废水的厌氧生物处理PDF电子书下载

第一章 概述 1

第一节 水污染与废水厌氧处理 1

第二节 厌氧处理技术的优缺点 3

一、环境保护技术可行性的一般衡量尺度 3

二、废水厌氧处理技术的优点和不足 5

（一）厌氧处理的优点 5

（二）厌氧处理的不足 8

第三节 厌氧处理技术的发展 9

参考文献 14

第二章 废水厌氧处理的微生物学与生物化学原理 16

第一节 简介 16

第二节 复杂物料的厌氧降解阶段 17

第三节 水解阶段 19

第四节 发酵酸化阶段 21

第五节 产乙酸阶段 23

第六节 产甲烷阶段 27

第七节 一步或两步的厌氧处理的微生物学意义 31

第八节 缺氧条件下的其它生物降解作用 33

一、硫酸盐还原 33

二、脱氮 34

第九节 厌氧处理的动力学原理 35

一、简介 35

二、厌氧生物转化的速率与细胞产率 36

（一）水解阶段不溶性底物的转化速率 37

（二）溶解性底物的转化速率与细胞产率 38

参考文献 40

第三章 影响厌氧处理的环境因素 42

第一节 温度和温度的波动 42

第二节 废水的pH值与pH值缓冲能力 47

一、pH值的重要性 47

二、pH值的缓冲能力 48

三、碱度 49

四、碳酸氢盐缓冲系统 50

五、以化学药品调节碱度 52

第三节 营养物与微量元素 53

参考文献 54

第四章 废水特性 56

第一节 废水COD和氮参数 56

一、可生物降解的COD 56

二、可酸化COD 57

三、生物抗性COD 59

四、废水COD的溶解性分类 59

五、可水解COD与已水解COD 60

六、COD的去除与COD去除率 61

七、氮参数 64

第二节 废水的厌氧生物可降解性 64

一、多糖 65

二、蛋白质与氨基酸 67

三、脂肪和长链脂肪酸 68

四、酚类化合物 71

（一）单体的酚化合物 72

（二）聚合物形式的木素和单宁 75

（三）焦糖 78

第三节 废水中常见的有毒物质 78

一、无机毒性物质 79

（一）氨 79

（二）无机硫化合物 82

（三）盐类 82

（四）重金属 84

二、天然有机化合物中的毒性物质 86

（一）非极性有机化合物 87

（二）单宁类化合物 93

（三）芳香族氨基酸 95

（四）焦糖化合物 98

三、生物异型化合物 99

（一）氯化烃 99

（二）甲醛 99

（三）氰化物 99

（四）石油化学品 100

（五）洗涤剂 100

（六）抗菌素 100

参考文献 100

第五章 厌氧反应器工艺 104

第一节 厌氧工艺的有关名词解释 104

一、上流速度 104

二、水力停留时间 104

三、反应器中的污泥量 105

四、反应器的有机负荷 105

五、污泥体积指数 106

六、污泥的比产甲烷活性 106

七、反应器内的污泥停留时间 107

第二节 厌氧接触工艺 108

第三节 厌氧滤器（AF） 111

一、AF的原理与特点 111

二、AF的运行与影响因素 113

（一）填料 113

（二）反应器的堵塞问题 115

（三）温度与pH的影响 116

（四）反应器的填料高度 117

（五）厌氧滤器的启动 117

三、AF的应用情况 118

第四节 厌氧流化床反应器（AFBR） 120

第五节 上流式厌氧污泥床反应器（UASB） 123

一、UASB反应器的概念 123

二、UASB反应器的启动和操作 126

（一）污泥颗粒化的意义 126

（二）UASB反应器的初次启动 127

（三）UASB反应器的二次启动 138

（四）UASB反应器启动后的运行 141

三、有关颗粒污泥的理论 145

（一）颗粒污泥的一般概念 145

（二）颗粒污泥的特征 147

（三）颗粒污泥特征形成的有关影响因素 156

（四）颗粒污泥床的动力学行为 158

第六节 废水的高温厌氧处理工艺 160

一、概述 160

二、高温厌氧反应器 162

三、高温厌氧反应器的运行 168

（一）关于颗粒污泥化 168

（二）关于生物膜的形成 168

（三）高温厌氧工艺的种泥和启动 169

（四）高温厌氧污泥的活性与工艺稳定性 170

（五）出水质量 171

四、工业废水的高温厌氧处理研究情况 171

参考文献 173

第六章 厌氧反应器和废水处理工艺设计 181

第一节 非复杂废水和复杂废水 181

