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第3篇 生物处理理论与应用 2

第16章 活性污泥法 2

16．1 活性污泥法的基本原理 2

16．1．1 活性污泥法的基本概念 2

16．1．2 活性污泥法的基本流程 3

16．1．3 活性污泥的形态与增长规律 4

16．1．4 活性污泥净化反应过程 8

16．2 活性污泥净化反应影响因素与主要设计、运行参数 10

16．2．1 活性污泥净化反应影响因素 10

16．2．2 活性污泥净化反应系统的主要控制指标与设计、运行参数 13

16．3 活性污泥反应动力学 17

16．3．1 概述 17

16．3．2 活性污泥反应动力学的基础——米一门公式与莫诺德方程式 17

16．3．3 Lawrence—McCarty模式 20

16．3．4 动力学参数的测定 24

16．4 活性污泥处理系统的运行方式与曝气池的工艺参数 25

16．4．1 传统活性污泥法 25

16．4．2 渐减曝气活性污泥法 27

16．4．3 阶段曝气活性污泥法 27

16．4．4 再生曝气活性污泥法 28

16．4．5 生物吸附活性污泥法 29

16．4．6 延时曝气活性污泥法 30

16．4．7 完全混合活性污泥法 31

16．4．8 高负荷活性污泥法 32

16．4．9 克劳斯（Kraus）活性污泥法 32

16．4．10 深层曝气活性污泥法 33

16．4．11 浅层曝气活性污泥法 35

16．4．12 纯氧曝气活性污泥法 36

16．5 曝气的理论基础 38

16．5．1 氧转移原理 39

16．5．2 氧转移影响因素 42

16．5．3 氧转移效率与供气量的计算 45

16．6 曝气系统与空气扩散装置 48

16．6．1 概述 48

16．6．2 鼓风曝气系统与空气扩散装置 48

16．6．3 机械曝气装置 55

16．7 活性污泥反应器——曝气池 60

16．7．1 曝气池的分类 60

16．7．2 推流式曝气池 60

16．7．3 完全混合曝气池 64

16．8 活性污泥处理系统的工艺设计 65

16．8．1 设计基础资料 65

16．8．2 工艺计算与设计的主要内容 66

16．8．3 工艺计算与设计的基础数据 66

16．8．4 工艺计算与设计应确定的主要各项参数 66

16．8．5 工艺流程的选择 67

16．8．6 曝气池的计算与设计 67

16．8．7 曝气系统的计算与设计 72

16．8．8 二次沉淀池的计算与设计 74

16．8．9 污泥回流系统的计算与设计 76

16．8．10 曝气沉淀池的计算与设计 79

16．8．11 设计举例 80

16．9 活性污泥处理系统的维护管理 87

16．9．1 活性污泥处理系统的起动与试运行 87

16．9．2 活性污泥系统重要运行参数的检测与调节 90

16．9．3 活性污泥系统的常见异常现象与对策 90

练习题 93

第17章 生物膜法 94

17．1 概述 94

17．1．1 生物膜及其形成过程 94

17．1．2 生物膜的构造及净化机理 96

17．1．3 生物膜的微生物相 98

17．1．4 生物膜法的基本流程 100

17．1．5 生物膜反应器 100

17．1．6 生物膜法的特征与发展趋势 103

17．2 生物滤池 105

17．2．1 普通生物滤池 105

17．2．2 高负荷生物滤池 107

17．2．3 塔式生物滤池 114

17．2．4 曝气生物滤池 117

17．3 生物转盘 118

17．3．1 生物转盘的构造及净化原理 118

17．3．2 生物转盘系统的特征 119

17．3．3 生物转盘处理系统的工艺流程与组合 120

17．3．4 生物转盘的设计计算 122

17．3．5 生物转盘处理技术的进展 128

17．4 生物接触氧化法 130

17．4．1 生物接触氧化池的构造 130

17．4．2 生物接触氧化池的类型 132

17．4．3 生物接触氧化处理技术的工艺流程 133

17．4．4 生物接触氧化池的设计与计算 135

17．4．5 生物接触氧化处理技术的特征 138

17．5 生物流化床 139

17．5．1 液流动力流化床 139

17．5．2 气流动力流化床 141

17．5．3 机械搅动流化床 142

17．6 其他生物膜法工艺 143

17．6．1 微孔膜生物反应器 143

17．6．2 移动床生物膜反应器 144

