基本介紹
- 書名：水回用：問題、技術與實踐
- 作者：[美]Metcalf&Eddy,Inc,An AECOM
- ISBN：9787302274476
- 定價：198元
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2011-12-29
圖書信息2,內容簡介,前言,目錄,
圖書信息2
書名：水回用：問題、技術與實踐
書號：9787302274476
作者：[美]Metcalf&Eddy,Inc,An AECOM
定價：198元
出版日期：2011-12-29
出版社：清華大學出版社
內容簡介
本書包括的重要主題如下：
* 討論了水再生和回用方面的實踐套用，包括實際的案例研究；
* 介紹了公眾健康以及環境保護標準、法規和風險管理方面目前的問題及新發展；
* 全面評述了當前的先進處理技術、新的發展及未來的趨勢；
* 著重強調了工藝的可靠性和多重保障的概念；
* 介紹了水回用系統中小型和分散處理設施；
* 介紹了水回用項目開發中的規劃和實施問題。
本書可用作環境工程、市政工程等專業高年級本科生和研究生的教學參考書，也是相關領域科技人員的必備案頭書。
前言
許多地區可以獲得的供水量正接近其極限值，因此，水再生及回用已經成為保護及增加供水的頗具吸引力的選擇手段： (1）將再生水用於不需要高質量飲用水的場合； (2）為幫助滿足目前和將來的水需求，擴大水源並提供可替代的供水水源； (3）減少淡水的調水量，減少營養物質以及其他毒性及生物進入水域的量，保護水生生態系統； (4）減少控制水量的設施，如水壩、水庫的需求； (5）更好地管理水消耗和廢水排放，遵守環境法規。對水再生和水回用重要性認識的提高，使得人們認識到必須對工程和科學專業的本科生和研究生進行專業指導，同時工程師和科學家需要進行實踐，項目管理者和政府工作人員需要技術參考。教科書除了需要包括水回用的套用和再生水處理與分配的技術，還需要特別考慮到公眾健康、項目規劃、經濟、公眾接受度和再生水的多樣化套用。
本書的組織結構和內容
本書中，作者努力整理、分析並集成大量的水再生和回用的信息。為了對已有的大量資料進行整理，本書分為5個部分，每部分內容詳述如下。
第1部分 水回用：概述
理解水資源可持續管理的概念，對於水再生與回用是十分重要的。因此在本書的第1部分，簡要介紹了水資源短缺現狀與發展情況，水資源可持續管理的原理，以及水再生與回用的重要作用；還包括水再生與回用過去的經驗和目前的現狀，也作為後續章節的導論。
第2部分 水回用的健康和環境影響
在第2部分相關的3個章節中討論了與水回用相關的健康和環境問題。介紹了城市污水的特徵，討論了適用的法規及其發展情況。由於對再生水回用來說，健康風險分析是很重要的一個方面，用獨立的一章來介紹健康風險分析，包括用於健康風險分析的工具和方法、化學和微生物學風險評價。
第3部分 水再生與回用的技術和系統
第3部分主要介紹用於再生水生產與輸送的各種技術和系統。雖然給出了設計值，但是這些章節中詳細的設計方法並不是重點，而重點則在於過程和技術與效果之間的相關性。此部分詳細討論了水回用套用過程中需要考慮的水質組分，包括顆粒物、溶解性組分和病原微生物。由於受到廢水水質不穩定以及處理過程可靠程度的影響，水再生技術的另一個重點是如何達到嚴格的水質標準的要求，本書重點討論了相應的內容。
第4部分 水回用實踐
在不同目標的水回用過程中，水質和基礎設施要求存在很大差異，因此第4部分分章節討論了幾種主要的水回用用途，包括非飲用回用，主要是農業利用、景觀灌溉、工業利用、環境和娛樂套用，以及城市非飲用水及商業套用。通過幾個著名的項目，討論了直接和間接的飲用回用。如果回灌的含水層與飲用水井相連線，那么，地下水回灌可以被認為是間接飲用回用。
水回用： 問題、技術與實踐前言第5部分 水回用的實施
在本書最後的第5部分，重點討論了水回用的規劃和實施。這部分闡述了水資源綜合規劃，包括再生水市場評估、經濟與財務分析。隨著技術的持續進步，水回用系統的成本-效益以及可靠性被更加廣泛地認識，水再生及回用規劃的實施在可持續水資源管理中作為一個關鍵要素將繼續推廣。水再生及回用規劃的實施過程需要關注的問題，包括尋求並回應社區的關注，通過教育獲得公眾支持，以及避免可能導致失敗的陷阱等問題，也在這一部分中討論。
本書的重要特徵
為了闡明水再生和回用領域的原理、套用和實踐，本書包含了超過350個數據和信息表格，80個詳細整理過的案例，超過500張示意圖、圖解和照片。為了幫助讀者提高分析技能和精通資料，每章的末尾都提供了問題和討論，並給出了篩選後的參考文獻。
本書採用國際單位制（SI) 。使用國際單位制與美國和世界上絕大多數國家的教學實踐是一致的。
為進一步增加本書的實用性，本書還包含了一些附錄。附錄A-1分別列出了從SI單位制到美國常用單位制的換算係數和反向換算係數。附錄A-2列出了水和廢水管理系統分析和設計常用的換算係數。附錄A-4和A-5分別列出了SI單位和美國常用單位的縮寫。空氣、部分氣體和水的物理性質分別列在附錄B和C中。附錄D通過一個案例解釋了如何對數據進行統計分析。附錄E-1和E-2分別介紹了美國水回用中的里程碑項目和研究領域，以及世界上某些國家水再生和回用概要。附錄F列出了非飲用回用的標準的發展變化和加利福尼亞州地下水回灌規定。附錄G列出了井函式?W(u)?的值。最後，附錄H提供並闡明了利率因子及其套用。
隨著最近網路的發展，現在能夠利用網路上可用的搜尋引擎，看到本書中討論的各種設備的圖像。為了能夠看到相關的自然環境中的中水回用設施，在適當的情況下，給出了這些中水回用設施的全球定位位置。
本書的使用
