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第1章 概论 1

1.1 自然界氮素循环 1

1.1.1 氮素循环途径 1

1.1.2 氮素循环生化反应 2

1.2 ANAMMOX菌与ANAMMOX反应 3

1.3 生物除磷脱氮技术 5

1.3.1 氮、磷和水体富营养化 5

1.3.2 城市污水传统除磷脱氮理论 8

1.3.3 厌氧-好氧活性污泥法脱氮除磷工艺 14

1.4 ANAMMOX生物自养脱氮工艺的开发 29

1.4.1 亚硝化-厌氧氨氧化自养脱氮工艺（SHARON-ANAMMOX工艺） 30

1.4.2 CANON工艺 31

1.4.3 城市生活污水ANAMMOX自氧脱氮的瓶颈 32

第2章 城市生活污水亚硝化试验研究 35

2.1 FA、 FNA与DO协同抑制NOB活性的研究 35

2.1.1 序批式生物膜反应器（SBBR）常温亚硝化的启动 36

2.1.2 SBR亚硝化反应器的培养及其影响因子 40

2.2 低DO生活污水亚硝化反应器的运行研究 46

2.2.1 气水比对亚硝化膜生物反应器的影响 46

2.2.2 延时曝气对常温低氨氮的SBR亚硝化的影响及恢复 49

2.2.3 DO对亚硝化稳定性的影响 55

2.3 温度对亚硝化的影响研究 60

2.3.1 亚硝化合建式曝气池的启动及控制因子 60

2.3.2 低温低氨氮的SBR短程硝化的稳定性 65

2.4 反应环境对亚硝化稳定性的影响研究 72

2.4.1 污水和接种污泥类别对SBR亚硝化的影响 72

2.4.2 不同基质对亚硝化污泥胞外聚合物的影响 77

2.4.3 曝停时间比对间歇曝气SBR短程硝化的影响 82

2.4.4 亚硝化颗粒污泥的培养强化及其特性 88

2.5 硝化反应中氨转化率的控制研究 92

2.5.1 常温CSTR半亚硝化的启动与稳定运行 93

2.5.2 碱度对生活污水亚硝化率的影响 99

2.6 城市生活污水亚硝化反应器的稳定运行研究 105

2.6.1 SBR亚硝化反应器的启动及运行稳定性 106

2.6.2 连续流活性污泥亚硝化反应器的启动与稳定运行 110

2.6.3 不同DO梯度SBR短程硝化 115

2.6.4 不同曝气方式SBR短程硝化 120

第3章 城市生活污水ANAMMOX试验研究 129

3.1 生物滤池ANAMMOX研究 129

3.1.1 ANAMMOX生物滤池的启动 129

3.1.2 上向流ANAMMOX生物滤池的脱氮效果 133

3.1.3 低基质浓度ANAMMOX生物滤池脱氮效果 139

3.1.4 城市生活污水ANAMMOX生物滤池的稳定性 141

3.2 低氨氮污水ANAMMOX的影响因素研究 148

3.2.1 NO2 -N对ANAMMOX的影响 149

3.2.2 碳素的影响 152

3.2.3 温度的影响 155

3.2.4 pH的影响 158

3.2.5 磷酸盐的影响 158

3.2.6 反冲洗的影响 161

3.2.7 ANAMMOX生物膜性状 162

3.2.8 其他因素的影响 164

3.3 生活污水ANAMMOX生物滤池扩大试验研究 164

3.3.1 ANAMMOX生物滤池的启动 166

3.3.2 ANAMMOX生物滤池启动过程指示参数 167

3.3.3 ANAMMOX生物滤池氮素转化特性 170

3.3.4 水力负荷对ANAMMOX生物滤柱的影响 175

3.4 颗粒污泥在ANAMMOX工艺中的应用研究 176

3.4.1 颗粒污泥ANAMMOX反应器的启动 177

3.4.2 改良型UASB的ANAMMOX 182

3.5 两级式生活污水ANAMMOX研究 192

第4章 城市生活污水CANON试验研究 196

4.1 高温高氨氮废水CANON反应器启动研究 196

4.1.1 高温高氨氮CANON反应器的好氧启动 196

4.1.2 接种CANON污泥填料反应器的厌氧启动 203

4.1.3 接种CANON污泥填料反应器的好氧启动 206

4.1.4 火山岩填料CANON反应器的启动 210

4.1.5 CANON反应器的启动小结 213

4.1.6 CANON生物滤池的运行管理 214

4.2 温度对CANON的影响研究 219

4.2.1 温度对于SBBR-CANON的影响 219

4.2.2 连续流CANON反应器运行稳定性和温度的影响 225

4.2.3 低温CANON长期运行 229

4.2.4 CANON反应器对低温的适应性 234

4.2.5 CANON工艺温度适应性小结 235

4.3 曝气量与DO对CANON的影响 236

4.3.1 曝气量对不同填料CANON反应器的影响 236

4.3.2 DO 对序批式CANON反应器的影响 240

4.4 水质条件对CANON的影响研究 247

4.4.1 氨氮和NO-2-N的影响 247

4.4.2 磷酸盐的影响 252

4.4.3 有机物的影响 254

4.4.4 耦合反硝化的影响 257

4.4.5 碱度和pH的影响 262

4.4.6 水质的影响小结 267

4.5 常温低基质CANON生物滤池研究 268

4.5.1 常温降基质运行的稳定性 268

4.5.2 常温低基质限氧启动 276

4.6 MBR-CANON研究 281

4.6.1 常温MBR-CANON的快速启动及功能微生物种群特征 281

4.6.2 MBR-SNAD处理效能及微生物特征 289

4.6.3 MBR-CANON的快速启动及群落变化 295

第5章 ANAMMOX菌微生物学研究 301

5.1 ANAMMOX反应器功能微生物特性研究 301

5.1.1 ANAMMOX菌微生物学检测技术 301

5.1.2 低温ANAMMOX生物滤池群落结构分析 306

5.1.3 低温ANAMMOX生物滤池细菌群落沿层分布规律 311

5.1.4 T-RFLP解析ANAMMOX菌群结构 317

5.2 CANON反应器功能微生物特性研究 322

5.2.1 氨氮对CANON反应器功能微生物丰度和群落结构的影响 322

5.2.2 常温CANON反应器内微生物群落结构及生物多样性 330

5.2.3 常温CANON反应器中功能微生物的沿程分布 336

5.2.4 2株好氧AOB的分离纯化及菌属鉴定 342

参考文献 347