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本书主要包括城市污水现状与可持续应用概论、城市污水土地应用与系统分类、城市污水土地应用系统中土壤水力学、城市污水土地应用系统中的污水水质与污染物去除、城市污水土地应用系统中植物功能与选择、城市污水土地应用系统场地选择与场地调查、城市污水土地应用系统污水预处理和储存、城市污水土地应用系统污水输送与配水系统、城市污水土地应用系统工艺设计以及城市污水土地可持续应用系统设计案例分析等内容。
本书具有较强的技术性、针对性和可操作性,可供从事环境工程、市政工程、城市规划与城镇污水管网设计等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参考,也可供高等学校环境科学与工程、市政工程及相关专业师生参阅。
学术思想:主要是引入了可持续性概念,在美国等发达国家,工程设计已经开始考虑可持续性概念,可持续性设计是未来工程设计的潮流和新热点。内容范围:针对可持续性,将城市污水回用放置于可持续性发展框架下,加入了针对可持续性回用的工程设计新技术和动向。结构体系:先引入可持续性发展概念,然后在城市污水回用设计中引入可持续性概念,介绍美国等发达国家设计技术,再介绍针对可持续性设计的工程设计改进。写作特点:通俗易懂,采用大量工程设计数据和经验进行介绍。
段润斌,太原理工大学环境科学与工程学院,副教授,2009年博士毕业于美国德克萨斯理工大学土木与环境工程系,此后于美国德克萨斯理工大学和佛罗里达大学从事科研工作,2014年底归国于太原理工大学环境科学与工程学院从事教学科研工作。主要研究水和污水可持续处理与工程技术。
(1)相关研究项目
入职太原理工大学后:
① 基于低强度超声波激励的短程SND生物膜微环境行为效应及功能菌群响应机制,国家基金青年,2017.01-2019.12,排名第二
② 基于改性膨润土去除印染废水中有机污染物的研究, 山西省重点研发计划(一般)社会发展项目,2017.01-2019.12,排名第二
③ 山西省自然生态状况调查,山西省科协,2015.7-2016.7,主持
④ 雨水生物过滤系统绿色填料处理性能研究,太原理工大学引进人才研究项目,2017.10-2020.9,主持
在美期间:
参与14个研究项目,经费来源包括美国国家环保署、美国国家能源部、美国国防部、美国空军、美国农业部、美国德克萨斯州环保局与交通局、美国佛罗里达州环保局等,研究内容包括可持续污水处理与回用、污水与废物自然处理、农业废物可持续处置与回用、美国佛罗里达州Suwannee河流流域水资源与土壤修复与污染防护、PPCPs自然处理、污水生产微型藻类生物质能、污水生物质能生产等。
(2)研究成果
相关成果发表在本专业期刊Environmental Science and Technology等,国际农业和生物工程师学会年会口头学术报告4次,国际土壤年会Poster学术报告1次。一作与通讯作者SCI论文14篇,其中两篇期刊收录,国际会议论文5篇,均被EI收录,英文书章节一部。新录用国内核心期刊论文一篇。
《大设计》无所不在。在会议室和战场上;在工厂车间中也在超市货架上;在自家的汽车和厨房中;在广告牌和食品包装上;甚至还出现在电影道具和电脑图标中。然而,设计却并非只是我们日常生活环境中的一种常见现象,它...
本书分为上篇“平面构成”和下篇“色彩构成”两个部分,每一部分的最后章节选编了一些本校历年来学生的优秀作品作为参考,图文并茂、深入浅出。此外,本书最后部分附有构成运用范例及题型练习,可供自考学生参考。本...
本书从招贴的起源、发展到现代招贴设计的运用,阐述了招贴的分类、功能及设计形式等基本知识。全书以图文并茂的形式讲述了如何将理论知识运用到实际的招贴设计中。全文内容基础,表述深度恰当,以简单的理论知识引领...
