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第一章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 废水处理理论进展 1

1.2.1 活性污泥法机理研究进展 1

1.2.2 生物膜法机理研究进展 3

1.2.3 厌氧处理机理研究进展 5

1.3 废水处理工艺进展 6

1.3.1 活性污泥处理工艺进展 6

1.3.2 生物膜处理工艺进展 7

1.3.3 厌氧处理工艺进展 8

参考文献 9

第二章 废水生物处理的基本过程 13

2.1 生物处理系统的生物学 13

2.1.1 生物种群 13

2.1.2 选择作用 15

2.2 生物处理系统中的转化过程 16

2.2.1 生物增长 16

2.2.2 水解过程 17

2.2.3 衰减过程 18

2.3 有机物的好氧异养转化 18

2.3.1 好氧异养转化的反应过程 18

2.3.2 好氧异养转化的产率系数 19

2.3.3 好氧异养转化中的营养物 20

2.3.4 好氧异养转化的动力学 20

2.3.5 异养微生物的好氧转化 21

2.3.6 环境因素对好氧异养转化的影响 21

2.4 硝化过程 24

2.4.1 硝化反应 24

2.4.2 碱度 25

2.4.3 硝化动力学 25

2.4.4 环境因素对硝化的影响 25

2.5 反硝化过程 29

2.5.1 反硝化反应 30

2.5.2 反硝化的产率系数 30

2.5.3 营养物 31

2.5.4 碱度 31

2.5.5 反硝化动力学 31

2.5.6 环境因素对反硝化的影响 31

2.6 生物除磷过程 33

2.6.1 生物除磷反应 34

2.6.2 生物除磷的产率系数 34

2.6.3 碱度 35

2.6.4 生物除磷动力学 35

2.6.5 生物除磷的环境因素 35

2.7 厌氧过程 36

2.7.1 厌氧反应 37

2.7.2 厌氧过程的产率系数 37

2.7.3 厌氧过程中的有机物 38

2.7.4 厌氧过程中的碱度 38

2.7.5 厌氧过程的动力学 38

2.7.6 产气过程 39

2.7.7 厌氧过程的环境影响因素 39

参考文献 40

第三章 活性污泥基本模型 41

3.1 概述 41

3.1.1 活性污泥模型概述 41

3.1.2 活性污泥模型格式与符号 42

3.2 ASM1模型 43

3.2.1 ASM1模型概述 43

3.2.2 ASM1模型矩阵 43

3.3 ASM2模型 45

3.3.1 ASM2模型概述 45

3.3.2 ASM2模型矩阵 46

3.4 ASM2d模型 49

3.4.1 ASM2d模型概述 49

3.4.2 ASM2d模型矩阵 50

3.5 ASM3模型 53

3.5.1 ASM3模型概述 53

3.5.2 ASM3模型矩阵 53

参考文献 57

第四章 活性污泥营养物质去除模型 58

4.1 概述 58

4.2 UCTPHO模型 58

4.2.1 模型概述 58

4.2.2 模型动力学和化学计量学 59

4.3 B＆D模型 64

4.3.1 模型概述 64

4.3.2 模型动力学和化学计量学 66

4.4 TUDP模型 73

4.4.1 模型概述 73

4.4.2 模型动力学和化学计量学 73

4.5 ASM3 Bio—P模型 75

4.5.1 模型概述 75

4.5.2 模型动力学和化学计量学 75

4.6 两步硝化模型 78

4.6.1 模型概述 78

4.6.2 模型动力学与化学计量学 79

4.7 活性污泥全耦合模型FCASMs 81

4.7.1 模型概述 81

4.7.2 FCASM2模型 82

4.7.3 FCASM3模型 89

参考文献 102

第五章 活性污泥法处理技术新进展 104

5.1 概述 104

5.2 氧化沟处理技术新工艺 104

5.2.1 概述 104

5.2.2 Carrousel型氧化沟 105

5.2.3 Orbal型氧化沟 106

5.2.4 交替式氧化沟 107

5.2.5 其他氧化沟系统 108

5.3 SBR处理新技术 111

5.3.1 概述 111

5.3.2 间歇循环延时曝气法（ICEAS） 113

5.3.3 循环式活性污泥法（CAST） 114

5.3.4 周期循环活性污泥法（CASS） 116

5.3.5 DAT—IAT法 117

5.3.6 改良型序批活性污泥法（MSBR） 119

5.3.7 Unitank废水处理法 121

5.4 投料活性污泥法 125

5.4.1 概述 125

5.4.2 多孔悬浮载体活性污泥法 126

5.4.3 投加混凝剂（或助凝剂）的活性污泥法工艺 128

5.4.4 投加细颗粒流动载体的活性污泥工艺 131

5.5 膜生物反应器污水处理新技术 136

5.5.1 概述 136

5.5.2 固液分离膜-生物反应器 136