本書內容可供任意年級的本科生和研究生學習一學期、兩學期或3/4個學年，具體的教學內容安排取決於課時的編排和課程的目的。下面列出了課程計畫，以供參考。
課程計畫1
課程名稱：水回用綜述
設定：1學期或半學期，單獨設班
針對目標：環境科學專業高年級本科生及碩士研究生
課程目的：介紹影響水回用規劃和實施的重要注意事項
教學內容（示例）: 內 容章 數節 數水回用簡介1、2全部污水特徵33-1、3-2、3-5～3-8水回用法規44-1～4-7公共健康保護及風險評價55-1～5-5、5-9水再生技術簡介6全部水回用的基礎設施12、13、14、1512-1、12-2、13-1、13-2、13-6、14-1、14-2、15-1、15-2回用領域的消毒1111-1、11-2水回用套用的簡介16全部有關水回用規劃的看法2525-1～25-4有關公眾接受度的看法2626-1～26-3課程計畫2
課程名稱：水回用實踐
設定：1學期或半學期，單獨設班
針對目標：環境科學專業高年級本科生及碩士研究生
課程目的：介紹水回用中非傳統工程方面的內容，包括衛星式、分散式的現場處理及回用系統。此外，介紹不同的水回用的套用形式。
教學內容（示例）: 內 容章 數節 數水再生和回用簡介1、21-1～1-5、2-1污水特徵33-1、3-2、3-5～3-8水回用的法規44-1～4-4、4-6～4-8公共健康保護及風險評價55-1～5-5、5-8、5-9水再生技術簡介66-1～6-5再生水的消毒1111-1、11-2水回用套用的簡介16全部用於灌溉的再生水17、1817-1～17-3、18-1～18-2、18-4～18-5用於工業的再生水1919-1～19-3用於市政非灌溉、環境及娛樂20、2120-1、20-2、21-1續表內 容章 數節 數通過地下水、地表水補給用於間接飲用22、2322-1～22-2、22-7、23-1～23-3、23-8經濟性及財務分析2525-6～25-9公眾參與及接受度25、2625-3、26-1～26-3課程計畫3
課程名稱：水回用套用中的高級處理技術及設施
設定：1學期或半學期
針對目標：環境工程專業碩士研究生
課程目的：介紹水回用中重要的處理技術。此外，介紹可靠性問題，及在評價消毒效果及未來方向中的機率分布的概念。該課程可以在高級處理技術方面單獨設班，也可以作為涵蓋傳統處理技術和高級處理技術（尤其是涉及水再生、循環和回用）的一門課程的一個重要組成部分。
本書作為另一本教材《廢水工程：處理與回用》（第4版）的有力補充，可以採用以下內容進行教學：內 容章 數節 數水回用簡介1、2全部污水特徵33-1、3-2、3-5～3-8水再生和回用簡介6、166-2～6-4、16-1～16-4膜過濾及膜生物反應器7、87-5、7-6、8-5納濾、反滲透及電滲析99-1～9-4吸附及高級氧化1010-1、10-2、10-6、10-7消毒1111-1～11-3、11-5、11-6、11-8水回用的備用系統12、1312-1、12-2、13-1、13-2、13-6水回用的設施14、1514-1、14-2、15-1～15-3
目錄
第1部分 水回用： 概述 1
第1章 水問題： 水再生和回用的現狀及作用 3
專用術語 4
1-1 術語定義 5
1-2 可持續水資源管理的原則 6
可持續性的原則 6
可持續性的工作定義 6
可持續性面臨的挑戰 6
可持續水資源管理的標準 7
環境倫理 10
1-3 現在和未來潛在的全球性水短缺 12
現在和預測的世界人口對水資源的影響 12
潛在的全球水短缺 15
水缺乏 15
美國大陸中潛在的區域性水短缺 16
1-4 水再生和回用的重要作用 18
水回用的類型 18
水資源的整體規劃 19
人員需求/可持續工程 21
處理和技術的需要 21
基礎設施和規劃問題 22
1-5 水再生和水回用及其未來 24
實施中的障礙 24
公眾的支持 24
水再生和回用的接受性取決於機會和必要性 25
從受污染水源地供水 25
水再生技術的進展 25
水再生和回用面臨的挑戰 25
問題和討論 26
參考文獻 26水回用： 問題、技術與實踐目錄第2章 水回用： 過去和現在的實踐 29
專用術語 30
2-1 水再生與水回用的發展歷程 30
1960年之前的歷史進展 31
1960年之後美國的水再生與回用時期 32
2-2 州和聯邦法令對水再生與回用的影響 35
清潔水法 35
安全飲用水法 36
2-3 美國的水回用現狀 36
地表和地下水源抽取 36
廢水處理後的可用性與回用 36
水回用工程和研究的里程碑 36
2-4 水回用在加利福尼亞州： 案例研究 37
水回用經驗 37
水回用現狀 37
水回用政策與條例 41
再生水的套用前景 41
2-5 佛羅里達州的水回用： 案例研究 41
水回用經驗 42
水回用現狀 43
水回用政策與條例 44
再生水的套用前景 44
2-6 世界其他地區的水回用 45
世界範圍的蓬勃發展 45
世界衛生組織的水回用指南 47
開發中國家的水回用狀況 47
2-7 總結與啟示 49
問題和討論 50
參考文獻 51
第2部分 水回用的健康和環境影響 55
第3章 城市污水特性及相關健康與環境問題 57
專用術語 59
3-1 公共供水中的廢水--實際的飲用回用 60
公共供水中的處理水 61
公共供水中處理水存在的影響 61
3-2 水媒疾病及相關衛生問題簡介 62
重要歷史事件 62
水媒疾病 63
水媒疾病的病原學 65
3-3 水媒病原微生物 65
生物術語 65
對數去除率 67
細菌 67
原生動物 68
蠕蟲 70
病毒 70
3-4 指示生物 72
理想指示生物的特性 73
大腸菌群 73
細菌噬菌體 73
其他指示生物 74
3-5 經處理和未經處理廢水及環境中病原微生物的出現 75
