Demonstration of Emerging Technologies for Arsenic Removal - Vol 2 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:American Water Works Research Foundation

作者:Yu-Jung Chang

出品人:

頁數:200

译者:

出版時間:2005-12-15

價格:USD 263.00

裝幀:Paperback

isbn號碼:9781583214060

叢書系列:

圖書標籤:

• Arsenic Removal
• Emerging Technologies
• Water Treatment
• Environmental Science
• Environmental Engineering
• Contaminant Removal
• Water Quality
• Demonstration
• Technology
• Arsenic

綜閤水處理技術與可持續發展：新興吸附劑、膜分離及高級氧化工藝的應用研究 本書導讀 本書全麵深入地探討瞭當代水處理領域最前沿和最具挑戰性的課題，聚焦於開發和應用高效、低成本、環境友好的新型水淨化技術，以應對全球日益嚴峻的水質汙染問題。我們摒棄瞭對單一汙染物的狹隘關注，轉而采用多維度、係統化的方法，旨在構建一套適應未來環境標準的綜閤水處理框架。全書結構嚴謹，理論闡述與工程實踐緊密結閤，適閤科研人員、環境工程師、水務管理專業人士及相關專業高年級學生深入研習。 第一部分：新型功能化吸附材料的設計與性能優化 本部分集中探討瞭下一代吸附技術的設計理念和材料科學進展。傳統的活性炭在處理復雜水體，特彆是痕量汙染物和特定重金屬方麵已顯現齣局限性。因此，本書重點介紹瞭結構導嚮型吸附劑的閤成與錶徵。 第一章：金屬有機骨架材料（MOFs）在水淨化中的應用潛力 詳細解析瞭MOFs材料的晶體結構、高比錶麵積特性及其對特定陰離子（如鉻酸鹽、硝酸鹽）和陽離子（如鉛、鎘）的選擇性吸附機製。內容涵蓋瞭後閤成修飾（Post-Synthetic Modification, PSM）技術如何通過引入特定官能團（如胺基、磺酸基）來增強MOFs對水中有機微量汙染物（如藥物殘留和內分泌乾擾物）的親和力。同時，深入討論瞭MOFs在實際水體（高離子強度、pH波動大）中的穩定性、再生循環性能以及大規模製備的工程化挑戰。 第二章：磁性納米復閤吸附劑的製備與高效分離 本書關注於如何解決吸附材料的二次汙染和迴收難題。我們詳細闡述瞭磁性納米顆粒（如Fe₃O₄）與高吸附能力材料（如石墨烯氧化物、樹脂或生物質衍生物）復閤的策略。重點剖析瞭錶麵改性對磁分離效率和吸附容量的影響。討論瞭製備具有核-殼結構的磁性復閤材料的溶劑熱法、共沉澱法及其在快速去除水體中微塑料顆粒和新興有機汙染物方麵的應用案例。 第三章：生物質基吸附劑的活化與功能化 強調可持續性和環境友好性，本章詳述瞭農業廢棄物（如玉米芯、木質素、藻類殘渣）轉化為高性能吸附材料的過程。內容包括熱解、化學活化（如磷酸法、KOH法）對生物質碳骨架的結構重塑，以及如何通過接枝聚閤物鏈或引入金屬氧化物納米顆粒，提高其對水中有機染料和重金屬離子的吸附容量和動力學特性。 第二部分：前沿膜分離技術及其集成係統 本部分轉嚮對物理分離過程的革新，重點在於開發耐汙染、高通量的先進膜材料和操作模式。 第四章：正滲透（FO）與膜蒸餾（MD）在廢水資源化中的優勢 詳細對比瞭正滲透（FO）與膜蒸餾（MD）在處理高鹽、高有機負荷廢水（如反滲透濃水、工業廢水）中的技術經濟性。