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第1章 城镇污水处理设施建设与排放标准 1

1.1 城镇污水处理设施规划建设概况 1

1.1.1 城镇污水处理设施的发展规划 2

1.1.2 城镇污水处理设施的工程建设 6

1.2 城镇污水处理厂污染物排放标准 10

1.2.1 城镇污水污染物排放标准的演变 10

1.2.2 重点流域执行GB 18918—2002一级A标准 14

1.2.3 GB 18918—2002及一级A标准适用性探讨 16

1.3 城镇污水能源化资源化利用趋势 23

1.3.1 城镇污水的能源化资源化利用途径 23

1.3.2 城镇污水能源化资源化的技术方向 28

1.3.3 侧流和主流工艺厌氧氨氧化技术 30

第2章 城镇污水水质特性与稳定达标难点 34

2.1 城镇污水水质水量的时空变化 34

2.1.1 全国城镇污水水质水量变化特征 34

2.1.2 无锡城镇污水水质水量变化特征 42

2.1.3 青岛城镇污水水质水量变化特征 45

2.1.4 城镇污水处理厂水质水量案例分析 48

2.2 关键水质指标的达标难点分析 58

2.2.1 化学需氧量（COD） 58

2.2.2 五日生化需氧量（BOD5） 60

2.2.3 悬浮固体（SS） 62

2.2.4 氨氮（NH3-N）与总氮（TN） 63

2.2.5 总磷（TP） 66

2.3 稳定达标的主要水质因素剖析 68

2.3.1 污水SS/BOD5或SS/COD比值 68

2.3.2 污水碳氮比BOD5/TN或COD/TN 72

2.3.3 冬季低水温条件的影响分析 78

第3章 城镇污水稳定达标及再生处理工艺路线 82

3.1 设计决策的总体原则 82

3.1.1 规划设计方案编制 82

3.1.2 工艺技术路线选择 84

3.2 稳定达标及再生处理工艺路线 86

3.2.1 工艺技术决策要点 86

3.2.2 提标改造工艺技术路线 91

3.2.3 新建扩建工艺技术路线 95

3.2.4 污水再生处理工艺技术路线 96

3.2.5 典型工艺单元及技术措施示例 99

3.3 城镇污水处理系统的管理控制 103

3.3.1 污水收集与输送系统 103

3.3.2 城镇污水生物处理设施 105

3.3.3 污水再生（深度）处理设施 106

第4章 城镇污水氮磷去除途径与工艺方案 108

4.1 污水生物除磷脱氮途径概述 108

4.1.1 污水处理系统的关键微生物 108

4.1.2 污水磷酸盐来源与去除途径 110

4.1.3 污水中氮的来源与去除途径 113

4.2 活性污泥产率的构成及计算方法 114

4.2.1 基于IWA活性污泥模型计算方法 115

4.2.2 德国污水处理协会ATV计算方法 117

4.2.3 国内室外排水设计规范的计算方法 118

4.2.4 活性污泥产率不同计算方法的比较 121

4.2.5 基于全组分“衰减”的污泥产率计算方法 125

4.3 污水除磷脱氮工艺技术方案构成 127

4.3.1 工艺方案的构成要素 127

4.3.2 工艺单元的组合模式 134

4.3.3 工艺设备选型及成套 137

第5章 城镇污水预处理工艺单元选择 149

5.1 机械格栅单元 149

5.1.1 技术原理 150

5.1.2 格栅配置 150

5.1.3 类型与特征 151

5.1.4 转鼓式格栅 153

5.1.5 阶梯式格栅 154

5.1.6 内进流式格栅 156

5.1.7 平板式格栅一体机 157

5.2 除砂系统 159

5.2.1 类型与特征 160

5.2.2 平流沉砂池 163

5.2.3 曝气沉砂池 164

5.2.4 旋流沉砂池 165

5.3 初沉池 166

5.3.1 技术原理 167

5.3.2 类型与特征 168

5.3.3 辐流式初沉（发酵）池 169

5.4 初沉发酵池（PS/F） 171

5.4.1 基本原理 171

5.4.2 运行模式 172

5.4.3 适用条件 173

5.4.4 设计与运行考虑 174

5.5 生物絮凝强化一级处理（BEPT） 175

5.5.1 工艺开发与发展 175

5.5.2 工艺机理与特性 176

5.5.3 设计与运行考虑 182

5.6 化学强化一级处理（CEPT） 183

5.6.1 工艺原理与构成 183

5.6.2 混合与絮凝方式 185

5.6.3 设计与运行考虑 186

5.7 化学—生物强化一级处理（CBEPT） 187

5.7.1 工艺原理与构成 188

5.7.2 工艺设计与运行参数 190

第6章 城镇污水除磷脱氮工艺单元及强化技术 192

6.1 厌氧／缺氧／好氧除磷脱氮工艺技术 192

6.1.1 主要工艺技术类型 192

6.1.2 工艺设计与运行要点 201

6.2 氧化沟法除磷脱氮工艺技术 206

6.2.1 主要工艺技术类型 206

6.2.2 工艺设计与运行要点 216

6.3 序批式反应器除磷脱氮工艺技术 220

6.3.1 主要工艺技术类型 220

6.3.2 工艺设计与运行要点 224

6.4 除磷脱氮工艺强化——MBR技术 227

6.4.1 工艺单元基本构成 227

6.4.2 工艺设计考虑 230

6.4.3 运行控制要点 234

6.5 除磷脱氮工艺强化——悬浮填料技术 235

6.5.1 工艺技术原理 235