未經處理廢水中的病原菌 75
經處理水中的病原菌 77
環境中的病原菌 80
病原微生物的存活 81
3-6 經處理和未經處理廢水的化學組分 81
未經處理廢水的化學組分 81
在生活、商業及工業利用中加入的組分 82
經處理廢水的化學組分 85
消毒副產物的形成 89
經處理廢水與天然水的比較 90
代用參數的利用 91
3-7 水與廢水中的新生污染物 91
內分泌干擾物和藥物活性物質 92
某些受關注的特殊組分 92
新的及再次出現的微生物 94
3-8 環境問題 94
對土壤和植物的影響 94
對地表水和地下水的影響 95
對生態系統的影響 95
對開發和土地利用的影響 95
問題和討論 96
參考文獻 97
第4章 水回用的法規和指南 103
專用術語 105
4-1 了解法規術語 106
標準和規範 106
標準和規範的區別 106
規章制度 107
規章和指南的區別 107
水資源再生和回用 107
4-2 水回用標準、法規和指南的制定 107
水質標準的依據 108
水回用規章和指南的發展 108
管理過程 109
4-3 與水再生和回用有關的一般管理條款 110
污水中的組分和物理特性 110
污水處理與水質要求 112
再生水的水質監測 114
儲存要求 115
再生水使用頻率 115
氣溶膠及風攜帶的水霧 115
4-4 特殊水回用套用考慮的問題 117
農業灌溉 117
園林灌溉 118
雙配水系統和室內利用 119
蓄水 120
工業利用 120
其他非飲用利用 120
地下水回灌 121
4-5 非直接飲用回用的管理條例 121
使用嚴格保護的水源 122
兩個水法案的影響 122
對痕量化學組分和病原微生物的要求 122
健康風險評估 123
4-6 州級水回用規章 123
水回用法規和指南的現狀 124
特定回用實踐的法規和指南 125
再生水的非飲用利用法規要求 129
間接飲用回用的州立法規 130
4-7 美國環保局水回用指南 132
消毒要求 132
微生物限制 132
控制措施 132
非直接飲用回用的建議 139
4-8 世界衛生組織關於回用水的方針 139
1989年WHO對農業和水產養殖的指南 139
斯德哥爾摩框架 140
傷殘調整壽命 140
可忍受(可接受)風險的概念 140
水中可忍受的微生物風險 141
2006年WHO關於農業安全利用廢水的指南 141
4-9 法規和指南的未來方向 142
標準、法規和指南的不斷發展 143
處理工藝的技術進步 143
信息需求 143
問題和討論 144
參考文獻 145
第5章 水回用實踐中的健康風險分析 149
專用術語 151
5-1 風險分析概述 152
風險評價的發展歷史 152
人類健康風險評價的目標和套用 153
風險分析的要素 153
風險分析的概念和定義 154
5-2 健康風險評價 154
危害的識別 155
劑量-回響評價 156
劑量-回響模型 157
暴露評價 160
風險表征 160
人類健康與生態風險評價的比較 161
5-3 風險管理 161
5-4 風險交流 162
5-5 風險評價採用的工具和方法 162
公眾健康的相關概念 162
流行病學的概念 163
毒理學的概念 165
美國致癌毒理學生物鑑定方案 167
生態毒理學： 環境效應 168
5-6 化學物質風險評價 168
管理條例中對化學製品的安全性和風險的確定 168
潛在的非閾值有毒物質的風險 172
風險考慮 175
化學風險評價 175
5-7 微生物風險評價 176
微生物風險評價採用的傳染病範例 176
微生物風險評價方法 177
微生物風險評價靜態模型 177
微生物風險評價動態模型 179
微生物風險評價模型的選擇 181
5-8 水回用實踐中微生物風險評價的套用 183
套用靜態模型的微生物風險評價 183
套用動態模型的微生物風險評價 186
水回用中腸道病毒的風險評價 189
5-9 風險評價在水回用中的局限性 192
風險評價的相對性 192
對二次感染考慮不充分 193
劑量-回響數據的局限 193
問題和討論 193
參考文獻 194
第3部分 水再生與回用的技術和系統 199
第6章 水回用技術和處理系統： 概述 201
專用術語 203
6-1 未經處理市政污水的組分 204
6-2 水再生和回用的技術問題 205
水回用套用 206
水質要求 206
多重屏障概念 208
多種處理技術的需求 208
6-3 用於水再生的處理技術 208
二級處理去除溶解性有機物、懸浮固體和營養物質 210
二級出水中殘餘顆粒物的去除 210
殘餘溶解性組分的去除 212
微量組分的去除 213
消毒工藝 213
6-4 影響水回用技術選擇的重要因素 214
水回用的多種套用 216
去除微量組分的需要 216
進行中試試驗的需要 216
工藝可靠性 218
備用設備及餘量的考慮 219
水回用套用的基礎設施要求 220
6-5 處理廠選址對水回用的影響 221
集中式處理廠 222
衛星式處理設施 222
分散式處理設施 223
6-6 水再生技術和處理系統的未來 225
未來水回用中微量組分的意義 225
新規章 225
改進現有處理廠 226
新處理廠 226
衛星式處理系統 227
分散式處理設施和系統 227
新基礎設施的概念和設計 227
研究需要 229
問題和討論 229
參考文獻 230
第7章 二級處理對廢水組分的去除 233
專用術語 235
7-1 未經處理廢水的組分 236
關心的組分 237
典型組分的濃度 238
質量負荷的變化 238
7-2 水回用套用技術 241
7-3 二級處理的非膜工藝 243