第1章城市污水现状与可持续应用概论1
1.1城市污水现状1
1.2城市污水可持续应用概论3
1.2.1可持续性概念、可持续发展与环境3
1.2.2可持续水资源管理7
1.2.3世界水危机与可持续解决方案7
1.2.4城市污水可持续应用15
参考文献17
第2章城市污水土地应用与系统分类19
2.1城市污水土地应用介绍19
2.1.1城市污水土地应用概念19
2.1.2城市污水土地应用与水危机20
2.1.3城市污水土地应用用途21
2.1.4城市污水土地应用优点、缺点与局限性22
2.1.5国际城市污水土地应用简介24
2.2城市污水土地应用系统分类27
2.2.1慢速渗滤系统29
2.2.2快速渗滤系统30
2.2.3地表漫流系统31
2.2.4系统限制性设计参数31
参考文献32
第3章城市污水土地应用系统中土壤水力学33
3.1土壤性质33
3.1.1土壤物理性质33
3.1.2土壤化学性质35
3.2水在土壤中的运动37
3.3饱和水力传导率40
3.4非饱和水力传导率42
3.5渗滤能力42
3.5.1设计渗滤率42
3.5.2垂向渗透率计算42
3.5.3土壤剖面排水43
参考文献43
第4章城市污水土地应用系统中的污水水质与污染物去除45
4.1城市污水土地应用系统中污水水质介绍45
4.1.1公共健康保护类污水水质参数46
4.1.2环境与农艺影响类污水水质参数47
4.1.3其他关注的污水水质参数48
4.2城市污水土地应用系统污水中污染物去除48
4.2.1总悬浮固体(TSS)48
4.2.2生化需氧量(BOD5)49
4.2.3石油与油脂类50
4.2.4病原体52
4.2.5金属离子58
4.2.6氮61
4.2.7磷63
4.2.8钾和其他微营养物65
4.2.9微量有机污染物69
4.2.10其他水质参数74
参考文献75
第5章城市污水土地应用系统中植物功能与选择79
5.1系统中的植物79
5.2植物蒸腾蒸发79
5.2.1蒸腾水散失80
5.2.2蒸发水散失80
5.2.3蒸发蒸腾水散失计算81
5.2.4蒸发蒸腾水散失潜力83
5.2.5蒸发蒸腾水散失预测估计84
5.3植物选择84
5.3.1慢速渗滤系统设计中植物选择84
5.3.2地表漫流系统设计中植物选择87
5.3.3快速渗滤系统设计中植物选择87
5.4森林植物选择87
5.4.1氮摄取88
5.4.2磷和微量金属离子89
5.5植物管理89
5.5.1地表漫流系统中植物管理90
5.5.2森林植物管理90
参考文献91
第6章城市污水土地应用系统场地选择与场地调查93
6.1城市污水土地应用系统场地选择因素94
6.1.1污水特征94
6.1.2初步估计污水负荷率95
6.1.3污水储存需求与气象条件95
6.1.4场地面积估计96
6.2场地鉴定与筛选97
6.2.1场地鉴定97
6.2.2场地筛选100
6.3城市污水土地应用系统设计前场地调查104
6.3.1场地土壤性质调查105
6.3.2场地地下水条件调查108
6.3.3场地土壤入渗率调查111
6.3.4农艺因素111
参考文献112
第7章城市污水土地应用系统污水预处理和储存114
7.1美国国家环保署污水土地应用前预处理指南114
7.2污水预处理类型115
7.3自然塘对污水污染物的去除115
7.3.1自然塘中BOD与TSS去除116
7.3.2自然塘中氮去除117
7.3.3自然塘中磷去除118
7.3.4自然塘中病原体去除119
7.3.5自然塘中重金属离子和痕量有机物去除120
7.4人工湿地对污水中污染物去除120
7.4.1人工湿地去除BOD时所需面积120
7.4.2人工湿地去除氮时所需面积120
7.5储存池设计121
7.5.1存储计算方法121
7.5.2地表漫流系统污水储存122
7.6储存池运行123
7.7物理设计和建造124
参考文献124
第8章城市污水土地应用系统污水输送与配水系统126
8.1泵站126
8.1.1输送泵126
8.1.2配水泵127
8.1.3尾水泵127
8.1.4压力干管128
8.2配水系统128
8.2.1地表配水128
8.2.2喷淋配水128
8.2.3设计考虑129
8.3地表配水设计131
8.3.1脊沟配水131
8.3.2边界分级配水132
8.3.3地表漫流系统地表配水134
8.3.4快速渗滤系统地表配水134
