生物法水处理过程与设备

本书是《水处理过程与设备》丛书中的一个分册，系统介绍了生物法水处理工艺及相关设备，根据采取的技术措施的不同，生物法水处理工艺分为好氧和厌氧两类处理工艺，这两类处理工艺又各自包括活性污泥法、生物膜法等工艺。本书分别对好氧活性污泥法、好氧生物膜法、厌氧活性污泥法、厌氧生物膜法等各种生物处理方法的工艺过程及相关设备的设计与选型进行了介绍。本书可作为污水处理厂、污水处理站的管理人员与技术人员及环保公司的工程设计、调试人员的参考用书，也可作为环境科学与工程、市政工程等专业师生的教学参考书。  

  第1章绪论
1.1中国的水资源现状001
1.1.1水资源的分布001
1.1.2水资源量004
1.2水的循环005
1.2.1水的自然循环005
1.2.2水的社会循环006
1.3废水的水质006
1.3.1生活污水和城市污水的水质及计算007
1.3.2工业废水的水质008
1.4水污染物排放标准的分类与制定原则009
1.5废水处理工艺015
1.5.1废水处理程度的分级015
1.5.2工业废水的处理方式016
1.6废水的生物处理方法016
1.6.1有机物的生物降解017
1.6.2微生物的代谢018
1.6.3生物降解的环境条件018
1.6.4生物处理技术的分类019
第2章有机废水的好氧生物处理
2.1废水好氧生物处理的基本生物过程021
2.1.1好氧生物处理的生化反应021
2.1.2好氧生物处理过程中的代谢过程022
2.1.3有机物好氧生物降解过程022
2.1.4好氧生物处理中合成代谢与分解代谢的关系023
2.1.5废水好氧生物处理途径023
2.2废水好氧生物处理的基本方法与分类023
2.2.1好氧活性污泥法023
2.2.2好氧生物膜法026
2.2.3氧化塘法027
2.2.4氮和磷的生物去除工艺028
2.3好氧生物处理的影响因素与条件028
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029
参考文献030
第3章好氧活性污泥法处理工艺
3.1好氧活性污泥法的基本原理031
3.1.1好氧活性污泥处理系统的基本流程031
3.1.2活性污泥的形态与组成032
3.1.3活性污泥净化反应过程032
3.2活性污泥法的工艺过程及其运行方式033
3.2.1活性污泥法的工艺流程034
3.2.2活性污泥的性质与性能指标035
3.2.3活性污泥法的基本工艺参数及影响因素038
3.2.4活性污泥法的主要运行方式040
3.2.5氧气曝气043
3.3曝气池044
3.3.1曝气池的类型与构造044
3.3.2曝气的原理与理论基础047
3.3.3氧转移速率的影响因素049
3.3.4氧转移速率与供气量的计算051
3.4活性污泥系统的工艺计算与设计051
3.4.1设计的基础资料与工艺流程的选定052
3.4.2普通曝气池的计算与设计052
3.4.3二次沉淀池的计算与设计055
3.4.4污泥回流系统的计算与设计056
3.5曝气设备057
3.5.1鼓风曝气装置057
3.5.2机械曝气装置064
3.5.3曝气装置传氧速率的计算068
3.6活性污泥工艺的控制与运行070
3.6.1活性污泥的培养与驯化070
3.6.2正常运行工艺控制071
3.6.3活性污泥系统的问题及解决对策072
参考文献074
第4章新型好氧活性污泥法处理工艺
4.1氧化沟工艺075
4.1.1氧化沟的构造075
4.1.2氧化沟的工作原理076
4.1.3氧化沟的基本特征076
4.1.4氧化沟的形式077
4.1.5氧化沟的充氧设备082
4.1.6氧化沟的设计计算与技术参数083
4.1.7氧化沟的优缺点及其应用085
4.2吸附生物降解工艺086
4.2.1工艺流程及其特征086
4.2.2AB法的应用087
4.3序批式间歇反应器工艺088
4.3.1SBR活性污泥法的工艺流程及其特征088
4.3.2SBR的运行过程090
4.3.3SBR过程的动力学分析092
4.3.4SBR活性污泥法的设计093
4.3.5滗水器095
4.4SBR工艺的发展097
4.4.1间歇循环延时曝气系统（ICEAS）097
4.4.2CASS工艺099
4.4.3CAST工艺102
4.4.4DAT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
4.4.8SBR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
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
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
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
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
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
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
10.3.4Bardenpho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
10.6.2Phoredox同步脱氮除磷工艺285
10.6.3An/A/O同步生物脱氮除磷工艺286
10.6.4UCT同步脱氮除磷工艺289
10.6.5VIP组合工艺290
10.6.6氧化沟脱氮除磷工艺290
10.6.7SBR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
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