再生水套用的適宜性 243
工藝描述 243
工藝性能預期 247
二沉池設計的重要性 251
7-4 在二級處理中控制和去除營養物的非膜工藝 253
氮控制 253
氮去除 253
磷去除 256
工藝性能預期 260
7-5 二級處理的膜生物反應器工藝 260
膜生物反應器描述 260
膜生物反應器用於再生水套用的適宜性 262
膜生物反應器系統的種類 262
主要的專用浸沒式膜系統 263
其他膜系統 267
工藝性能預期 269
7-6 膜生物反應器工藝的分析和設計 269
工藝分析 269
設計考慮事宜 279
營養物質去除 282
生物固體處理 285
7-7 選擇二級處理工藝的考慮事項 285
現有廠的擴建與建設新廠的比較 285
出水的最終套用 285
處理工藝的性能比較 286
中試規模研究 286
消毒工藝的種類 287
未來水質需求 287
能量考慮 287
場地限制 288
經濟和其他方面的考慮 290
問題和討論 290
參考文獻 292
第8章 殘餘顆粒物的去除 295
專用術語 297
8-1 二級處理工藝產生的殘餘懸浮顆粒物的性質 297
關注的殘餘物組分及其性質 298
二級處理工藝殘餘顆粒物的去除 305
8-2 去除殘餘顆粒物的技術 307
再生水套用的技術 307
工藝流程圖 309
工藝性能預期 309
再生水套用的適宜性 310
8-3 深層過濾 310
可利用的過濾技術 312
深層濾池的性能 314
設計考慮 323
中試研究 330
運行問題 332
8-4 表面過濾 332
可利用的過濾技術 333
表面濾池的性能 335
設計考慮 337
中試研究 337
8-5 膜過濾 338
膜術語、種類、分類和流態 339
微濾和超濾 342
MF和UF膜的工藝分析 346
MF和UF膜的操作特性和策略 347
膜性能 348
設計考慮 350
中試研究 352
運行問題 352
8-6 溶氣氣浮 354
工藝描述 354
DAF工藝的性能 356
設計考慮 356
運行考慮 360
中試研究 360
8-7 去除殘餘顆粒物技術的選擇 361
出水的最終套用 361
技術性能的比較 361
中試研究的結果 361
消毒工藝的類型 362
未來水質需求 362
能量考慮 362
場地限制 362
經濟性考慮 362
問題和討論 363
參考文獻 365
第9章 膜對溶解性組分的去除 367
專用術語 369
9-1 用於去除溶解性組分的膜技術簡介 369
膜分離 370
滲透壓的定義 370
納濾和反滲透 371
電滲析 372
典型的工藝套用及流程圖 372
9-2 納濾 374
用於納濾的膜的類型 374
納濾的套用 374
性能預測 375
9-3 反滲透 377
用於反滲透的膜的類型 377
反滲透的套用 378
性能預測 378
9-4 納濾和反滲透系統的設計和運行考慮 379
給水 379
預處理 380
可處理性測試 381
膜通量和面積要求 383
膜污染 387
膜污染的控制 389
工藝運行參數 389
後處理 390
9-5 納濾和反滲透的中試研究 396
9-6 電滲析 397
電滲析工藝定義 397
反向電滲析 397
能耗 399
設計和運行考慮 401
膜和電極壽命 402
電滲析和反滲透的優缺點比較 402
9-7 膜廢液的管理 403
膜濃縮液問題 403
廢液的濃縮和乾化 405
膜廢液的最終處置方法 408
問題和討論 411
參考文獻 413
第10章 殘餘痕量組分的去除 417
專用術語 419
10-1 去除痕量物質的技術概述 420
基於傳質的分離工藝 420
化學和生物轉化工藝 423
10-2 吸附 423
吸附的套用 424
吸附劑的種類 425
吸附工藝的基本考慮 426
吸附工藝的局限性 437
10-3 離子交換 438
離子交換的套用 438
離子交換材料 440
離子交換工藝的基本考慮 440
離子交換工藝局限性 443
10-4 蒸餾 444
蒸餾的套用 444
蒸餾工藝 444
蒸餾工藝的基本考慮 446
蒸餾工藝的局限性 446
10-5 化學氧化 446
傳統化學氧化的套用 446
化學氧化方法中使用的氧化劑 446
化學氧化工藝的基本考慮 448
化學氧化工藝的局限性 449
10-6 高級氧化 449
高級氧化的套用 449
高級氧化工藝 450
高級氧化工藝的基本考慮 454
高級氧化工藝的局限性 456
10-7 光解 457
光解套用 457
光解工藝 457
光解工藝的基本考慮 458
光解工藝的局限性 463
10-8 高級生物轉化 463
高級生物處理工藝的基本考慮 463
高級生物處理工藝 464
高級生物轉化工藝的局限性 466
問題和討論 467
參考文獻 469
第11章 水回用套用中的消毒工藝 473
專用術語 475
11-1 水再生套用的消毒技術 476
理想消毒劑的特點 476
水再生中的消毒劑和消毒方法 476
消毒機理 477
水再生消毒劑的比較 477
11-2 消毒的實際考慮和問題 478
用於消毒的物理設施 479
影響消毒效果的因素 481
預測消毒效果的?C??R?t?概念的發展 486
再生水消毒中?C??R?t?概念的套用 486
各種消毒技術的效果比較 487
可替代消毒技術的優缺點 487
11-3 氯消毒 490
氯化物的特性 490
氯化物的化學性質 492
氯氣的折點反應 494
消毒過程中變數的測量和記錄 497
清水中氯和各種氯化合物的殺菌效率 498
余氯的形態和接觸時間 498
再生水加氯消毒的影響因素 499
再生水的化學特性 500
氯消毒過程的模擬 504
氯消毒所需劑量 506