8.4喷淋配水135
8.4.1固定喷淋系统136
8.4.2森林固定装置喷淋系统138
8.4.3地表漫流系统中固定装置喷淋系统138
8.4.4移动停止喷淋配水系统139
8.5连续移动系统140
参考文献143
第9章城市污水土地应用系统工艺设计145
9.1慢速渗滤系统工艺设计145
9.1.1慢速渗滤系统分类145
9.1.2最大水力负荷率146
9.1.3土地面积确定150
9.1.4缓冲区需求151
9.1.5储存需求151
9.1.6作物选择151
9.1.7配水系统152
9.1.8应用制度确定152
9.2地表漫流系统工艺设计152
9.2.1系统组成152
9.2.2场地特征153
9.2.3系统布置153
9.2.4运行标准和系统能力153
9.2.5设计程序154
9.2.6土地面积需求157
9.2.7设计考虑158
9.3快速渗滤系统工艺设计160
9.3.1处理需求161
9.3.2水力负荷率163
9.3.3土地需求164
9.3.4水力负荷周期165
9.3.5冷天气运行167
9.3.6排水167
参考文献169
第10章城市污水土地可持续应用系统设计案例分析170
10.1基于水平衡、氮平衡、盐平衡的系统设计新方法与运行170
10.1.1城市污水土地可持续应用系统设计新方法目标与意义170
10.1.2城市污水土地可持续应用系统设计新方法172
10.1.3系统设计新方法场地测试设计介绍177
10.1.4场地运行测试结果与分析183
10.2城市污水土地应用系统运行中的反硝化202
10.2.1城市污水土地应用系统运行中反硝化测试目标与意义202
10.2.2城市污水土地应用系统反硝化测试202
10.2.3污水土地应用系统反硝化测试结果与分析205
10.3城市养殖场废物处理后污水土地可持续应用系统209
10.3.1应用系统介绍209
10.3.2基于设计新方法的运行测试介绍212
10.3.3运行测试结果与分析214
10.4城市污水土地可持续应用系统中的氮215
10.4.1工程系统运行中氮测试对设计的意义215
10.4.2典型工程应用系统运行中TKN和反硝化测试216
10.4.3结果与分析217
参考文献219 2100433B
城市污水深度处理与水资源可持续利用
由于社会的进步及基础设施的完善,人们的用水量逐渐增多,但地球上水资源又是有限的,使得人们的用水需求和有限的水资源这两者的矛盾更加突出。所以城市污水的深度处理和二次利用,不仅能解决水资源有限和环境污染的问题,也可以提高用水的质量。因此重视和研究污水的深度处理问题和再利用问题就具有极大的价值和意义。
城市污水深度处理与水资源可持续利用
随着城市建设的不断加快,人们日常生活的质量也在不断提高.对于城市污水处理工作,非一朝一夕间就能真正的做好.改革开放的不断深化,推动了我国经济发展的同时,也造成了非常严重的环境污染问题.尤其是水污染问题的严重性,导致可持续发展的目标难以实践,甚至已经威胁到我们人民的身体健康.所以,必须加强对城市污水处理工作的重视,尤其是污水深度处理,通过实现水资源的循环使用,从而达到人与自然和谐共存.
全书共分9章,试图从系统和综合的角度,以可持续发展的理论为基础,对土地可持续利用的影响因素、度量方法、不同土地利用方式下的土地可持续利用、区域土地可持续利用、土地可持续利用的理论和实践进行全面的研究。
土地可持续利用的思想,是1990年在新德里由印度农业研究会、美国农业部和美国Rodale研究所共同组织的首次国际土地持续利用系统研讨会上正式提出的。可持续土地管理的概念可以定义为土地资源的使用,如土壤、水、动物和植物用于物品的生产以满足了不断变化的人类需求,同时保证了这些土地资源的长期生产潜力和维持其环境功能 。可持续的土地管理是可持续农业的基础,是可持续发展的战略组成部分。由于不同学者对其认识角度的差异及其功能的侧重点不一样,土地可持续利用的概念也不相同,迄今为止没有一个统一的定义。
从系统论角度出发,探索建立了可持续性的一般概念模型,并在此基础上总结发展了土地利用系统可持续性指标开发的一般性框架与方法。这些概念模型与框架方法的提出,大大扩展了原来可持续土地利用的内涵,弥补了FESLM或PSR等模型的内在缺陷,尤其在指标体系完整与全面性的保障方面,本项目研究作了非常有益的建设性探索。 2100433B