在FO部分，探討瞭不同類型的吸水劑（Draw Solutes），特彆是對環境影響較小的雙嚮滲透膜的應用，以及如何通過優化膜結構解決“內嚮溶質提取”問題。MD部分，則聚焦於疏水性膜的製備、抗汙染塗層技術以及太陽能驅動MD係統的集成設計。 第五章：集成膜反應器（MBR）的強化與汙染物降解耦閤 本書將MBR從單純的固液分離提升至深度氧化與生物協同作用的層麵。深入分析瞭電化學輔助MBR（E-MBR）中電極材料的選擇、電場對生物膜形態和代謝的影響，以及電化學氧化對難降解有機物的預處理作用。此外，探討瞭MBR在特定行業廢水（如製藥、紡織印染）深度脫氮除磷的應用實例。 第六章：仿生水通道與超疏水膜的開發 探索模仿生物體通道（如水通道蛋白）的超高水通量膜材料。詳細介紹瞭聚閤物/無機雜化膜的製備，如何通過精確控製孔徑和錶麵電荷來大幅提高水通量並抑製汙染物滲透。同時，對高角度疏水性膜的錶麵能控製技術及其在抗油/抗泥沙汙染方麵的前景進行瞭展望。 第三部分：高級氧化與電化學協同淨化工藝 本部分聚焦於利用高活性物種（如羥基自由基•OH、硫酸根自由基•SO₄⁻）實現對持久性有機汙染物的礦化。 第七章：非均相光催化與高效率可見光響應材料 本書不再局限於傳統的TiO₂光催化。重點分析瞭等離子體光催化劑（如錶麵等離子體共振效應）在可見光區的高效激發機製。討論瞭窄帶隙半導體（如氮化碳g-C₃N₄）的缺陷工程調控，以及如何通過負載貴金屬或過渡金屬氧化物來提高電荷分離效率，從而有效降解內分泌乾擾物和全氟化閤物（PFAS）。 第八章：電化學高級氧化（EAOPs）的機製優化 係統梳理瞭電催化氧化（如DSA電極、硼摻雜金剛石電極BBD）在水處理中的反應動力學。重點闡述瞭過硫酸鹽（PS）和過氧化單硫酸鹽（PDS）的電化學激活過程，探討瞭不同電極材料和運行參數（如電流密度、pH值）對硫酸根自由基生成效率及選擇性的影響。並針對EAOPs在去除特定農藥和抗生素中的錶現進行瞭案例分析。 第九章：臭氧與高級氧化過程（AOPs）的集成應用 闡述瞭臭氧氧化在消毒和降解活性汙染物中的作用，並將其與H₂O₂、紫外光（UV/O₃, UV/H₂O₂）或催化劑結閤，形成協同效應。重點研究瞭在處理飲用水源水中産生的“消毒副産物前體物質”時的優化操作窗口，以及如何通過控製反應過程中的電子轉移路徑，降低臭氧消耗率，提高目標汙染物的去除效率。 第四部分：係統集成、環境評估與可持續性考量 本書最後一部分超越瞭單一技術的討論，轉嚮係統層麵的整閤和環境效益評估。 第十章：多級聯水處理工藝的優化與耦閤設計 探討瞭如何根據水質特徵，將吸附、膜分離、電化學氧化等技術進行閤理串聯或並聯組閤，以實現汙染物去除的多重目標（如脫色、脫鹽、降解）。內容包括汙染負荷轉移分析、能耗優化模型建立以及在分布式水處理係統中的應用潛力。 第十一章：水處理過程的環境足跡與生命周期評價（LCA） 引入生命周期評價（LCA）工具，對不同水處理技術（從原材料獲取到最終處理）的能源消耗、碳排放和環境毒性進行量化比較。重點分析瞭新型吸附劑的再生能源需求與傳統方法的差異，並提齣瞭麵嚮“零液體排放”（ZLD）目標的技術路綫環境可行性評估框架。 第十二章：數據驅動的水質預測與工藝智能控製 展望瞭利用人工智能和機器學習技術優化水處理過程的前景。內容包括使用傳感器網絡實時監測關鍵工藝參數，利用模型預測汙染物負荷變化，並實現對反應器停留時間、藥劑投加量和膜清洗周期的自適應控製，以確保齣水水質的穩定性和運行成本的最優化。 總結： 本書以嚴謹的科學態度和廣闊的工程視野，為讀者提供瞭一個理解和掌握當前水處理技術前沿的知識平颱。它不僅是技術手冊，更是一本引領未來水資源可持續管理方嚮的深度論述。

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