5.5.3 曝气膜-生物反应器 141

5.5.4 萃取膜-生物反应器 142

参考文献 142

第六章 生物膜模型 143

6.1 概述 143

6.2 生物膜增长及净化机理 143

6.2.1 生物膜净化机理 143

6.2.2 生物膜增长的一般描述 144

6.3 生物膜模型的质量平衡 146

6.3.1 微观（局部或微分）质量平衡 147

6.3.2 宏观（全面或整体）质量平衡 150

6.3.3 不同模型间的关系 152

6.4 解析模型（A） 155

6.4.1 模型概述 155

6.4.2 定义和方程式 155

6.5 准解析模型（PA） 157

6.5.1 模型概述 157

6.5.2 准解析模型应用于多种类型模型 158

6.5.3 多种类模型 159

6.6 一维数值动态模型（N1） 161

6.6.1 模型概述 162

6.6.2 定义和方程式 163

6.7 一维数值稳态模型（N1s） 165

6.7.1 模型概述 165

6.7.2 定义和方程式 166

6.8 多维数值模型（N2和N3） 166

6.8.1 模型概述 166

6.8.2 模型的分类 167

6.8.3 连续空间上的离散生物量和溶质的2d和3d模型（N2a，N2b，N3a，N3b，N3c） 168

6.8.4 不连续生物量和不连续溶解物的二维模型（细胞的自动控制模型N2c，N2d，N2f） 178

参考文献 180

第七章 污水生物膜法处理技术新进展 181

7.1 概述 181

7.2 生物膜固定化技术 181

7.2.1 表面吸附固定技术 181

7.2.2 键联固定技术 182

7.2.3 细胞间自交联固定技术 182

7.2.4 多聚体包埋技术 183

7.2.5 孔网状载体截陷固定技术 185

7.2.6 各种固定技术的比较 185

7.3 生物膜反应器新技术 187

7.3.1 生物流化床 187

7.3.2 厌氧生物膜膨胀床 190

7.3.3 微孔生物膜反应器 191

7.3.4 移动床生物膜反应器 192

7.3.5 复合式生物膜反应器 193

参考文献 199

第八章 厌氧消化模型 201

8.1 概述 201

8.1.1 厌氧消化的转化过程 201

8.1.2 ADM1变量定义 202

8.2 厌氧消化模型生化子过程 205

8.2.1 ADM1中生化反应的结构 205

8.2.2 生化反应速率矩阵 206

8.2.3 分解和水解 208

8.2.4 产酸 208

8.2.5 产乙酸 210

8.2.6 产甲烷 212

8.2.7 抑制和毒性 212

8.2.8 温度的影响 215

8.3 厌氧消化模型物化子过程 216

8.3.1 液—液交换过程 216

8.3.2 液—气交换过程 218

8.3.3 温度的影响 219

8.4 厌氧消化模型的应用 219

8.4.1 液相方程 220

8.4.2 气相方程 220

参考文献 222

第九章 厌氧处理技术新进展 223

9.1 概述 223

9.2 升流式厌氧污泥床反应器 223

9.2.1 UASB反应器的构造 223

9.2.2 UASB反应器的运行性能 225

9.2.3 UASB反应器基质降解动力学模型 233

9.2.4 UASB反应器的设计 237

9.2.5 设计实例 248

9.3 膨胀颗粒污泥床反应器 250

9.3.1 EGSB反应器的基本构造与工作原理 250

9.3.2 EGSB反应器的运行性能 251

9.4 内循环厌氧生物反应器 251

9.4.1 IC反应器的基本构造与工作原理 252

9.4.2 IC反应器的运行特性 252

9.4.3 IC反应器的国内外发展前景 253

9.5 厌氧流化床 254

9.5.1 厌氧流化床的研究现状 254

9.5.2 固体流态化的原理 255

9.5.3 流化床上升流速的控制 256

参考文献 259

第十章 生物脱氮除磷技术新进展 261

10.1 概述 261

10.2 短程硝化-反硝化工艺 261

10.2.1 Sharon工艺的概念 261

10.2.2 Sharon工艺的原理 261

10.2.3 Sharon工艺的技术要点 266

10.3 厌氧氨氧化工艺 274

10.3.1 厌氧氨氧化工艺的概念 274

10.3.2 厌氧氨氧化工艺的原理 274

10.3.3 厌氧氨氧化工艺的技术要点 285

10.4 其他生物脱氮新工艺 285

10.4.1 好氧脱氨工艺 286

10.4.2 Canon工艺 289

10.4.3 Oland工艺 290

10.5 废水生物除磷工艺进展 290

10.5.1 概述 290

10.5.2 UCT工艺 290

10.5.3 M-UCT工艺 290

10.5.4 BCFS工艺 291

10.5.5 A2N工艺 291

10.5.6 PASF工艺 292

参考文献 292