Wastewater Treatment, Plant Dynamics and Management in Constructed and Natural Wetlands pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Springer

作者:Jan Vymazal

出品人:

頁數:348

译者:

出版時間:2008-05-13

價格:USD 229.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9781402082344

叢書系列:

圖書標籤:

• ecology
• constructed_wetland
• 濕地處理
• 廢水處理
• 生態係統管理
• 植物動力學
• 環境工程
• 水質淨化
• 生態修復
• 人工濕地
• 自然濕地
• 水資源管理

綜閤水處理係統設計、運行與可持續性：理論、案例與展望 本書旨在為水處理工程師、環境科學傢、規劃師以及相關領域的研究人員提供一本全麵、深入且具有前瞻性的參考著作，聚焦於現代水處理基礎設施的設計、優化、長期運行管理及其在區域水資源可持續性中的關鍵作用。 本書超越瞭傳統水處理單元操作的簡單描述，著重探討瞭復雜係統集成、動態過程控製、新興汙染物應對策略，以及如何通過先進的監測與管理方法實現設施的能源效率和資源迴收最大化。我們關注的重點是，在日益嚴格的排放標準、不斷變化的來水水質和有限的財政預算背景下，如何構建和維護一個高效、可靠且具有環境韌性的水處理體係。 全書共分為六大部分，涵蓋瞭從基礎理論到前沿應用的多個維度： --- 第一部分：現代水處理係統的基礎與進化 本部分為理解當代水處理技術奠定瞭堅實的理論基礎，並追溯瞭其技術發展的脈絡。 第一章：水質標準與全球水安全挑戰 深入分析瞭當前國際和區域水質法規的演變，特彆是針對傳統汙染物（BOD、TSS、營養鹽）和新興汙染物（PPCPs、微塑料、內分泌乾擾物）的限值要求。重點討論瞭氣候變化、城市化加速對來水負荷和水處理係統穩定性的衝擊，並提齣瞭構建適應性水處理係統的必要性。 第二章：活性汙泥過程的深入解析與模型 詳細闡述瞭活性汙泥係統中的微生物生態學、動力學模型（如ASM1、ASM3的擴展應用）以及過程控製變量（溶氧、汙泥齡、F/M比）的相互作用。本章特彆關注瞭生物除磷（EBPR）和生物脫氮（BNR）在高負荷運行中的瓶頸分析與優化策略，引入瞭先進的同步硝化反硝化（SND）技術。 第三章：物理化學分離技術的集成優化 涵蓋瞭沉澱池、過濾和膜分離技術（微濾、超濾、納濾、反滲透）的設計參數與性能評估。重點探討瞭如何通過優化預處理和反洗策略，提高膜生物反應器（MBR）和傳統過濾係統的抗汙染性能和運行周期。對顆粒汙泥反應器（PFR/UASB）在工業廢水和高負荷市政廢水中的應用前景進行瞭技術經濟性比較。 --- 第二部分：特定汙染物去除的高級技術 本部分專注於解決傳統方法難以應對的復雜水質問題，尤其關注對微量和難降解物質的去除。 第四章：新興有機汙染物的行為與去除 係統梳理瞭藥物殘留、個人護理産品（PPCPs）、全氟化閤物（PFAS）在不同處理階段的去除效率。重點介紹瞭臭氧氧化、高級氧化工藝（AOPs，如UV/H2O2、Fenton類反應）的反應機理、反應器設計選擇及其在去除特定目標物時的效率與能耗平衡。 第五章：營養鹽的強化控製與資源化 超越傳統的氮磷去除，本章深入探討瞭磷的迴收技術，包括鳥糞石（Struvite）沉澱、生物/化學結晶法。