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第1章 绪论1

1.1 中国的水资源现状1

1.1.1 水资源的分布1

1.1.2 水资源量4

1.2 水的循环5

1.2.1 水的自然循环5

1.2.2 水的社会循环6

1.3 废水的水质6

1.3.1 生活污水和城市污水的水质及计算7

1.3.2 工业废水的水质8

1.4 水污染物排放标准的分类与制定原则9

1.5 废水处理工艺15

1.5.1 废水处理程度的分级15

1.5.2 工业废水的处理方式16

1.6 废水的生物处理方法16

1.6.1 有机物的生物降解17

1.6.2 微生物的代谢18

1.6.3 生物降解的环境条件18

1.6.4 生物处理技术的分类19

第2章 有机废水的好氧生物处理21

2.1 废水好氧生物处理的基本生物过程21

2.1.1 好氧生物处理的生化反应21

2.1.2 好氧生物处理过程中的代谢过程22

2.1.3 有机物好氧生物降解过程22

2.1.4 好氧生物处理中合成代谢与分解代谢的关系23

2.1.5 废水好氧生物处理途径23

2.2 废水好氧生物处理的基本方法与分类23

2.2.1 好氧活性污泥法23

2.2.2 好氧生物膜法26

2.2.3 氧化塘法27

2.2.4 氮和磷的生物去除工艺28

2.3 好氧生物处理的影响因素与条件28

2.4 好氧生物技术处理高浓度难降解有机废水的研究方向29

参考文献30

第3章 好氧活性污泥法处理工艺31

3.1 好氧活性污泥法的基本原理31

3.1.1 好氧活性污泥处理系统的基本流程31

3.1.2 活性污泥的形态与组成32

3.1.3 活性污泥净化反应过程32

3.2 活性污泥法的工艺过程及其运行方式33

3.2.1 活性污泥法的工艺流程34

3.2.2 活性污泥的性质与性能指标35

3.2.3 活性污泥法的基本工艺参数及影响因素38

3.2.4 活性污泥法的主要运行方式40

3.2.5 氧气曝气43

3.3 曝气池44

3.3.1 曝气池的类型与构造44

3.3.2 曝气的原理与理论基础47

3.3.3 氧转移速率的影响因素49

3.3.4 氧转移速率与供气量的计算51

3.4 活性污泥系统的工艺计算与设计51

3.4.1 设计的基础资料与工艺流程的选定52

3.4.2 普通曝气池的计算与设计52

3.4.3 二次沉淀池的计算与设计55

3.4.4 污泥回流系统的计算与设计56

3.5 曝气设备57

3.5.1 鼓风曝气装置57

3.5.2 机械曝气装置64

3.5.3 曝气装置传氧速率的计算68

3.6 活性污泥工艺的控制与运行70

3.6.1 活性污泥的培养与驯化70

3.6.2 正常运行工艺控制71

3.6.3 活性污泥系统的问题及解决对策72

参考文献74

第4章 新型好氧活性污泥法处理工艺75

4.1 氧化沟工艺75

4.1.1 氧化沟的构造75

4.1.2 氧化沟的工作原理76

4.1.3 氧化沟的基本特征76

4.1.4 氧化沟的形式77

4.1.5 氧化沟的充氧设备82

4.1.6 氧化沟的设计计算与技术参数83

4.1.7 氧化沟的优缺点及其应用85

4.2 吸附－生物降解工艺86

4.2.1 工艺流程及其特征86

4.2.2 A-B法的应用87

4.3 序批式间歇反应器工艺88

4.3.1 SBR活性污泥法的工艺流程及其特征88

4.3.2 SBR的运行过程90

4.3.3 SBR过程的动力学分析92

4.3.4 SBR活性污泥法的设计93

4.3.5 滗水器95

4.4 SBR工艺的发展97

4.4.1 间歇循环延时曝气系统（ICEAS）97

4.4.2 CASS工艺99

4.4.3 CAST工艺102

4.4.4 DAT-IAT工艺103

4.4.5 一体化活性污泥系统106

4.4.6 射流式SBR 工艺110

4.4.7 改良型间歇活性污泥过程111

4.4.8 SBR工艺对高浓度难降解有机废水的适应性113

参考文献113

第5章 好氧生物膜法处理技术114

5.1 好氧生物膜法的基本原理114

5.1.1 生物膜的形成过程114

5.1.2 生物膜的结构115

5.1.3 生物膜处理法的主要特征115

5.2 好氧生物滤池工艺116

5.2.1 好氧生物滤池的基本原理116

5.2.2 普通生物滤池的构造117

5.2.3 普通生物滤池的设计与计算119

5.2.4 高负荷生物滤池122

5.2.5 塔式生物滤池127

5.2.6 淹没式生物滤池130

5.2.7 影响生物滤池功能的主要因素135

