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內容簡介

　　《水處理科學與技術：城市汙水處理係統運行及過程控製》基於我國汙水處理現狀以及汙水處理係統特性，強調瞭加強城市汙水處理係統過程控製的必要性和重要性，係統地介紹瞭過程控製的理論、方法與技術，城市汙水處理係統的常用儀錶、過程控製係統及控製策略，生物脫氮除磷的過程控製、運行中存在的問題，厭氧處理係統的過程控製以及運行優化，汙水處理係統智能控製，數據處理和汙泥種群優化等內容。另外結閤作者在城市汙水處理係統運行與過程控製的多年科研成果和技術改造實踐，對於城市汙水處理係統運行與過程控製的前沿技術也進行瞭論述和介紹。
　　《水處理科學與技術：城市汙水處理係統運行及過程控製》具有係統全麵、內容新穎、實踐性強的特點，可作為城市汙水處理係統運行管理人員的指導教材，也可作為給水排水、環境工程專業的科研、設計人員及大專院校相關專業的師生參考書。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 緒論
1．1 我國水環境、水汙染及城市汙水處理現狀
1．1．1 我國水資源和水環境現狀
1．1．2 我國水汙染狀況
1．1．3 我國城市汙水處理現狀及麵臨的問題
1．1．4 汙水排放標準日趨嚴格
1．1．5 汙水處理係統具有的特性
1．1．6 加強汙水處理係統過程控製的必要性和重要性
1．2 汙水處理係統實現過程控製的優勢
1．3 汙水處理係統過程控製的應用現狀
1．3．1 傳統控製在汙水處理係統中的應用
1．3．2 最優化控製在汙水生物處理係統中的應用
1．3．3 在綫儀錶在汙水處理係統中的應用
1．4 本書內容概覽
參考文獻

第2章 過程控製基本原理與技術
2．1 自動控製基礎
2．1．1 自動控製係統的組成
2．1．2 自動控製係統的分類
2．1．3 自動控製係統的基本控製方式
2．1．4 汙水處理自動控製係統的特點和功能
2．2 常見的過程控製結構
2．2．1 反饋控製
2．2．2 前饋控製
2．2．3 串級控製
2．3 汙水處理係統ICA技術
2．3．1 ICA技術現狀、發展及其限製因素
2．3．2 汙水處理係統ICA技術的發展過程
2．3．3 ICA技術在歐洲的應用現狀
2．3．4 ICA技術的發展趨勢
2．4 汙水處理係統數學模擬
2．4．1 活性汙泥數學模型的發展概述
2．4．2 數學模型的主要應用方嚮
2．4．3 數學模擬工具
2．5 汙水處理係統Benchmark技術
2．5．1 BSM1模擬平颱
2．5．2 BSM其他模擬平颱
參考文獻

第3章 汙水處理係統的儀錶與控製器
3．1 概述
3．2 汙水處理廠的檢測項目
3．2．1 常規檢測項目
3．2．2 檢測的取樣
3．3 檢測儀錶與方法的選擇
3．3．1 儀錶的安裝位置與檢測對象
3．3．2 檢測儀錶的選擇
3．4 汙水處理廠常用檢測儀錶
3．4．1 流量的檢測方法與設備
3．4．2 液位儀錶
3．4．3 壓力檢測儀錶
3．4．4 溫度計
3．4．5 汙泥濃度的檢測方法與儀錶
3．4．6 汙泥界麵的檢測方法與儀錶
3．4．7 有機物的檢測方法與儀錶
3．4．8 在綫檢測傳感器
3．5 新型檢測儀錶
3．5．1 呼吸儀
3．5．2 營養物在綫傳感器
3．5．3 硝化反硝化反應在綫傳感器
3．6 儀錶的性能特徵及其規範化
3．6．1 在綫儀錶的性能特徵
3．6．2 在綫儀錶的標準化
3．7 檢測儀錶信號變換、接收和維護
3．7．1 檢測信號的變換方法
……
第4章 汙水處理過程控製係統的設計和建立
第5章 汙水生物脫氨係統的過程控製和優化
第6章 汙水生物除磷係統的過程控製和優化
第7章 汙水厭氧生物處理係統的過程控製與優化
第8章 汙水處理係統數據加工及預警分析
第9章 汙水處理係統的智能控製
第10章 城市汙水處理過程控製係統的發展趨勢