一、非复杂废水 181

二、复杂废水 182

三、复杂废水厌氧处理中的问题 183

（一）含不溶解物质的废水 183

（二）含有引起浮沫或浮渣的化合物的废水 185

（三）含有导致沉淀的无机化合物的废水 185

（四）含有毒或抑制性化合物的废水 186

第二节 废水厌氧处理工艺流程的选择 186

一、非复杂废水的厌氧处理——预酸化的需要 186

二、复杂废水的厌氧处理 188

三、其它操作单元的选择 191

（一）预处理的需要 191

（二）后处理的需要 191

（三）剩余污泥的处理 193

第三节 厌氧反应器设计 193

一、酸化反应器 193

二、厌氧反应器 194

（一）反应器容积 194

（二）进液系统 200

（三）三相分离器 204

（四）水封高度的计算 207

（五）反应器形状、污泥排放和出水循环 209

（六）材料与防腐 209

（七）防止臭气释放 210

（八）辅助设备 210

三、有关工艺设计计算 211

（一）一般数据 211

（二）加热和保温所需热量计算 214

第四节 废水厌氧处理工艺的成本 216

一、厌氧废水处理系统的投资和成本 217

二、9种工艺系统投资与运行成本的比较实例 223

（一）比较研究的方法和假定条件 224

（二）被比较的9种工艺系统的简短说明 226

（三）投资与成本的比较 228

（四）几种因素对投资与运行费用的影响 231

（五）总的结论 243

参考文献 244

第七章 废水厌氧处理的后处理工艺 246

第一节 后处理的目标与工艺概述 246

第二节 废水中病源微生物和营养物的浓度 247

一、废水中病源微生物的浓度 248

二、营养物的浓度 248

第三节 使用稳定塘的后处理 249

一、稳定塘的分类 249

二、在稳定塘中除去病源微生物 250

三、在稳定塘中除去营养物 257

四、在稳定塘中除去有机物 258

第四节 活性污泥法后处理 258

一、概要 258

二、活性污泥法的生物除氮 261

三、活性污泥法的生物除磷 270

四、厌氧、好氧结合工艺的特点 271

第五节 硫化物的氧化 273

一、简介 273

二、硫化学 274

三、硫化物的去除方法 275

四、去除硫化物的生物氧化方法 277

（一）硫循环与硫化物的生物氧化 277

（二）硫化物的有氧生物氧化工艺 280

参考文献 285

第八章 各类废水厌氧处理的理论与应用实例 289

第一节 厌氧处理工艺应用情况简介 289

一、厌氧处理工艺目前的应用 289

二、厌氧处理工艺的发展趋势 292

第二节 食品与发酵工业废水的厌氧处理 294

一、概述 294

二、酒精与溶剂废水的厌氧处理 304

（一）糖质原料发酵法酒精废水的厌氧处理 305

（二）淀粉质原料发酵法酒精、白酒和溶剂废水的厌氧处理 319

三、啤酒废水的厌氧处理 331

（一）啤酒废水的来源与特性 331

（二）啤酒废水厌氧处理的实例 336

四、味精废水的厌氧处理 340

（一）味精废水的来源与特性 340

（二）味精废水厌氧处理的实例 342

五、淀粉废水的厌氧处理 345

（一）淀粉废水的来源与特性 345

（二）淀粉废水厌氧处理的实例 347

六、乳清加工废水的厌氧处理 350

（一）荷兰Borculo乳清加工厂废水来源与特性 350

（二）乳清加工废水厌氧处理中试研究 352

（三）生产规模厌氧处理系统的设计与厌氧-好氧系统运行情况 354

七、制糖废水的厌氧处理 357

八、豆制品废水的厌氧处理 359

九、柠檬酸废水的厌氧处理 360

十、其它食品和发酵工业废水的厌氧处理 363

第三节 制浆造纸工业废水的厌氧处理 364

一、制浆造纸工业的废水污染和废水特性 364

（一）制浆造纸工业的废水污染概况 364

（二）制浆造纸工业废水的来源与特性 366

（三）制浆造纸废水的毒性 374

二、制浆造纸废水厌氧处理的应用情况 379

三、中性亚硫酸盐半化学浆（NSSC）废水的厌氧处理 385

（一）加拿大Lake Utopia造纸厂NSSC废水的中试和3000m3UASB厌氧处理系统 385

（二）加拿大MacMillan Bloedel造纸厂处理NSSC废水的7000m3UASB系统及其前期研究 389

四、热磨机械浆（TMP）和化学热磨机械浆（CTMP）废水的厌氧处理 396