5.2.8 前处理——Actiflo工艺136

5.3 好氧生物转盘工艺137

5.3.1 好氧生物转盘的构造137

5.3.2 好氧生物转盘的工艺特征138

5.3.3 好氧生物转盘的工艺流程与组合138

5.3.4 好氧生物转盘的设计计算139

5.4 生物接触氧化法处理工艺142

5.4.1 生物接触氧化池的构造与形式143

5.4.2 生物接触氧化法处理工艺145

5.4.3 生物接触氧化法的特征146

5.4.4 生物接触氧化池的设计计算146

5.5 好氧生物流化床工艺148

5.5.1 载体颗粒流化原理148

5.5.2 生物流化床的构造149

5.5.3 生物流化床的工艺类型150

5.5.4 生物流化床的优点及问题151

5.6 生物膜法的运行管理152

5.6.1 生物膜的培养与驯化152

5.6.2 日常管理152

5.7 膜生物反应器153

5.7.1 膜生物反应器的基本原理与特点153

5.7.2 膜生物反应器的形式154

5.7.3 膜的技术性能及参数157

5.7.4 膜生物反应器的控制条件158

5.7.5 膜生物反应器的应用159

参考文献159

第6章 有机废水的厌氧生物处理160

6.1 有机废水厌氧生物处理的基本过程160

6.1.1 厌氧生物处理的生物化学过程160

6.1.2 厌氧生物处理过程中的主要微生物163

6.1.3 厌氧细菌种群之间的关系及动态平衡164

6.2 厌氧生物处理过程的影响因素165

6.2.1 工艺条件165

6.2.2 环境因素170

6.3 厌氧生物处理工艺的发展172

6.3.1 厌氧活性污泥法172

6.3.2 厌氧生物膜法174

6.3.3 两相厌氧消化工艺175

6.4 厌氧生物处理技术的主要特征176

6.4.1 厌氧生物处理技术的优点176

6.4.2 厌氧生物处理技术的缺点177

6.5 厌氧生物处理过程的动力学178

6.5.1 稳态的完全混合反应器178

6.5.2 有回流的完全混合反应器179

6.5.3 厌氧生物膜反应器181

6.5.4 厌氧生物处理过程动力学参数的测定182

参考文献183

第7章 厌氧活性污泥法处理工艺184

7.1 厌氧水解酸化184

7.1.1 水解酸化的过程控制184

7.1.2 水解酸化池的设计185

7.1.3 水解酸化池的应用186

7.2 普通厌氧消化池187

7.2.1 普通厌氧消化池的工作原理187

7.2.2 普通厌氧消化池的构造189

7.2.3 普通厌氧消化池的设计计算190

7.2.4 普通厌氧消化池的应用191

7.3 厌氧生物接触工艺191

7.3.1 厌氧生物接触工艺流程191

7.3.2 厌氧生物接触过程的控制192

7.3.3 厌氧生物接触工艺的设计194

7.3.4 厌氧生物接触工艺的应用195

7.4 升流式厌氧污泥床反应器197

7.4.1 升流式厌氧污泥床反应器的构造197

7.4.2 升流式厌氧污泥床反应器的工作原理199

7.4.3 升流式厌氧污泥床反应器的工艺特征201

7.4.4 升流式厌氧污泥床反应器的过程控制201

7.4.5 升流式厌氧污泥床反应器的设计204

7.4.6 升流式厌氧污泥床反应器的应用209

7.5 内循环厌氧生物反应器210

7.5.1 内循环厌氧生物反应器的构造及工作原理211

7.5.2 内循环厌氧生物反应器的特点211

7.5.3 内循环厌氧生物反应器的过程控制212

7.5.4 内循环厌氧生物反应器的应用213

7.6 厌氧膨胀颗粒污泥床反应器213

7.6.1 厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的结构与工作原理214

7.6.2 厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的研究与应用214

7.7 厌氧折流板反应器215

7.7.1 厌氧折流板反应器的结构与工作原理215

7.7.2 厌氧折流板反应器的主要性能215

7.7.3 厌氧折流板反应器的工艺设计216

7.7.4 复合型厌氧折流板反应器217

7.7.5 分阶段多相厌氧反应器218

7.7.6 厌氧折流板反应器的研究现状和应用219

参考文献220

第8章 厌氧生物膜法处理工艺221

8.1 厌氧生物滤池221

8.1.1 厌氧生物滤池的构造221

8.1.2 厌氧生物滤池的工作原理222

8.1.3 厌氧生物滤池的污泥与微生物分布223

8.1.4 厌氧生物滤池的特点224

8.1.5 厌氧生物滤池的工艺设计225

8.1.6 厌氧生物滤池的应用225