17．7 复合式、联合式生物膜处理工艺 145

17．7．1 复合式生物膜反应器 145

17．7．2 联合式生物膜处理工艺 146

17．8 生物膜法的运行管理 148

17．8．1 影响生物膜反应器运行的主要因素 148

17．8．2 生物膜的培养与驯化 151

17．8．3 生物膜法的日常管理 153

练习题 155

第18章 厌氧生物处理 157

18．1 厌氧生物处理的发展 157

18．2 厌氧生物处理的主要特征 158

18．2．1 主要优点 158

18．2．2 主要缺点 159

18．3 厌氧生物处理基本原理 159

18．4 厌氧消化的影响因素与控制要求 160

18．4．1 营养与环境条件 160

18．4．2 工业操作条件 163

18．4．3 厌氧消化过程中沼气产量的估算 164

18．4．4 厌氧消化动力学 164

18．5 两级厌氧与两相厌氧处理 165

18．5．1 两级厌氧生物处理 165

18．5．2 两相厌氧生物处理 165

18．6 厌氧生物处理工艺与反应器 167

18．6．1 早期的厌氧生物反应器 167

18．6．2 厌氧消化池 168

18．6．3 厌氧生物接触法工艺 172

18．6．4 厌氧生物滤池 173

18．6．5 厌氧生物转盘 174

18．6．6 升流式厌氧污泥层（床）（UASB）反应器 175

18．6．7 厌氧膨胀床与厌氧流化床反应器 178

18．6．8 厌氧折流板式反应器 179

18．6．9 高温厌氧处理工艺 179

18．6．10 厌氧生物处理的运行管理 181

练习题 183

第19章 自然生物处理 184

19．1 水体中碳氮与能量循环 185

19．2 稳定塘 186

19．2．1 概述 186

19．2．2 好氧塘与厌氧塘 187

19．2．3 兼性塘 191

19．2．4 其他稳定塘 192

19．3 污水的土地处理 194

19．3．1 污水灌溉系统 194

19．3．2 土地渗滤系统 194

19．3．3 湿地处理系统 195

19．4 自然生物处理新进展 196

19．4．1 水解池—稳定塘生物处理系统的新工艺 196

19．4．2 稳定塘的除藻技术 196

19．4．3 污水地下渗滤处理技术 197

19．5 工程实例 198

19．5．1 稳定塘实例 198

19．5．2 湿地面积设计实例 199

练习题 200

第20章 活性污泥法强化与改良工艺 201

20．1 生物脱氮除磷 201

20．1．1 生物脱氮原理与工艺 201

20．1．2 生物除磷原理与工艺 210

20．1．3 脱氮除磷工艺 213

20．2 活性污泥法改良工艺 220

20．2．1 氧化沟 220

20．2．2 A—B法污水处理工艺 227

20．2．3 序批式活性污泥法 231

练习题 255

第21章 污泥处理与处置 256

21．1 污泥的分类、性质与产生量 256

21．1．1 污泥的分类 256

21．1．2 污泥性质的表征 257

21．1．3 污泥的产生量 262

21．2 污泥处理处置的基本方法 263

21．2．1 污泥处理处置的原则 263

21．2．2 污泥处理处置基本工艺流程 263

21．3 污泥浓缩 264

21．3．1 重力浓缩 264

21．3．2 机械浓缩 267

21．3．3 气浮浓缩 2713

21．4 污泥的稳定 272

21．4．1 污泥的厌氧消化 272

21．4．2 污泥的好氧消化 276

21．5 污泥的调理 277

21．5．1 污泥中水分的存在形式及其性质 277

21．5．2 污泥调理方法 278

21．6 污泥脱水 279

21．6．1 污泥的自然干化 279

21．6．2 污泥的机械脱水 2813

21．7 污泥的干燥与焚烧 284

21．7．1 污泥的干燥设备 284

21．7．2 污泥焚烧设备 286

21．7．3 污泥的干燥与焚烧设备的选型 289

21．8 污泥的最终处置与利用 289

21．8．1 农肥利用 289

21．8．2 制建筑材料 290

21．8．3 制化工原料 290

21．8．4 填地、填海造地 290

21．8．5 投海 291

练习题 291

第四篇 水处理工艺系统与处理厂设计 294

第22章 典型给水处理系统 294

22．1 城镇给水处理厂的设计内容及厂址选择 294

22．1．1 城镇给水处理厂设计 294

22．1．2 城镇给水处理厂厂址选择 295

