第1章 绪论 1
1.1 我国水环境与城市污水处理状况 1
1.1.1 我国水环境现状 1
1.1.2 我国水污染特征及其对策 3
1.1.3 我国城市污水处理现状及存在的问题 7
1.2 水体富营养化问题及其危害 12
1.2.1 国内外水体富营养化状况 12
1.2.2 水体富营养化现象 14
1.2.3 水中氮磷的来源 15
1.2.4 水体富营养化的危害 16
1.2.5 水体富营养化的治理 19
1.2.6 我国控制氮磷污染的水环境标准 21
1.3 A2/O生物脱氮除磷工艺 21
1.3.1 A2/O工艺的发展 22
1.3.2 A2/O工艺生物脱氮除磷的原理 24
1.3.3 A2/O工艺的特点及影响因素 25
1.3.4 A2/O工艺在国内外的应用现状 28
1.4 A2/O工艺存在的问题及其对策 29
1.4.1 传统A2/O工艺存在的主要问题 30
1.4.2 A2/O工艺的改进措施 33
参考文献 36
第2章 生物脱氮除磷的新理论与新技术 39
2.1 传统生物脱氮理论 39
2.1.1 硝化反应 39
2.1.2 反硝化反应 42
2.1.3 传统生物脱氮技术存在的问题 44
2.2 生物脱氮新理论和新技术 45
2.2.1 短程硝化反硝化生物脱氮技术 46
2.2.2 厌氧氨氧化生物脱氮技术 56
2.2.3 同步硝化反硝化生物脱氮技术 66
2.3 传统生物除磷理论及其影响因素 72
2.3.1 传统生物除磷的生化反应机理 72
2.3.2 传统生物除磷系统的主要影响因素 74
2.4 反硝化除磷脱氮新理论和新技术 78
2.4.1 反硝化除磷脱氮理论 78
2.4.2 反硝化除磷脱氮工艺 80
2.4.3 反硝化除磷工艺的影响因素 86
参考文献 90
第3章 A2/O工艺系统性能及其运行优化的研究 99
3.1 A2/O工艺的反硝化除磷性能 99
3.1.1 试验方法及方案设计 99
3.1.2 A2/O工艺的除磷性能 100
3.1.3 A2/O工艺的脱氮性能 104
3.1.4 A2/O工艺的COD去除性能 105
3.2 过量曝气对A2/O工艺生物脱氮除磷的影响 106
3.3 进水C/N比和C/P比对A2/O工艺生物脱氮除磷的影响 108
3.3.1 试验方案 109
3.3.2 进水C/N比对氮和磷的去除 110
3.3.3 进水C/P比对氮和磷去除的影响 115
3.4 几种控制变量对A2/O工艺性能的影响 120
3.4.1 MLSS对A2/O工艺的影响 120
3.4.2 SRT对A2/O工艺的影响 122
3.4.3 污泥回流比对A2/O工艺的影响 123
3.4.4 内循环回流比对A2/O工艺的影响 124
3.4.5 缺氧区与好氧区容积比对A2/O工艺的影响 128
3.5 分段进水对A2/O工艺脱氮除磷性能的影响 132
3.5.1 对氮去除的影响 133
3.5.2 对磷去除的影响 135
3.5.3 不同分段进水比时系统沿程方向各参数的变化规律 138
3.5.4 最优分段进水比的适用性 140
3.6 A2/OO工艺生物脱氮除磷性能优化及其运行 142
3.6.1 西班牙Ciudad Real污水处理厂营养物去除优化 142
3.6.2 A2/O工艺脱氮除磷系统的运行研究 147
3.7 强化A2/O工艺反硝化除磷性能的运行策略 154
3.7.1 内循环回流量的控制与优化 156
3.7.2 厌氧／缺氧／好氧区体积比的优化 159
3.7.3 分段进水的优化 161
3.8 A2/O系统内DO、ORP及pH的变化规律 163
3.8.1 DO、ORP及pH的沿程变化规律 163
3.8.2 DO、ORP及pH的沿程变化原因 166
3.8.3 反硝化除磷过程中ORP在线信息的变化规律 167
