生效能量化
    4.4.4  XHIT與普通炭的P值及EBR值對比
    4.4.5  孔結構及機械強度變化特徵
  4.5  基於吸附性能指標的炭壽命量化方法研究
    4.5.1  腐殖酸吸附值限制值的估算
    4.5.2  BAC體系內XHIT型炭使用壽命分析
    4.5.3  BEAC體系內XHIT型炭使用壽命分析
    4.5.4  評價方法對比及性能指標限制值修正
  4.6  飽和炭熱再生效能及再生炭性能評價
    4.6.1  飽和炭熱再生
    4.6.2  再生炭性能指標表徵
  4.7  基於中試工藝的凈水炭壽命影響因素分析
    4.7.1凈水效能及KBVB-1.5/QCB-1.5對比
    4.7.2  DBPs生成勢及GC-MS分析
    4.7.3  兩級體系對性能指標單位貢獻值的影響
    4.7.4  兩級體系生物量及活性對比
  4.8  臭氧氧化對兩級BEAC效能的影響

    4.8.1  對QC及QUV254的影響
    4.8.2  對吸附性能指標的單位貢獻的影響
    4.8.3  對生物量及生物活性的影響
  4.9  O3-BEAC工藝穩定期106項水質指標
第5章  高效生物增強炭選用指標體系及評價方法
  5.1  吸附用活性炭常用評價指標
  5.2  基於生物增強工藝的活性炭綜合評價指標體系構建
    5.2.1  活性炭基礎性能指標的確定
    5.2.2  活性炭樣本的選取及基礎性能指標的表徵
    5.2.3  理想模式炭的性能指標確定
    5.2.4  活性炭樣品性能指標的標準化評分
    5.2.5  活性炭基礎性能指標的權重分配
    5.2.6  活性炭性能指標的加權綜合評分
    5.2.7  加權綜合CQI平價指標體系的合理性分析
  5.3  加權綜合CQI評價指標體系的應用與完善
  5.4  XHIT型炭凈水經濟性指標分析
    5.4.1  依據最大可處理水量的經濟性指標核算
    5.4.2  依據污染物去除總量的經濟性指標核算
  5.5  吸附與生物降解協同效能量化評價試驗裝置
附錄A  現行活性炭國家標準
附錄B  現行活性炭行業標準
附錄C  現行活性炭地方標準
參考文獻

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