自然界中的水在太阳的照射和地心引力的影响下不停地流动和转化，通过降水、径流、渗透、蒸发等方式循环不止，构成了水的自然循环。人类活动与水密切相连，人类的生活、工业生产和农业灌溉等都需要水。随着社会生产的发展，特别是人类社会的城市化和工业化的进程，形成了由对水的开采、处理、使用和排放等构成的水的社会循环。

水的社会循环的组成部分包括： 

给水工程--包括取水工程、给水处理工程、输配水管道工程、给水泵站等；

用户--包括居民生活和工业用户；

排水工程--包括废水处理工程、排水管道工程、排水泵站等。

图0-1表示了水的社会循环的总体情况。在水的社会循环中，还存在着许多小的水循环利用的子系统，例如工厂内部的工业用水循环系统、废水处理与再利用系统等。

图0-1 水的社会循环示意图

给水处理和废水处理在水的社会循环中起着极为重要的作用，是保障用水水质和环境水质的重要环节。给水处理的目的是对水源水进行适当的水质处理，去除水源水中的有害杂质，使之满足不同用户对其用水的水质要求。给水处理按不同用户要求主要分为生活饮用水处理和工业给水处理。废水处理的目的是对用户所产生的废水在排入水体之前进行处理，去除水中的污染物质，满足保护环境的要求。废水处理按原废水性质主要分为城市污水处理和工业废水处理。

水处理的基本方法按照其工艺原理划分，可分为物理处理方法、化学处理方法、生物处理方法： 

 物理处理方法--利用物理作用分离去除水中杂质和污染物的方法，包括筛滤、沉淀、气浮、过滤、吸附、萃取、吹脱、膜分离等方法。

 化学处理方法--利用化学反应，分离、去除或回收水中杂质和污染物的方法，包括混凝、中和、化学沉淀、氧化还原、离子交换、消毒、水质稳定处理等方法。

 生物处理方法--利用微生物的代谢作用去除水中污染物的方法，去处对象主要是溶解状和胶体状的有机污染物和氮、磷营养物质。生物处理方法可分为利用好氧微生物的好氧生物处理法、利用厌氧微生物的厌氧生物处理法和利用与强化自然环境对污染物质净化能力的自然生物处理法（如稳定塘、土地处理系统等）. 

在水处理的理论和教学中，一般把物理处理方法和化学处理方法归为一大类处理方法来论述，把生物处理方法归为另一大类方法论述。本书《水与废水物化处理的原理与工艺》主要论述水的物理、化学处理方法。水的生物处理方法见本系列教材的另一册《废水生物处理的原理与工艺》. 

本书共14章，其中第1～3、8、9、12～14章由张晓健编写，第4～7、10、11章由黄霞编写。书中论述了水处理的各种物理化学方法的原理、基本计算、处理工艺、工程应用和技术发展，并归纳介绍了有关的水质标准和对处理的要求。通过对本书的学习，可以掌握有关的水处理基本理论与技术，为从事相关的设计、运行、管理、研究等工作打下坚实的基础。