評估氯接觸池的水力性能 508
消毒副產物的形成與控制 514
環境影響 517
11-4 二氧化氯消毒 517
二氧化氯特性 518
二氧化氯化學性質 518
二氧化氯的消毒效果 518
副產物的形成與控制 519
環境影響 519
11-5 脫氯 519
採用氯和氯化合物消毒的再生水脫氯 520
用二氧化硫對二氧化氯進行脫氯 521
11-6 臭氧消毒 522
臭氧特性 522
臭氧化學性質 523
臭氧消毒系統構成 523
臭氧作為消毒劑的消毒效果 527
臭氧消毒過程模擬 527
臭氧消毒所需劑量 529
副產物的形成與控制 529
使用臭氧的環境影響 530
使用臭氧的其他好處 530
11-7 其他化學消毒方法 531
過氧乙酸 531
組合化學消毒工藝 532
11-8 紫外輻射消毒 533
紫外輻射源 533
紫外燈的類型 533
紫外消毒系統的結構 536
紫外輻射的滅活機制 540
紫外輻射殺菌效果的影響因素 541
紫外消毒過程模擬 546
紫外輻射劑量估算 547
紫外消毒指南 553
紫外消毒系統分析 560
紫外消毒系統的運行問題 560
紫外輻射的環境影響 562
問題和討論 562
參考文獻 568
第12章 水回用套用的衛星處理系統 573
專用術語 575
12-1 衛星處理系統簡介 575
衛星處理系統類型 576
衛星處理系統選擇考慮的因素 577
12-2 衛星處理系統的規劃 578
再生水的中遠期需求評價 578
整合現有設施 578
選址考慮 579
公眾認識、法律和體制方面的問題 581
經濟考慮 581
環境考慮 582
管理法規 582
12-3 非農業套用的衛星式處理系統 582
建築中的回用 582
景觀用水 582
湖泊和娛樂用水 583
地下水回灌 583
工業利用 583
12-4 收集系統的要求 584
攔截式衛星處理系統 584
抽取式衛星處理系統 584
上流式衛星處理系統 585
12-5 廢水特徵 585
攔截式衛星處理系統 586
抽取式衛星處理系統 586
上流式衛星處理系統 586
12-6 衛星處理系統的基礎設施建設 587
調水和連線結構 587
均衡流量與儲存 589
再生水的抽取、輸送和分配 590
12-7 衛星處理系統的處理技術 590
傳統技術 590
膜生物反應器 590
序批式反應器 591
12-8 整合現有設施 592
12-9 案例研究1: 紐約Solaire大廈 595
背景 595
水管理要點 595
實施 596
啟示 597
12-10 案例研究2: 日本東京的水再生和回用 598
背景 598
水管理要點 598
實施 599
啟示 601
12-11 案例研究3: 加利福尼亞Upland市 601
背景 601
水管理要點 602
實施 602
啟示 602
問題和討論 602
參考文獻 603
第13章 水回用的現場與分散系統 605
專用術語 607
13-1 分散系統介紹 608
分散系統的定義 608
分散系統的重要性 609
分散系統與集中系統的結合 611
13-2 分散系統的類型 611
單獨的現場系統 612
群集系統 612
住宅開發和小型社區系統 612
13-3 廢水流量和特性 614
廢水流量 614
廢水組分的濃度 617
13-4 處理技術 623
源分離系統 624
建築物中預處理 625
一級處理 625
二級處理 628
營養物去除 631
消毒工藝 636
性能 637
可靠性 637
維護需求 638
13-5 適用於住宅開發和小型社區系統的處理技術 638
收集系統 638
處理技術 644
13-6 分散式水回用的目標 647
景觀灌溉系統 648
利用再生水灌溉 648
地下水回灌 649
自回收系統 650
棲息地開發 651
13-7 分散式系統的管理與監測 652
管理結構的類型 652
監測與控制設備 653
問題和討論 654
參考文獻 655
第14章 再生水的配送和儲存 659
專用術語 661
14-1 規划過程中的問題 661
設備的類型、尺寸和定位 662
單獨的再生水系統和分質供水系統的比較 663
公眾關注和參與 663
14-2 配水和儲存設施的規劃和概念化設計 663
再生水供應的地點、主要用戶及需求 663
主要需求的水量與水壓 664
配水系統管網 664
設施設計標準 668
配水系統分析 671
配水系統最佳化 673
14-3 管道設計 679
再生水管道的定位 680
再生水管道的設計標準 681
管道材料 681
接頭和連線 683
防腐 684
管道的確定 684
配水系統閥門 685
配水系統附屬設備 685
14-4 抽水系統 688
泵站定位和場地布局 688
泵的類型 689
泵站的性能 691
恆速與變速運行的比較 691
閥門 692
設備和管道布局 693
應急電源 693
泵運行對系統設計的影響 693
14-5 再生水儲存設施設計 697
再生水蓄水池的選址 697
蓄水池、管道及附屬設備的設施與布局 698
結構材料 699
防護塗層--內層和外層 700
14-6 配水設施的運行與維護 700
管道 701
泵站 702
14-7 再生水配水和儲存中的水質管理問題 702
水質問題 702
水質問題的影響 703
儲存對水質變化的影響 704
開放式和封閉式蓄水池中水質管理的策略 705
問題和討論 707
參考文獻 712
第15章 雙管道系統 713
專用術語 714
15-1 雙管道系統概述 714
雙管道系統的理念 714
雙管道系統的套用 714
15-2 雙管道系統的規劃考慮 718
雙管道系統的套用 718