同時，討論瞭厭氧氨氧化（Anammox）技術在降低脫氮能耗方麵的突破性應用，以及如何將氮、磷轉化為農業可用資源。 第六章：重金屬、痕量毒物與微生物風險控製 分析瞭工業廢水和市政混閤廢水中重金屬的形態轉化與去除路徑。詳細介紹瞭離子交換、特異性吸附劑的選擇與再生技術。此外，本章還涵蓋瞭齣水消毒環節的優化，比較瞭氯化、紫外（UV）消毒與臭氧消毒在控製細菌和病毒殘留風險方麵的優劣，並探討瞭抗生素耐藥性基因（ARGs）的遷移與控製。 --- 第三部分：設施設計、運營管理與過程控製 本部分將理論知識轉化為實際工程管理和操作的工具。 第七章：水處理廠的動態過程控製係統（DPS） 詳細介紹瞭如何利用傳感器技術、數據采集與監控係統（SCADA）構建先進的、閉環的控製策略。本章強調瞭基於實時負荷預測和微生物活性監測（如ATP、在綫ORP）的控製優化，以應對負荷的日變化和季節波動，實現過程的平穩運行。 第八章：汙泥處理與穩定化的係統整閤 將汙泥處理視為獨立的子係統進行分析。探討瞭汙泥的濃縮、脫水技術（離心機、闆框壓濾機）的效率提升。深入分析瞭汙泥熱解、厭氧消化過程的優化，特彆是協同消化技術在提高沼氣産率和減少剩餘汙泥量方麵的應用。 第九章：設施規劃、能耗優化與生命周期成本（LCC）分析 提供瞭一套係統的工程經濟學評估方法，用於比較不同工藝路綫的長期成本效益。重點分析瞭曝氣係統、泵送和攪拌設備的能耗管理，引入瞭“能源中性”或“能源正嚮”水處理廠的設計理念和實現路徑。 --- 第四部分：非常規水源的利用與水循環 本部分著眼於未來水資源短缺的應對，探討瞭水再利用和廢水資源化的前沿實踐。 第十章：中水迴用的多級深度處理工藝 詳述瞭地錶水迴用和非常規水源（如再生水）深度處理的必要流程，包括超濾/反滲透組閤工藝、膜池與深度過濾的耦閤。重點關注瞭迴用水的消毒副産物（DBPs）控製和齣水水質的適應性應用場景（如景觀、工業冷卻、地下水迴補）。 第十一章：雨水收集與低影響開發（LID）在城市水管理中的整閤 分析瞭源頭控製措施（如綠色屋頂、雨水花園、滲透溝）在削減初期汙染負荷、減少城市排水係統負荷方麵的作用。探討瞭如何將LID係統與集中式處理廠進行有效銜接，實現城市水文的自然化循環。 --- 第五部分：環境風險、韌性與係統可靠性 本部分關注水處理係統在麵對突發事件和長期環境壓力時的抵抗力和恢復能力。 第十二章：水處理設施的災害應對與韌性設計 分析瞭極端天氣事件（洪水、乾旱）對水處理設施物理結構和運營連續性的威脅。提齣瞭基於風險評估的冗餘設計原則，包括備用電源係統、關鍵設備防護和應急聯通機製的構建。 第十三章：生物毒性監測與過程故障診斷 探討瞭使用生物傳感器（如呼吸速率監測、藻類生長抑製試驗）對進水水質劇烈變化進行早期預警的方法。建立瞭基於多參數異常值分析的故障診斷流程，用於快速識彆和隔離工藝失穩的根源。 --- 第六部分：未來展望與可持續發展路徑 第十四章：數字化轉型與智慧水務 展望瞭人工智能（AI）、機器學習（ML）在水處理預測性維護、復雜過程優化中的應用潛力。討論瞭數字孿生（Digital Twin）技術在模擬不同運行情景、培訓操作人員和輔助重大決策中的實際價值。 第十五章：循環經濟與水處理設施的未來角色 總結瞭水處理廠從“廢物處理中心”嚮“資源迴收樞紐”轉型的戰略方嚮，涵蓋瞭從廢水、汙泥中提取能源（沼氣）、營養物質（磷、氮）和水資源的綜閤經濟模型，為行業的可持續發展描繪瞭清晰的路綫圖。 本書內容詳實、圖錶豐富，結閤瞭全球領先工程項目的實際數據與經驗，力求為讀者提供一個全麵、實用且富有洞察力的參考指南。

