由于对消毒副产物影响健康和环境的认识逐渐增强，人们对紫外光应用于水处理技术中的兴趣也迅速提高。玛斯切雷恩等编著的《紫外光在水和废水处理中的应用》是第一本详尽阐述紫外光技术应用于水和废水处理的专著，它融合了该技术应用的基本物理理论、工程学知识和实践经验。

本书分析了与此项技术在水和废水处理应用中相关的关注点，是目前仅有的对紫外光水处理技术的基本概念、设计建议、效果评价和应用前景进行详尽论述的专著。研究水和废水处理的专业人士、水厂员工、政策制定者、化学工作者，都可以把这本书当作学习此项新兴的、前景良好的技术的必需且唯一的参考书。

玛斯切雷恩等编著的《紫外光在水和废水处理中的应用》将紫外光水处理技术的基本理论与应用实践融于一体，首先详尽地介绍了各种可用的紫外灯及其性能，为紫外灯的合理选择提供了理论指导；接着叙述了饮用水紫外光杀菌作用、影响因素以及紫外光消毒单元的设计和工程实例；然后，进一步介绍了基于紫外灯的高级氧化过程，包括紫外光和过氧化氢联合、紫外光和臭氧联合的过程；最后总结了紫外光在废水消毒中的应用，包括相关的法规、紫外光剂量、灯的选择以及可能出现的消毒副产物等问题。本书结构简明、层次清楚、篇幅不大，既有较强的理论性和科学性的叙述，又有实际工程实例，实用性强。

《紫外光在水和废水处理中的应用》可作为高等院校和科研院所给排水、环境、化工、化学等专业的本科生、研究生、教师及研究人员的教学和研究参考用书，还可供环保、水务等行业的科技工作者、操作人员参考。

译者序

原书前言

原书致谢

第1章 概述1

1.1 历史：紫外光在饮用水处理中的应用1

1.2 标准和法规现状2

1.3 紫外光的定义：范围和天然来源4

 1.3.1 紫外光的定义4

 1.3.2 紫外光的范围4

 1.3.3 水的紫外光消毒5

1.4 太阳辐射能6

第2章 现有灯技术8

2.1 简介8

2.2 汞发射灯9

 2.2.1 过滤气体的作用：彭宁混合物11

2.3 目前的商业化灯技术11

 2.3.1 低压汞灯技术11

 2.3.2 中压汞灯技术11

 2.3.3 高压汞灯12

2.4 可得到的灯技术12

 2.4.1 低压汞灯技术12

 2.4.2 中压和高压汞灯技术19

2.5 特殊灯技术26

 2.5.1 扁平灯技术26

 2.5.2 铟和钇掺杂灯28

 2.5.3 载气掺杂灯28

2.6 选择灯技术的初步准则33

 2.6.1 低压汞灯33

 2.6.2 中压汞灯34

 2.6.3 特殊灯34

2.7 紫外光发射效率和控制模式34

 2.7.1 灯壁和套管材料34

 2.7.2 光学材料的透射—反射率35

 2.7.3 沉积物(污泥)的沉淀37

 2.7.4 水的透射—反射率38

 2.7.5 辐射计38

 2.7.6 光学过滤器39

 2.7.7 光谱辐射计(光电池)40

 2.7.8 辐射测量学43

2.8 发射光的区域分布48

第3章 紫外光饮用水消毒51

3.1 简介51

3.2 杀菌作用51

 3.2.1 杀菌作用曲线51

 3.2.2 消毒机理53

 3.2.3 对蛋白质和氨基酸的潜在效应56

 3.2.4 灯的杀菌效果评价58

3.3 剂量—效率概念58

 3.3.1 基本方程58

 3.3.2 确定致死剂量的方法60

 3.3.3 报道的D10值62

 3.3.4 水温的影响65

 3.3.5 pH值的影响65

3.4 代表性测试生物65

3.5 紫外光消毒时的竞争影响66

 3.5.1 饮用水组分的竞争吸收66

 3.5.2 操作参数67

 3.5.3 溶解性化合物的重要性67

 3.5.4 研究中使用人工光学干扰剂68

3.6 多击、多点和逐步杀菌概念70

3.7 反应器几何的设计参数73

 3.7.1 简介73

 3.7.2 单灯反应器74

 3.7.3 多灯反应器79

3.8 紫外光水处理中的混合条件84

 3.8.1 基本原则84

 3.8.2 一般水力条件85

 3.8.3 流型测试85

 3.8.4 纵向或横向安装灯86

3.9 效率的操作控制88

 3.9.1 直接控制88

 3.9.2 永久检测88

 3.9.3 长远控制90

3.10 饮用水紫外光消毒单元初步设计问答90

 3.10.1 简介90

 3.10.2 需要说明的性能91

 3.10.3 资格证明与报价组成91

3.11 例子93

 3.11.1 比利时Spontin的Source du Pavillon93

 3.11.2 意大利皇宫95

 3.11.3 荷兰Zwijndrecht95

 3.11.4 荷兰Roosteren96

 3.11.5 法国Méry sur Oise97

第4章 紫外光在水环境卫生的光化学协同氧化过程中的应用98

4.1 基本原理98

 4.1.1 简介98

 4.1.2 水处理有关的羟基自由基特征100

 4.1.3 水处理中羟基自由基的分析证据102

 4.1.4 水溶液中羟基自由基与有机物的反应102

4.2 过氧化氢和紫外光联合103

 4.2.1 简介103

 4.2.2 硝酸根离子浓度的影响106

 4.2.3 报道的紫外光协同过氧化氢的氧化数据107

4.3 水卫生中的臭氧和紫外光协同109

 4.3.1 紫外光辐射分解臭氧109

 4.3.2 实际证据111

 4.3.3 费用111

 4.3.4 紫外光辐射氧气或空气产生臭氧的技术111

4.4 紫外光催化流程113

4.5 紫外光协同氧化流程的初步设计规则114

第5章 紫外光在废水卫生中的应用116

5.1 处理后废水消毒的法规和指南116

5.2 与紫外光消毒有关的出水的一般特征118

5.3 废水紫外光消毒后的再生与光修复120

5.4 废水消毒中应用的紫外光的剂量122

5.5 废水消毒中灯技术的选择124

5.6 毒性和消毒副产物的形成125

5.7 废水紫外光消毒的初步结论126

5.8 实例126

第6章 总结论127

附录 术语表128

参考文献130