雙管道系統的管理法規與準則 718
實用的健康和安全法規 719
15-3 雙配水系統的設計考慮 719
管道標準 719
安全保障 719
15-4 檢測和運行考慮 723
15-5 案例研究： 加州橘縣IRWD的水管理 724
背景 724
水管理要點 724
實施 725
運行問題 726
啟示 727
15-6 案例研究： 澳大利亞Rouse山循環水項目 727
背景 728
水管理要點 728
實施 728
啟示 730
15-7 案例研究： 加州Serrano 730
背景 730
水管理要點 730
實施 730
啟示 731
問題和討論 732
參考文獻 733
第4部分 水回用實踐 735
第16章 水回用實踐: 概述 737
專用術語 739
16-1 水回用實踐 739
農業灌溉 740
景觀灌溉 741
工業利用 741
城市非灌溉利用 741
環境和娛樂利用 741
地下水回灌 741
與地表水混合後間接飲用回用 742
直接飲用性回用 742
世界其他地方的水回用實踐 742
16-2 水回用問題 742
資源可持續性 743
水資源的機會 743
供水的可靠性 743
經濟方面的考慮 743
公共政策 743
法規 744
特殊套用的問題和限制 744
16-3 水回用實踐中的重要因素 746
水質考慮 746
技術類型 746
平衡供應和需求 746
基礎設施需求 747
經濟可行性（可承擔能力） 748
環境考慮 748
16-4 水回用實踐的未來趨勢 748
法規的變化 750
供水提升 750
分散式和衛星式系統 750
新的處理技術 750
與飲用回用相關的問題 750
問題和討論 751
參考文獻 751
第17章 再生水的農業套用 753
專用術語 755
17-1 再生水用於農業灌溉： 概述 755
美國再生水用於農業灌溉 755
世界再生水用於農業灌溉 757
再生水農業灌溉相關的法規和指南 758
17-2 農業經濟學和水質考慮 760
土壤特性 761
懸浮固體 762
鹽度、鈉質化及特殊離子的毒性 763
痕量元素及營養物 768
農作物的選擇 772
17-3 再生水灌溉系統的設計要素 777
水再生及再生水的水量和水質 778
灌溉系統類型選擇 779
滲濾要求 785
用水速率的估算 786
用地面積要求 793
排水系統 794
排水管理和處置 797
蓄水系統 797
灌溉調度 801
17-4 再生水灌溉系統的運行和維護 801
供求管理 802
營養物管理 802
保障公眾健康 803
再生水灌溉對土壤和農作物的影響 803
監測要求 805
17-5 案例研究： 加利福尼亞Monterey廢水再生的農業套用研究 806
背景 807
水管理要點 807
實施 807
研究結果 809
隨後的項目 811
循環水食物安全研究 811
啟示 812
17-6 案例研究： 佛羅里達州水保護II 812
背景 812
水管理要點 813
實施 813
水保護II的重要性 816
啟示 816
17-7 案例研究： 南澳大利亞維吉尼亞管道計畫--季節性ASR的再生水
灌溉 816
背景 817
水管理要點 817
法規要求 818
技術問題 818
實施 819
性能及運行 820
啟示 822
問題和討論 822
參考文獻 825
第18章 再生水用於景觀灌溉 829
專用術語 831
18-1 景觀灌溉： 概述 831
景觀灌溉的定義 831
美國再生水用於景觀灌溉的概況 832
18-2 再生水景觀灌溉系統的設計和運行考慮 834
水質要求 835
景觀植物選擇 835
灌溉系統 839
水量需求預測 842
套用速率和灌溉規劃 847
供需平衡管理 847
運行和維護問題 848
18-3 用再生水灌溉高爾夫球場 851
水質和農事方面的考慮 851
再生水供應和存儲 854
配水系統設計需要考慮的問題 854
滲濾、排水和徑流 855
其他考慮 856
18-4 用再生水灌溉公共區域 857
公共區域灌溉 857
再生水處理和水質 857
傳輸和配水系統 858
美觀和公眾接受 858
運行和維護問題 858
18-5 用再生水灌溉居民區景觀 859
居民景觀灌溉系統 859
再生水處理和水質 859
傳輸和配水系統 859
運行和維護問題 860
18-6 分散處理和地下灌溉系統的景觀灌溉 860
獨立和群集的地下滴濾灌溉系統 860
居民區灌溉 863
18-7 案例研究： 佛羅里達州St.Petersburg的景觀灌溉 863
背景 864
水管理要點 864
實施 865
綠葉項目和資源管理 865
St.Petersburg市的景觀灌溉 866
啟示 869
18-8 案例研究： 加州El Dorado Hills居民區灌溉 869
水管理要點 869
實施 870
教育規劃 871
啟示 871
問題和討論 872
參考文獻 874
第19章 再生水的工業利用 877
專用術語 879
19-1 再生水的工業利用： 概述 880
美國工業用水現狀 880
工業水管理 881
再生水工業利用的影響因素 881
19-2 再生水工業利用的水質問題 883
一般水質考慮 883
腐蝕問題 886
評價再生水水質對回用系統影響的指標 888
腐蝕管理選擇 896
水垢問題 896
溶解性組分的積累 898
19-3 冷卻水系統 900
系統描述 900
水質考慮 901
設計和運行考慮 903
管理問題 904
19-4 其他工業水回用實踐 907
鍋爐 907
造紙工業 911
紡織工業 914
其他工業套用 918
19-5 案例研究： 科羅拉多州丹佛熱電廠的冷卻塔 918