8.2 厌氧附着膜膨胀床和厌氧附着膜流化床反应器226

8.2.1 厌氧附着膜流化床的工作原理与特性227

8.2.2 厌氧附着膜流化床载体的特性和要求228

8.2.3 厌氧附着膜流化床反应器的设计228

8.2.4 厌氧附着膜流化床反应器的过程控制229

8.2.5 厌氧附着膜流化床的研究与应用230

8.2.6 厌氧附着膜膨胀床的研究与应用231

8.3 厌氧生物转盘232

8.3.1 厌氧生物转盘的构造及特征232

8.3.2 厌氧生物转盘的设计计算233

8.4 两相厌氧处理系统235

8.4.1 两相厌氧消化原理235

8.4.2 两相厌氧处理系统的相分离236

8.4.3 两相厌氧处理系统的特点237

8.4.4 两相厌氧处理过程及反应器237

8.4.5 两相厌氧处理工艺的应用范围238

8.4.6 两相厌氧处理工艺的工程应用239

8.5 厌氧复合床反应器240

8.5.1 无三相分离器的升流式厌氧污泥床过滤器241

8.5.2 带三相分离器的升流式厌氧污泥床过滤器241

8.5.3 厌氧复合床反应器的研究与应用242

参考文献244

第9章 厌氧生物处理系统的设计及其运行管理244

9.1 厌氧产气量的计算245

9.1.1 理论产气量的计算245

9.1.2 实际产气率分析246

9.2 厌氧生物反应器的设计计算247

9.2.1 工艺设备的选型247

9.2.2 反应器容积的计算248

9.2.3 消化池的加热与保温249

9.2.4 消化池的运行管理251

9.3 沼气的收集与储存252

9.3.1 沼气的收集252

9.3.2 沼气的储存252

9.3.3 附属设施及仪表253

9.3.4 沼气的利用系统253

9.4 厌氧设备的运行管理257

9.4.1 厌氧设备的启动257

9.4.2 日常管理258

9.4.3 运行异常问题的分析与排除259

9.4.4 分析测量与记录261

参考文献262

第10章 有机废水生物脱氮除磷技术263

10.1 营养元素的危害和氮磷的去除方法263

10.1.1 营养元素的危害263

10.1.2 脱氮除磷的物化法264

10.2 生物脱氮的原理264

10.2.1 氮在废水中存在的形式与转化264

10.2.2 氨氧化265

10.2.3 硝化265

10.2.4 反硝化266

10.3 生物脱氮工艺与技术268

10.3.1 活性污泥脱氮传统工艺268

10.3.2 缺氧－好氧活性污泥脱氮组合工艺270

10.3.3 同步硝化与反硝化工艺275

10.3.4 Bardenpho脱氮工艺275

10.3.5 生物滤池硝化脱氮工艺276

10.3.6 氧化沟硝化脱氮工艺276

10.3.7 生物转盘硝化脱氮工艺276

10.3.8 改进的A-B工艺277

10.3.9 废水生物脱氮工艺的运行控制277

10.4 生物除磷的原理及影响因素278

10.4.1 生物除磷的原理278

10.4.2 生物除磷的影响因素279

10.5 生物除磷工艺280

10.5.1 弗斯特利普除磷工艺280

10.5.2 厌氧－好氧活性污泥除磷工艺281

10.6 同步脱氮除磷工艺284

10.6.1 巴顿甫脱氮除磷工艺284

10.6.2 Phoredox同步脱氮除磷工艺285

10.6.3 An／A／O同步生物脱氮除磷工艺286

10.6.4 UCT同步脱氮除磷工艺289

10.6.5 VIP组合工艺290

10.6.6 氧化沟脱氮除磷工艺290

10.6.7 SBR脱氮除磷工艺290

10.6.8 废水生物脱氮除磷工艺选择291

参考文献292

第11章 废水的自然生物处理系统293

11.1 稳定塘处理系统293

11.1.1 生物稳定塘的特点293

11.1.2 稳定塘系统的运行原理294

11.1.3 稳定塘的种类及工艺流程295

11.1.4 厌氧塘296

11.1.5 兼性塘298

11.1.6 好氧塘299

11.1.7 曝气塘300

11.1.8 深度处理塘302

11.1.9 稳定塘的塘体设计303

11.2 高效新型塘305

11.2.1 两级曝气功率的多级串联曝气塘系统305

11.2.2 高级组合塘系统306

11.3 废水土地处理309

11.3.1 废水土地处理系统的组成309

11.3.2 废水土地处理的工艺309

11.3.3 土地处理法的运行管理311

11.4 人工湿地污水处理技术313

11.4.1 人工湿地的类型313

11.4.2 人工湿地的净化原理314

11.4.3 人工湿地的工艺流程317

11.4.4 人工湿地系统的工艺设计318

参考文献322