前言/序言

　　近年來，為瞭改善水環境汙染狀況，國傢對城市汙水處理項目的投入持續增加，相繼在大、中城市興建瞭多座城市汙水處理廠。雖然大量汙水處理廠興建起來，但由於我國汙水處理事業起步較晚，與其他行業相比，尚無成熟的運行管理經驗：許多地區的運行管理水平較低，專業人員匱乏，相當多的汙水處理廠建成後維持正常運行比較睏難；環境效益及社會效益難以實現，導緻我國城市汙水處理廠的噸水耗電量是發達國傢的近兩倍，而運行管理人員數又是其若乾倍。因此，迅速提高我國城市汙水處理廠的運行管理水平和運行人員的專業素質，以適應汙水處理廠的發展速度已成為亟待解決的問題。
　　由於汙水水質和水量隨時間不斷變化，汙水處理係統一直處於動態變化過程中，應用傳統的自動控製或時間控製，很難滿足係統對齣水水質逐步嚴格的要求，也不能有效降低運行費用。當前汙水處理廠實現齣水達標排放的方法是通過擴建汙水處理廠、增加反應器體積、提高係統的安全係數來實現的，這不可避免地增加瞭基建費用和運行費用，而且大部分時間反應器處理能力沒有被充分利用，浪費嚴重。而采用先進的過程控製可以有效解決上述問題。基於儀錶在綫檢測信息，建立相應的控製策略，可以實現係統的過程控製和運行優化，從而可在滿足係統處理標準的前提下，大大節約運行費用。
　　近十幾年來，國內尚沒有一本全麵係統的關於城市汙水處理係統運行與過程控製的論著齣版。由於汙水處理係統的復雜性，如非綫性、模糊性、不確定性、動態性，關於這方麵的科學研究工作國內開展得很少。目前我國城市汙水處理係統運行與過程控製水平和國際上的先進水平差距較大，原因是多方麵的，但是沒有係統地開展汙水處理係統運行優化和先進控製策略的研究工作以及對於國際上先進技術的跟蹤不夠是重要原因。
　　針對上述情況，本書根據作者在城市汙水處理係統運行與過程控製的多年科研成果和技術改造實踐，並在參考瞭大量國內外文獻基礎上，係統地介紹瞭過程控製的基本理論、方法與技術，城市汙水處理係統的常用儀錶、過程控製係統及控製策略，生物脫氮除磷的過程控製、運行中存在的問題，厭氧處理係統的過程控製以及優化，汙水處理係統智能控製，數據處理和汙泥種群優化等內容。本書共分10章，第1章論述我國汙水處理現狀及其麵臨的問題，提齣實現汙水處理係統過程控製的必要性和重要性。第2章介紹瞭過程控製的基本理論、ICA技術，數學模擬技術在汙水處理係統的應用情況以及Benchmark技術。第3章給齣瞭汙水處理係統所需要的檢測項目、取樣方式以及取樣位置的確定；並介紹瞭當前汙水處理係統應用的在綫儀錶、營養物在綫傳感器、新型硝化反硝化在綫傳感器等，以及在綫儀錶特徵和常見的控製器。第4章闡述瞭汙水處理係統的控製目標、汙水處理中常見的控製結構，汙水處理係統的監視控製，並詳細分析瞭汙水處理廠的計算機控製係統，最後介紹瞭活性汙泥處理工藝常見問題及其處理對策。第5、6章從脫氮除磷基本原理齣發，對於硝化、反硝化、生物放磷和生物吸磷等過程的動力學、影響因素、存在的問題、主要控製變量、控製結構和在綫傳感器等方麵做瞭係統的論述，介紹瞭當前常用生物脫氮除磷工藝-A/O法、SBR法、A2/0等工藝的運行優化和過程控製問題。第7章論述瞭厭氧處理係統的特點以及存在的問題，提齣厭氧處理係統的控製目標，以及如何對pH、産氣量、VFA和進水負荷等變量進行控製。第8章講述如何進行數據過濾、數據檢測與信息分析。第9章介紹瞭汙水處理係統的智能控製，重點介紹瞭汙水生物處理係統的模糊控製、專傢控製係統和神經網絡控製。第10章論述瞭城市汙水處理係統的發展前景、汙水處理係統的全廠控製和汙泥種群的優化控製。其中，王曉蓮編寫第6、8章；其他章節由馬勇、彭永臻編寫。
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水處理科學與技術：水處理電化學原理與技術

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