背景 918
水管理要點 919
實施 919
啟示 919
19-6 案例研究： 加利福尼亞州西部盆地市政供水的再生水工業利用 920
背景 920
水管理要點 920
實施 921
啟示 922
問題和討論 923
參考文獻 925
第20章 城市非灌溉回用水套用 929
專用術語 931
20-1 城市用水與水回用實踐： 概述 931
美國生活飲用水使用情況 931
美國商業用水使用情況 932
美國城市非灌溉回用水使用情況 932
其他國家城市非灌溉回用水使用情況 934
20-2 城市非灌溉回用水使用的影響因素 935
基礎設施問題 935
水質與供給問題 935
民眾的接受問題 937
20-3 空調系統 938
空調系統概述 938
空調系統中回用水的套用 938
水質考慮 939
管理問題 941
20-4 消防 942
套用類型 942
水質考慮 943
實施問題 943
管理問題 944
20-5 沖廁 944
套用類型 944
水質考慮 945
實施問題 947
衛星式和分散式系統 947
管理問題 948
20-6 商業套用 950
車與其他交通工具清洗 950
洗衣 950
20-7 公共設施 951
人工噴泉與瀑布 951
水池 951
公園中的池塘與人工湖 951
20-8 道路養護 952
塵土控制與道路清洗 952
融雪 952
問題和討論 953
參考文獻 954
第21章 再生水的環境和娛樂使用 957
專用術語 959
21-1 再生水的環境和娛樂使用概述 960
再生水環境和娛樂使用的類型 960
影響再生水環境和娛樂使用的關鍵因素 960
21-2 濕地 963
濕地的類型 964
用再生水發展濕地 965
水質考慮 967
運行和維護 969
21-3 溪流流量擴增 970
再生水強化水體和棲息地 971
再生水補充溪流用於娛樂用途 972
再生水水質要求 972
溪流流量要求 973
運行和維護 974
21-4 池塘和湖泊 975
水質要求 975
運行和維護 976
其他考慮 977
21-5 其他使用 977
造雪 977
動物觀賞公園 978
21-6 案例研究： Arcata，加利福尼亞 978
背景 978
水管理要點 978
實施 978
啟示 979
21-7 案例研究： San Luis Obispo，加利福尼亞 980
背景 980
水管理要點 980
實施 980
啟示 982
21-8 案例研究： Santee湖，聖迭戈，加利福尼亞 982
背景 982
水管理要點 983
實施 983
啟示 984
問題和討論 985
參考文獻 985
第22章 再生水回灌地下水 987
專用術語 989
22-1 有計畫的再生水回灌地下水 990
地下儲水的優勢 990
地下水回灌類型 991
地下水回灌系統的組成 992
地下水回灌技術 992
地下水回灌系統選擇 994
回灌水抽取 995
22-2 水質要求 996
地下水回灌面臨的水質挑戰 996
所需要的預處理程度 996
22-3 利用地表漫灌池回灌 997
描述 997
預處理要求 997
水力學分析 999
運行和維護問題 1006
回灌池性能 1008
地表漫灌實例 1015
22-4 利用滲流區注水井回灌 1016
描述 1016
預處理要求 1017
水力學分析 1018
運行和維護問題 1018
滲流區注水井的運行 1019
滲流區注水井實例 1020
22-5 直接注水井回灌 1020
描述 1020
預處理需要 1020
水力學分析 1020
運行和維護問題 1022
直接注水井的運行 1023
含水層直接井灌實例 1024
22-6 地下水回灌的其他方法 1024
含水層儲存和回收(ASR) 1025
河岸和沙丘過濾 1026
強化的河流回灌 1027
利用地下設施回灌 1027
22-7 案例研究: 橘縣水務局地下水補給系統 1028
背景 1028
地下水回灌系統 1028
實施 1028
啟示 1029
問題和討論 1029
參考文獻 1031
第23章 通過改善地表水的間接飲用回用 1033
專用術語 1035
23-1 間接飲用回用綜述 1035
實際的間接飲用回用 1035
通過改善地表水的間接飲用回用策略 1037
公眾接受性 1038
23-2 健康和風險考慮 1038
病原體及微量組分 1038
系統可靠性 1038
多級屏障的套用 1039
23-3 間接飲用回用規劃 1040
流域特徵 1040
用來混合的再生水的量 1041
對污水和飲用水處理設備的要求 1041
制度上的考慮 1041
經濟上的考慮 1042
23-4 湖泊和水庫補水的技術考慮 1042
供水水庫的特點 1043
湖泊和水庫模擬 1046
23-5 案例研究: UOSA間接飲用回用的實施 1049
背景 1049
水管理要點 1049
處理單元描述 1049
處理工藝的未來方向 1053
Occoquan水庫的水質 1053
水處理 1054
啟示 1054
23-6 案例研究: 2005年聖迭戈市水再淨化項目和水回用研究 1055
背景 1055
水管理要點 1055
廢水處理要求 1055
水再淨化工程 1056
2000年更新的水再生利用總體規劃 1056
2005年聖迭戈市水回用研究 1056
啟示 1058
23-7 案例研究: 新加坡間接飲用回用的新水 1058
背景 1059
水管理要點 1059
新水廠及新水 1059
實施 1059
新水廠的示範運行情況 1060
里程碑工程 1061
啟示 1062
23-8 對間接飲用回用的觀察 1063
問題和討論 1063
參考文獻 1064