6.5.2 工艺功能特征 236

6.5.3 工艺设计与运行要点 242

6.6 除磷脱氮工艺强化——生物滤池技术 249

6.6.1 工艺技术演变 250

6.6.2 工艺技术类型 252

6.6.3 工艺设计与运行要点 254

第7章 城镇污水处理混凝沉淀与过滤工艺单元 257

7.1 混凝过程 257

7.1.1 混凝与化学除磷原理 257

7.1.2 工艺设计与运行要点 264

7.2 沉淀过程 280

7.2.1 沉淀池原理与类型 280

7.2.2 工艺设计与运行要点 281

7.3 滤料过滤 284

7.3.1 过滤工艺原理 285

7.3.2 过滤介质性能 286

7.3.3 滤池主要类型 288

7.3.4 工艺设计与运行要点 289

7.4 机械过滤 306

7.4.1 基本构造与工艺原理 306

7.4.2 运行过程与技术特点 308

7.4.3 工艺设计与运行要点 310

第8章 城镇污水处理膜分离与消毒工艺单元 311

8.1 膜法过滤 311

8.1.1 膜滤工艺原理 311

8.1.2 膜材质与组件 314

8.1.3 工艺适用条件 320

8.1.4 主要设计考虑 320

8.1.5 运行控制要点 329

8.2 反渗透（RO） 340

8.2.1 工艺基本原理 341

8.2.2 膜材质与组件 343

8.2.3 工艺适用条件 346

8.2.4 主要设计考虑 347

8.2.5 运行控制要点 351

8.3 臭氧氧化 358

8.3.1 工艺基本原理 358

8.3.2 工艺适用条件 360

8.3.3 主要设计参数 361

8.3.4 运行控制要点 363

8.4 消毒处理 364

8.4.1 氯消毒 365

8.4.2 二氧化氯（ClO2）消毒 369

8.4.3 紫外（UV）消毒 372

8.4.4 消毒技术选择与评价 380

第9章 城镇污水处理系统节能降耗技术途径 384

9.1 城镇污水处理系统能耗特征 384

9.1.1 主要能耗单元识别 384

9.1.2 主要影响因素分析 386

9.1.3 节能降耗策略与技术措施 388

9.2 全国城镇污水处理能耗分析 390

9.2.1 城镇污水处理能耗指标 391

9.2.2 城镇污水处理能耗分析 392

9.2.3 季节变化对能耗的影响 393

9.2.4 工程规模对能耗的影响 395

9.2.5 排放标准对能耗的影响 398

9.2.6 运行负荷对能耗的影响 400

9.3 主要工艺单元节能降耗途径 401

9.3.1 全流程节能降耗技术策略 401

9.3.2 一级处理单元节能降耗 405

9.3.3 生物处理单元节能降耗 406

9.3.4 其他节能降耗技术措施 407

9.4 关键耗能设备节能控制措施 408

9.4.1 驱动电机 408

9.4.2 提升泵／输送泵 409

9.4.3 曝气／搅拌设备 412

9.4.4 机械曝气系统 415

9.4.5 回流系统 417

9.4.6 变频控制技术 418

第10章 城镇污水一级A达标及再生处理案例 421

10.1 无锡市芦村污水处理厂工程 421

10.1.1 工程建设背景 421

10.1.2 一级A提标改造 423

10.1.3 四期新建工程 427

10.1.4 工艺运行效果分析 432

10.2 天津市东郊污水处理厂工程 434

10.2.1 工程概况 434

10.2.2 关键工艺参数 436

10.2.3 工艺运行效果分析 437

10.3 青岛市团岛污水处理厂工程 438

10.3.1 工程概况 438

10.3.2 关键工艺参数 440

10.3.3 工艺运行效果分析 441

10.4 常州市清潭污水处理厂工程 443

10.4.1 项目概况 443

10.4.2 达标影响因素分析 443

10.4.3 工艺改造方案研究 447

10.4.4 工程实施效果分析 450

10.5 山东省济宁污水处理厂工程 455

10.5.1 工程概况 455

10.5.2 关键工艺参数 456

10.5.3 提标改造运行效果 457

10.6 无锡市硕放污水处理厂工程 459

10.6.1 工程概况 459

10.6.2 主要工艺参数 460

10.6.3 工艺运行效果分析 461

10.7 合肥市望塘污水处理厂工程 464

10.7.1 工程概况 464

10.7.2 关键工艺参数 465

10.7.3 工艺运行效果分析 465

10.8 安徽巢湖市污水处理厂工程 468

10.8.1 工程概况 468

10.8.2 关键工艺参数 468

10.8.3 工艺运行效果分析 469

10.9 无锡市城北污水处理厂工程 470

10.9.1 工程概况 470

10.9.2 关键工艺参数 472

10.9.3 工艺运行效果分析 472

10.10 北京市清河再生水厂工程 474

10.10.1 工程概况 474

10.10.2 关键工艺参数 475

10.10.3 工艺运行效果分析 476

10.11 天津市纪庄子再生水厂工程 478

10.11.1 工程建设 478

10.11.2 改扩建工程 481

10.11.3 工艺运行效果分析 482

10.12 天津空港物流加工区再生水厂工程 485

10.12.1 工程概况 485

10.12.2 关键工艺参数 486

10.12.3 工艺运行效果分析 486

主要参考文献 490