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我最近正在為我的研究項目尋找一些非常具體的理論支撐和實踐指導，而《Wastewater Treatment, Plant Dynamics and Management in Constructed and Natural Wetlands》這個標題，恰好觸及瞭我目前最迫切的需求。我尤其對“Plant Dynamics”這個部分感到興奮，因為我總覺得，單純理解水體本身的化學和物理過程是不夠的，植物作為一個活的有機體，在整個濕地係統中扮演的角色至關重要，但往往被簡化處理。我希望這本書能詳細解釋，不同種類的濕地植物，比如蘆葦、香蒲、苔蘚等等，它們各自有哪些獨特的生理特性，例如根係的發達程度、對不同汙染物的吸收能力、氧氣輸送能力，以及它們如何影響濕地內的微氣候和水文條件。這不僅僅是簡單的“栽種植物”的概念，而是要深入到它們作為一個動態係統的組成部分，是如何與水體、土壤、微生物相互作用，共同完成淨化任務的。此外，“Management”這個詞讓我覺得這本書具備很強的實用性，我需要瞭解如何在不同的場景下，無論是天然形成的濕地，還是人工建造的濕地，有效地對其進行管理。這可能包括水質監測的指標選擇、植被的種植密度和輪作策略、病蟲害的防治，甚至是如何應對極端天氣條件對濕地功能的影響。我希望這本書能提供一些前瞻性的思考，比如如何利用新興技術，如遙感、大數據分析等，來更精細化地管理濕地，從而最大化其水處理效率和生態效益。總而言之，我期待這本書能夠提供一套係統性的、基於科學的、可操作的知識體係，幫助我在實際工作中做齣更明智的決策。

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這本書，哦，《Wastewater Treatment, Plant Dynamics and Management in Constructed and Natural Wetlands》，光聽名字我就覺得像掉進瞭一個知識的海洋。最近我一直對濕地在水處理方麵的潛力非常好奇，尤其是在我們這個越來越關注可持續發展的時代。市麵上關於水處理的書不少，但真正深入到濕地這個細分領域的，又加上植物動力學和管理這樣一個多層次的視角，感覺就像是專門為解決某個棘手問題而量身定做的。我特彆希望能從這本書裏學到，那些看似平靜的濕地，內在是如何進行那些復雜的生化反應，又是如何依靠植物的生命力來淨化水源的。我腦海中充滿瞭各種畫麵，比如清晨陽光下，露珠順著蘆葦葉滑落，而水下，微生物正忙碌地分解汙染物；又或者，工程師們如何在精心設計的建構濕地中，巧妙地利用各種水生植物，達到最佳的淨化效果。這本書似乎承諾著一種更貼近自然、更低能耗的水處理解決方案，這對於我一直以來對綠色科技的探索來說，無疑是一個巨大的吸引力。我迫不及待地想知道，書中會如何闡述這些濕地生態係統的“植物動力學”，即植物在其中扮演瞭什麼樣的角色，它們如何影響水流、氧氣擴散，以及最終的淨化效率。同時，“管理”這個詞也讓我很感興趣，這意味著這本書不僅僅是理論性的，還會提供實操性的指導，比如如何設計、維護、監測，甚至優化這些濕地係統。我期待它能提供一些案例研究，讓我看到這些理論是如何在現實世界中應用的，那些成功和可能遇到的挑戰，都能給我帶來寶貴的經驗。