22．2 生活饮用水处理工艺与主要构筑物的选择 297

22．2．1 选择给水处理工艺流程时应具备的基础资料 297

22．2．2 给水处理工艺流程的选择原则 298

22．2．3 生活饮用水处理工艺流程的选择 298

22．2．4 生活饮用水处理构筑物类型选择 303

22．3 工业用水处理工艺 306

22．3．1 工业用水系统 306

22．3．2 纯水制备与咸水淡化 311

22．3．3 锅炉水处理 314

22．3．4 敞开式循环冷却水处理 316

22．3．5 膜处理技术 320

22．4 生活污水回用工艺 323

22．4．1 生活污水来源 324

22．4．2 生活污水的回用途径 324

22．4．3 生活污水回用技术及发展 324

22．4．4 污水回用处理工艺及流程的选择 328

22．4．5 污水回用新技术、新工艺的开发 330

22．5 城镇给水处理厂的平面及高程布置 330

22．5．1 城镇给水处理厂的平面布置 330

22．5．2 城镇给水处理厂的高程布置 333

22．6 给水处理厂生产过程监控与自动控制 335

22．6．1 概述 335

22．6．2 水厂内检测仪表的设置 336

22．6．3 水厂自动化设计要求 337

22．6．4 计算机控制管理系统要求 341

22．6．5 抗干扰问题 342

22．7 城镇给水处理厂工艺系统设计计算实例 342

22．7．1 工艺流程及设计水量 342

22．7．2 构筑物选择及计算 343

练习题 366

第23章 城镇污水处理工艺系统 367

23．1 污水处理工艺系统的选择原则 367

23．1．1 污水处理工艺系统在水社会循环中的作用 367

23．1．2 污水处理工艺系统选择的基本原则 368

23．2 城镇污水处理系统 368

23．2．1 城市污水的特点 368

23．2．2 城市污水处理方法 372

23．2．3 城市污水处理厂设计程序 378

23．2．4 污水处理厂设计内容及设计原则 380

23．2．5 污水处理厂工艺选择 381

23．2．6 污水处理厂选址原则 382

23．3 污水处理厂的平面布置与高程布置 383

23．3．1 污水处理厂的平面布置 383

23．3．2 污水处理厂的高程布置 388

23．4 污水处理构筑物及配水与计量 395

23．4．1 处理构筑物的结构要求及运行方式 395

23．4．2 处理构筑物间连接管的设计 396

24．4．3 配水设备 396

23．4．4 污水计量设备 397

23．5 污水厂的运行管理、监控与自动控制 400

23．5．1 污水处理构筑物的验收 400

23．5．2 污水处理厂的调试 400

23．5．3 污水处理厂的运行管理 401

23．5．4 污水处理厂的水质监测 401

23．5．5 污水处理厂自动控制 402

23．6 污水深度处理技术 402

23．6．1 概述 402

23．6．2 悬浮物的去除 403

23．6．3 溶解性有机物的去除 406

23．6．4 溶解性无机盐类的去除 410

23．6．5 污水的消毒处理 412

23．6．6 脱氮技术 414

23．6．7 除磷技术 416

23．6．8 同步脱氮除磷技术 420

23．6．9 城市污水的再生与利用 420

23．7 污泥处理与处置 425

23．7．1 污泥的来源及性质 425

23．7．2 污泥处理与处置系统 428

23．8 污水处理厂工艺设计实例 430

练习题 437

第24章 其他给水与废水处理工艺系统 439

24．1 概述 439

24．1．1 特种水源水处理概况 439

24．1．2 工业废水处理概况 440

24．2 特种水源水处理工艺系统 441

24．2．1 高浊度水处理工艺系统 441

24．2．2 地下水除铁除锰处理工艺 445

24．2．3 水的除氟除砷处理工艺 450

24．2．4 工业给水预处理、软化与除盐工艺 452

24．3 几种工业废水处理工艺系统 459

24．3．1 啤酒废水处理工艺系统 459

24．3．2 含油及石油化工废水处理工艺系统 462

24．3．3 纺织印染废水处理工艺系统 471

练习题 477

附录A 氧在蒸馏水中的溶解度 478

附录B 空气管计算图a 479

附录C 空气管计算图b 480

附录D 各种管内部压力损失的换算系数 481

附录E 我国鼓风机产品规格 482

参考文献 483