第24章 再生水直接飲用回用 1067
專用術語 1068
24-1 直接飲用回用中的問題 1068
公眾認知 1068
健康風險關注 1068
技術能力 1069
成本考慮 1069
24-2 案例研究: 堪薩斯州Chanute的應急飲用回用 1069
背景 1069
水管理要點 1070
實施 1070
處理工藝和處理效率 1071
啟示 1072
Chanute經驗的重要性 1072
24-3 案例研究: 納米比亞Windhoek的直接飲用回用項目 1073
背景 1073
水管理要點 1073
實施 1074
啟示 1079
24-4 案例研究: 科羅拉多州Denver直接飲用回用示範工程 1079
背景 1079
水管理要點 1080
處理技術 1080
水質檢測和研究 1081
健康影響的動物試驗 1087
飲用回用高級處理廠的成本估算 1088
公眾信息計畫 1089
啟示 1089
24-5 對直接飲用回用的觀察 1090
問題和討論 1090
參考文獻 1091
第5部分 水回用的實施 1093
第25章 水再生和回用規劃 1095
專用術語 1097
25-1 水資源綜合規劃 1098
水資源綜合規劃步驟 1099
明確問題 1099
形成目標 1100
收集背景資料 1100
確定項目的備選方案 1102
對備選方案進行評價和排序 1102
制定實施計畫 1103
25-2 水再生和回用規劃中的工程問題 1104
25-3 環境評價和公眾參與 1105
環境評價 1105
公眾參與及其他 1105
25-4 水回用的法律和體制 1106
水權法 1106
水權和水回用 1108
政策和法規 1108
體制上的協調 1108
25-5 案例研究: 加利福尼亞州Walnut Valley水區的體制 1109
水管理要點 1109
啟示 1109
25-6 再生水的市場評估 1110
數據收集和分析步驟 1110
水源比較 1110
成本和收入比較 1112
市場保證 1112
25-7 水再生和回用的資金評價影響因素 1115
水再生和回用規劃中的常見弱點 1116
分析項目的不同立場 1116
規劃和設計的時間因子 1117
資金的時間價值 1117
通貨膨脹和成本指數 1118
25-8 水回用的經濟分析 1119
用當前的價值分析方法比較備選方案 1119
衡量成本和通貨膨脹 1120
衡量收益 1120
經濟分析的基本假設 1121
重置費用及折余值 1122
計算經濟成本 1123
工程最佳化 1125
補貼的影響 1126
25-9 財務分析 1126
建立籌資計畫和收入計畫 1127
成本分配 1127
對淡水利率的影響 1127
其他財務分析考慮 1128
收入來源及再生水的定價 1128
財務可行性分析 1129
敏感性分析和保守假設 1132
問題和討論 1132
參考文獻 1134
第26章 公眾參與和實施問題 1137
專用術語 1139
26-1 如何認識水回用？ 1139
公眾對水回用的態度 1139
公眾對水回用方案的信念 1141
26-2 水回用的公眾認識 1141
水質與公眾健康 1142
經濟學 1142
供水和增長 1142
環境公平/公正問題 1142
Yuck因素 1142
其他問題 1143
26-3 公眾參與及其他 1143
為什麼涉及公眾參與？ 1143
公眾參與的法律授權 1144
“公眾”的界定 1144
公眾參與辦法 1145
公眾參與技術及其他 1146
公眾參與類型的一些誤區 1147
26-4 案例研究: Redwood市景觀灌溉項目遇到的困難 1149
背景 1149
水管理要點 1149
水再生工程 1149
啟示 1150
26-5 案例研究: 佛羅里達州St.Petersberg的水再生與回用 1151
背景 1151
水和廢水管理要點 1152
再生水系統的開發 1153
水再生與回用現狀 1153
啟示 1154
獲取城市水再生和回用信息 1155
26-6 對水再生和回用的觀察 1156
問題和討論 1156
參考文獻 1157
附錄A 單位換算表 1159
附錄B 空氣組成及部分氣體物理性質 1165
B-1 其他溫度時空氣密度計算公式 1165
B-2 大氣壓與海拔高度的關係 1166
附錄C 水的物理性質 1169
C-1 比重 1170
C-2 密度 1170
C-3 彈性係數 1170
C-4 \粘度 1171
C-5 運動粘度 1171
C-6 表面張力 1171
C-7 蒸氣壓 1171
參考文獻 1171
附錄D 數據統計分析 1173
D?-1 常用統計參數 1173
D?-2 數據圖解分析 1174
附錄E 美國及其他一些國家水再生活動的歷程回顧 1177
參考文獻 1185
參考文獻 1192
附錄F 加利福尼亞州非飲用回用標準及地下水回灌法規的發展歷程 1195
F-1 加州非飲用回用標準的發展（改編自CROOK,2002) 1195
加州法規的歷史 1195
第一部法規的通過 1196
1993年法規的修訂 1196
加州標準的發展 1196
1968年標準 1197
1975年標準 1198
1978年標準 1198
2000年標準 1198
F-2 加州地下水回灌法規草案 1201
法規發展過程 1201
過濾要求 1202
病原微生物的去除 1202
水質達到加州飲用水標準 1202
氮的標準 1203
有機物的去除 1203
稀釋的要求 1203
地下水監測 1203
許可證 1203
參考文獻 1204
附錄G ?F? (?α?,?β?）函式和?W? (?u?）函式的部分值 1205
附錄H 利率因子及其套用 1207
參考文獻 1209