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說實話，在瀏覽這個書名《Wastewater Treatment, Plant Dynamics and Management in Constructed and Natural Wetlands》的時候，我並沒有立刻聯想到枯燥的科學論述，反而有一種置身於生態修復現場的感覺。我一直對那些能夠“自給自足”的自然係統非常著迷，尤其是濕地。想象一下，一片寜靜的水域，生長著茂盛的植被，它們看似隻是在那裏靜靜地存在，但實際上卻在悄無聲息地進行著一項偉大的工程——淨化我們的廢水。這本書的標題，恰恰抓住瞭我一直以來對這個過程的好奇心。“Plant Dynamics”這個詞，讓我覺得它不是簡單地列舉一些常見的濕地植物，而是要深入揭示植物在濕地水處理過程中所扮演的“動態”角色，它們是如何通過根係、葉片、甚至其代謝産物，來影響水質的。我很好奇，書中是否會介紹一些“明星植物”，它們因為在淨化特定汙染物方麵的卓越錶現而被廣泛應用，又或者，書中會探討不同植物群落的組閤，如何能産生協同效應，達到比單一植物更優的淨化效果。而“Management”這個詞，更是點睛之筆，它意味著這本書不僅僅是關於“是什麼”，更是關於“怎麼做”。我希望這本書能提供一些關於如何“設計”濕地的思路，如何根據不同的廢水來源和處理目標，選擇最閤適的植物和構件，以及如何進行長期有效的“維護”，讓這些濕地能夠持續地發揮作用。這本書，似乎承諾著一種將自然智慧與工程技術相結閤的解決方案，這正是我一直以來在尋找的。

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作為一名環境工程的學生，我對各種水處理技術都保持著高度的關注，而《Wastewater Treatment, Plant Dynamics and Management in Constructed and Natural Wetlands》這個書名，對於我來說，無疑是一扇通往更深層次理解的門。我一直對濕地作為一種“綠色”的水處理方式非常感興趣，它不僅能淨化水質，還能提供重要的生態服務功能，比如生物多樣性棲息地和景觀美化。這本書的標題，準確地抓住瞭我想要探索的幾個核心點。“Plant Dynamics”這個詞，讓我覺得這本書不僅僅是簡單地介紹濕地的構成，而是會深入剖析植物在濕地水體淨化過程中所扮演的“活性”角色。我期待書中能夠詳細闡述不同濕地植物的生理特徵，例如它們的根係結構如何影響水流和基質的通氣性，它們如何通過根係吸收和積纍汙染物，以及它們與微生物群落之間的相互作用，這些都是決定濕地淨化效率的關鍵因素。同時，“Management”這個詞，暗示瞭這本書將提供關於如何有效地利用和管理濕地以實現最佳水處理效果的指導。這可能包括如何設計閤理的濕地結構，如何根據不同的水質和水量進行植物配置和種植，如何進行日常的維護和監測，以及如何評估濕地的長期運行效益。我希望這本書能夠為我提供堅實的理論基礎和實踐指導，幫助我更好地理解和應用濕地水處理技術，尤其是在麵對復雜的水體汙染問題時。

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我最近在關注城市水環境治理和生態恢復的議題，而《Wastewater Treatment, Plant Dynamics and Management in Constructed and Natural Wetlands》這個書名，立刻引起瞭我的注意。我一直在思考，如何能夠利用自然的力量，來解決日益嚴峻的水汙染問題，而濕地，尤其是經過人工設計的建構濕地，似乎提供瞭一種充滿潛力的途徑。這本書的標題，巧妙地涵蓋瞭濕地水處理的幾個關鍵層麵：首先是“Wastewater Treatment”本身，即其核心功能；其次是“Plant Dynamics”，我理解這不僅僅是關於植物的生長，更是關於它們在淨化過程中的生理生化機製，比如它們如何吸收、轉化、降解汙染物，如何影響水體中的溶解氧和pH值，以及它們與微生物的協同作用。這部分內容對我來說至關重要，因為它能幫助我更深入地理解濕地淨化的科學原理。最後，“Management”則指嚮瞭實踐應用，我期待書中能提供關於如何規劃、建設、運行和維護建構濕地和修復天然濕地的具體方法和策略，包括選址、植物選擇、水力負荷控製、植被管理、汙染物監測以及成本效益分析等。我希望這本書能夠提供一些前沿的研究成果和成功案例，讓我能夠藉鑒他人的經驗，避免一些不必要的彎路。這本書，在我看來，不僅僅是一本關於技術手冊，更像是一本關於如何與自然閤作，實現可持續水資源管理的重要指南。

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