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1 绪论 1

1.1 活性污泥过程模型No.1(ASM1) 2

1.1.1 合理假定 3

1.1.2 系统分割 3

1.1.3 基本速率方程 4

1.1.4 相关速率方程 5

1.1.5 组分总动力学方程 6

1.1.6 统一单位 9

1.1.7 参数值 10

1.1.8 模型生成 10

1.1.9 模型求解 12

1.2.1 系统分割 15

1.2 活性污泥过程模型No.2 (ASM2) 15

1.2.2 基本方程 16

1.2.3 相关方程 18

1.2.4 子过程分析 20

1.3 活性污泥过程模型No.3 (ASM3) 23

1.3.1 ASM1的缺点 23

1.3.2 系统分割 24

1.3.3 基本速率方程 25

1.3.4 相关速率方程 27

1.4 模型的理论基础 29

2.1 废水的流量 32

2.1.1 表示方法 32

2 废水流量及组成 32

2.1.2 统计分析 33

2.1.3 估算 36

2.1.4 人口当量 44

2.1.5 预测 44

2.2 废水的成分 46

2.2.1 生活污水 46

2.2.2 水质与水量 50

3 废水与污泥的表征 53

3.1 悬浮固体 53

3.2 有机物质 54

3.2.1 生经需氧量BOD(BOD5) 55

3.2.2 化学需氧量(CODp和CODCr) 58

3.2.3 总需氧量TOD 61

3.2.4 总有机碳TOC 61

3.3 氮 63

3.4 磷 64

3.5 碱度(TAL) 65

3.6 污泥体积指数(SVI) 65

3.7 污泥呼吸速率 65

4.基本生物过程 68

4.1 微生物学 68

4.1.1 微生物种类 68

4.1.2 菌种筛选 70

4.2 生物处理中的转化 73

4.2.1 微生物生长 73

4.2.2 水解 74

4.2.3 衰减 76

4.3 有机物好氧异养转化 76

4.3.1 反应方程式 76

4.3.2 产率常数 78

4.3.3 营养物 80

4.3.4 反应动力学 81

4.3.5 异养菌 82

4.3.6 环境因素 82

4.4 硝化作用 86

4.4.1 反应方程式 86

4.4.2 碱度 88

4.4.3 反应动力学 88

4.4.4 环境因素 89

4.5 反硝化 95

4.5.1 反应方程式 96

4.5.2 产率常数 96

4.5.3 营养物 98

4.5.4 碱度 98

4.5.5 反应动力学 98

4.5.6 环境因素 100

4.6 生物除磷 103

4.6.1 反应方程式 104

4.6.2 产率常数 105

4.6.3 碱度 105

4.6.5 环境因素 106

4.6.4 反应动力学 106

4.7 厌氧过程 107

4.7.1 反应方程式 109

4.7.2 产率常数 109

4.7.3 营养物 110

4.7.4 碱度 111

4.7.5 反应动力学 112

4.7.6 气态产物 112

4.7.7 环境因素 113

5 活性污泥过程 115

5.1 质量平衡 115

5.1.1 无污泥回流 115

5.1.2 有污泥回流 118

5.2 基本概念 120

5.2.1 处理效率 120

5.2.2 回流比 120

5.2.3 容量负荷(体积负荷) 121

5.2.4 污泥浓度 121

5.2.5 污泥质量 121

5.2.6 污泥负荷 121

5.2.7 剩余污泥 122

5.2.8 废弃污泥 123

5.2.9 泥龄 123

5.2.10 好氧泥龄 124

5.3.1 有回流过程 125

5.3 类型 125

5.3.2 一体化设施 127

5.3.3 接触稳定 128

5.3.4 生物吸着 130

5.4 设计 130

5.4.1 容量负荷设计 131

5.4.2 污泥负荷或泥龄设计 133

5.4.3 计算机辅助设计 134

6 生物滤池 136

6.1 生物膜动力学 136

6.1.1 一级反应 137

6.1.2 零级反应 139

6.2 生物膜动力学参数 144

6.3 水膜扩散 146

6.4 双组分扩散 148

6.5 生物滤池动力学 150

6.6 生物滤池质量平衡 154

6.6.1 无回流过程 154

6.6.2 有回流过程 155

6.7 基本概念 155

6.7.1 处理效率 155

6.8 生物膜反应器类型 156

6.7.8 剩余污泥产量 156

6.7.7 污泥产量 156

6.7.6 水力表面负荷 156

6.7.4 生物膜表面积 156

6.7.3 体积负荷 156

6.7.2 回流比 156

6.7.5 有机表面负荷 156

6.8.1 滴滤池 157

6.8.2 浸没式滤池 158

6.8.3 生物转盘 160

6.9 设计 160

6.9.1 滴滤池 161

6.9.2 生物转盘 162

6.9.3 其他类型生物滤池 163

6.9.4 处理可溶有机物生物滤池 163

6.10.2 生物膜的生长和脱落 166

6.10 工艺条件 166

6.10.1 曝气 166

6.11 颗粒有机物去除 168

6.12 详细模型 173

7 硝化过程 176

7.1 质量平衡 176

7.1.1 单独硝化 176

7.1.2 氧化硝化 184

7.2 硝化过程类型 190

7.2.1 纯硝化菌反应器 190

7.2.2 一段式活性污泥过程 191

7.2.3 二段式活性污泥过程 194

7.2.5 二段式生物滤池 195

7.2.4 一段式生物滤池 195

7.2.6 生物滤池与活性污泥组合硝化 196

7.3 硝化过程设计 196

7.3.1 活性污泥硝化 196

7.3.2 优化硝化工艺 199

7.3.3 硝化生物滤池 201

8 反硝化 204

8.1 质量平衡 204

8.1.1 单独反硝化 204

8.1.2 组合硝化和反硝化 211

8.2 反硝化类型 215

8.2.1 单独污泥反硝化 216

8.2.2 混合污泥反硝化 217

8.2.3 反硝化生物滤池 219

8.3 反硝化工艺设计 220

8.3.1 C/N比 220

8.3.2 搅拌 225

8.3.3 沉淀池和生物滤池中的氮气 226

8.3.4 氧耗 228

8.3.5 碱度 229

8.3.6 反硝化活性污泥工艺设计 231

8.3.7 模型分析 232

8.3.8 反硝化生物滤池工艺设计 236

8.4 微生物氧化还原区 238

9.1.1 质量平衡 241

9.1 生物除磷 241

9 废水除磷 241

9.1.2 工艺类型 243

9.1.3 工艺设计 244

9.2 物化除磷 249

9.2.1 质量平衡 249

9.2.2 除磷原理 250

9.2.3 除磷工艺 263

9.2.4 工艺设计 267

9.2.5 工艺操作 273

10 废水厌氧处理 275

10.1 质量平衡 275

10.1.1 悬浮工艺 277

10.1.2 生物膜工艺 278

10.2 厌氧过程工艺 279

10.2.1 废水预处理 279

10.2.2 悬浮污泥工艺 279

10.2.3 厌氧过滤工艺 280

10.2.4 厌氧工艺流程 282

10.3 厌氧工艺设计 282

10.3.1 悬浮工艺设计 282

10.3.2 过滤工艺设计 287

10.3.3 气体产量 288

10.3.4 工艺运行 290

参考文献 294