（一）芬兰Kotka浆厂TMP和CTMP废水的厌氧处理 396

（二）加拿大QRP浆厂的TMP和CTMP废水的厌氧处理 402

（三）挪威NSS制浆造纸厂废水的厌氧处理 407

五、漂白亚硫酸盐制浆造纸废水的厌氧处理 409

六、小型草浆厂黑液厌氧处理应用及研究现状 415

（一）草浆黑液的性质 416

（二）草浆黑液的厌氧处理 418

七、硫酸盐法化学浆（KP）废液蒸发冷凝水的厌氧处理 420

（一）KP废液蒸发冷凝水的特性 420

（二）日本清水公司处理KP浆厂蒸发冷凝水的厌氧工艺 421

八、其它制浆造纸废水厌氧处理 426

第四节 含硫酸盐废水的厌氧处理 427

一、简介 427

二、关于硫酸盐废水厌氧处理的微生物学研究进展 428

（一）硫酸盐还原菌（SRB）和产甲烷菌（MB）对氢的竞争利用 429

（二）SRB和MB对乙酸的竞争利用 430

（三）SRB和产乙酸菌对VFA的竞争利用 435

三、废水厌氧处理中硫化合物的毒性 436

（一）硫化物的抑制作用 436

（二）亚硫酸盐的抑制作用 438

（三）阳离子的抑制作用 438

四、含硫酸盐废水的厌氧处理工艺 439

五、含硫酸盐废水厌氧处理应用实例 443

第五节 含脂类废水的厌氧处理 446

一、概述 446

二、含脂类废水厌氧处理实例 448

（一）肉联厂废水的厌氧处理 448

（二）油脂化工厂废水的厌氧处理 452

第六节 其它工业废水的厌氧处理 453

一、甲醇废水的厌氧处理 453

二、含酚的石油化工废水的厌氧处理 456

三、苯甲醛和苯甲酸废水的厌氧处理 458

四、制药废水的厌氧处理 461

五、麻类加工废水的厌氧处理 463

六、纺织印染废水的厌氧处理 465

第七节 城镇污水的厌氧处理 469

一、概述 469

二、64m3UASB的城镇污水厌氧处理示范工厂 472

三、哥伦比亚Bucaramanga的污水厌氧处理系统 479

四、其它城镇污水处理的UASB系统 485

（一）印度Kanpur的城镇污水厌氧处理系统 485

（二）印度Mirzapur的城镇污水厌氧处理系统 488

参考文献 490

第九章 厌氧实验室研究和分析方法 502

第一节 沼气的测定 503

一、液体置换系统 503

二、沼气组成的测定 505

（一）沼气组成测定的意义 505

（二）沼气组成的气相色谱法测定 505

（三）利用液体置换系统测定沼气组成 507

（四）甲烷的COD换算 507

第二节 挥发性脂肪酸（VFA）的测定 509

一、VFA的滴定法分析 509

二、VFA的气相色谱法分析 511

第三节 碱度的测定 514

一、碱度与碳酸氢盐碱度 514

二、碱度的溴甲酚绿-甲基红指示剂滴定法分析 515

三、碱度的电位滴定法分析 516

四、碱度的分步滴定法分析 518

五、碳酸氢盐碱度和VFA分析的联合滴定法 519

第四节 COD的测定 522

一、COD的重铬酸钾滴定法测定 522

二、COD的比色法测定 524

第五节 硫酸盐和硫化物的测定 525

一、硫酸盐的络合滴定法测定 525

二、硫酸盐的质量法测定 527

三、硫化物的甲基蓝比色法测定 528

第六节 总氮、氨态氮和有机氮测定 530

一、总氮（凯氏氮）的测定 530

二、比色法测定氨态氮 533

三、滴定法测定氨态氮 535

第七节 总固体、挥发性固体、总悬浮物、挥发性悬浮物和灰分的测定 536

一、意义和原理 536

二、总固体和挥发性固体的测定 536

三、总悬浮物和挥发性悬浮物的测定 537

第八节 厌氧污泥的产甲烷活性测定 538

一、目的 538

二、测定所用的装置 539

三、测定的条件 539

四、测定步骤 542

五、结果的计算 542

第九节 厌氧生物可降解性测定 544

一、目的与原理 544

二、测定的条件 544

三、测定所用装置 545

四、测定步骤 545

五、结果计算 546

第十节 产甲烷毒性的测定 548

一、目的和原理 548

二、测定的装置 549

三、测定的方法与结果的分析 549

第十一节 反应器内污泥量的测定 558

一、目的 558

二、仪器与设备 558

三、取样 558

四、测定步骤 559

五、计算 559

参考文献 560

附录 缩略语—览 561