3.9 生物脱氮除磷新理论和新技术在A2/O工艺中的实现 168
3.9.1 短程硝化反硝化的实现 168
3.9.2 同步硝化反硝化和反硝化除磷的建立 175
3.9.3 缺氧硝化现象在A2/O系统中的出现及其特征 179
3.10 A2/O工艺强化反硝化除磷体系中微生物特性分析 181
3.10.1 聚磷颗粒染色的沿程特征变化 182
3.10.2 胞内储存物PHB染色的沿程特征变化 184
3.10.3 微生物电镜扫描分析的沿程特征变化 185
参考文献 188
第4章 A2/O工艺的数学模型与模拟 194
4.1 A2/O工艺反硝化除磷代谢模型 194
4.1.1 反硝化除磷代谢模型 195
4.1.2 反硝化除磷动力学 196
4.1.3 A2/O反硝化除磷工艺动力学模式 199
4.2 TUD联合模型在A2/O工艺的应用 208
4.2.1 倒置A2/O工艺TUD模型的建立与模拟 208
4.2.2 采用TUD模型动态模拟倒置A2/O工艺运行工况 211
4.2.3 采用TUD联合模型对倒置A2/O工艺运行诊断与优化 215
4.3 A2/O工艺控制策略benchmark仿真平台 218
4.3.1 平台的开发 219
4.3.2 仿真平台的应用与模拟 226
参考文献 231
第5章 A2/O污水处理系统的运行、管理、设计与应用 235
5.1 A2/O污水处理系统污泥的培养及调试 235
5.1.1 污泥的培养与驯化 235
5.1.2 系统的运行调试 237
5.1.3 运行调试实例 240
5.2 A2/O污水处理系统的运行管理 248
5.2.1 A2/O污水处理厂主要构筑物的运行管理 248
5.2.2 提高A2/O工艺整体处理效果的措施 262
5.2.3 保定市污水处理总厂A2/O工艺的运行管理 263
5.3 A2/O污水处理工艺常见问题及其对策 267
5.3.1 污泥膨胀 267
5.3.2 污泥上浮 271
5.3.3 活性污泥泡沫 271
5.4 A2/O污水处理工艺的过程控制 275
5.4.1 检测变量及常用在线仪表 275
5.4.2 A2/O工艺的过程控制原则 280
5.4.3 A2/O污水处理工艺的控制过程 282
5.4.4 A2/O污水处理系统优化的方法或策略 285
5.4.5 无锡芦村A2/O污水处理厂自动控制系统 290
5.4.6 应用专家控制系统提高A2/O工艺的脱氮效率 296
5.5 A2/O污水处理工程的设计 305
5.5.1 工程设计的依据与原则 305
5.5.2 A2/O工艺设计实例1 307
5.5.3 A2/O工艺设计实例2 315
5.6 A2/O污水处理典型工程实例 321
5.6.1 青岛李村河污水处理厂 321
5.6.2 北京清河污水处理厂 327
5.6.3 广州大坦沙污水处理厂 331
5.6.4 成都第三污水处理厂 337
5.6.5 纪庄子污水处理厂 341
参考文献 348
第6章 A2/O变形工艺及其工程应用 352
6.1 倒置A2/O工艺 352
6.1.1 倒置A2/O工艺的提出 352
6.1.2 倒置A2/O工艺脱氮除磷原理与特点 353
6.1.3 倒置A2/O工艺在实际生产中的应用 357
6.2 UCT工艺及其工程应用 365
6.2.1 UCT及其变形工艺 365
6.2.2 UCT工艺在污水处理工程中的应用 370
6.3 回流污泥反硝化A2/O工艺及其应用 375
6.3.1 回流污泥反硝化A2/O工艺 375
6.3.2 某改良型A2/O工艺的除磷脱氮运行效果 379
6.4 其他A2/O变形工艺 382
6.4.1 三环式A2/O工艺 382
6.4.2 PASF工艺 384
参考文献 385
符号说明 386