第1章 概论 1
1.1 微污染原水生物预处理的必要性及意义 1
1.1.1 我国水资源现状 1
1.1.2 原水微污染及其危害 5
1.1.3 常规净水工艺系统处理微污染原水的局限性 7
1.1.4 生物预处理的作用及意义 9
1.2 微污染原水生物膜法预处理技术 10
1.2.1 生物膜法预处理技术简介 11
1.2.2 生物预处理净水技术分类及特点 25
1.3 微污染原水生物接触氧化预处理技术 26
1.3.1 填料 26
1.3.2 曝气设备 39
1.3.3 穿孔管曝气注意事项 44
1.3.4 曝气系统的选择与设计 45
1.4 本书的主要内容和创新点 50
第2章 弹性填料微孔曝气生物预处理中试研究 52
2.1 微污染原水水质与分析方法 52
2.1.1 原水水质 52
2.1.2 测试项目与分析方法 52
2.2 除微污染工艺路线 62
2.3 生物预处理工艺设计与调试 62
2.3.1 工艺流程 62
2.3.2 工艺设计 63
2.3.3 挂膜调试 64
2.4 生物预处理除污染效果 64
2.4.1 氨氮和亚硝酸氮的去除 65
2.4.2 CODMn的去除 66
2.4.3 TOC的去除 68
2.4.4 浊度的去除 68
2.4.5 色度的去除 69
2.4.6 铁、锰等的去除 69
2.5 生物预处理与后续深度处理全流程的除污染效果 69
2.5.1 取样点位置示意图及水样点编号 69
2.5.2 工艺运行参数 70
2.5.3 TOC的去除 70
2.5.4 GC-MS/COMP技术检测 71
2.5.5 Ames致突变性试验 74
2.5.6 同步检测常规水质指标的去除 75
2.6 生物预处理混凝剂和液氯用量试验 76
2.6.1 混凝剂用量 76
2.6.2 液氯用量 76
2.7 小结 76
第3章 低浊度污染原水生物预处理工程设计及运行管理 78
3.1 姚江污染原水水质 78
3.2 生物预处理净水工艺系统 78
3.3 生物接触氧化预处理池 81
3.3.1 构造示意图 81
3.3.2 设计参数 81
3.3.3 挂膜与运行管理 83
第4章 低浊度污染原水生物预处理效果与影响因素分析 87
4.1 除NH?-N效果与影响因素分析 87
4.1.1 除NH?-N作用效果 87
4.1.2 除NH?-N作用效果影响因素分析 89
4.2 除NO?-N效果与影响因素分析 95
4.2.1 常温下除NO?-N作用效果分析 95
4.2.2 除NO?-N作用效果影响因素分析 96
4.2.3 生物预处理池NO?-N累积与影响因素分析 102
4.3 有机物和色度去除效果与影响因素分析 104
4.3.1 COD去除效果与影响因素分析 104
4.3.2 除有机物GC-MS/COMP检测效果分析 106
4.3.3 除色度作用效果分析 109
4.4 浊度去除效果与影响因素分析 111
4.4.1 常温下除浊度效果分析 111
4.4.2 除浊度作用效果影响因素分析 111
4.4.3 除原水浊度机理分析 115
4.5 小结 116
第5章 弹性填料富氧曝气生物预处理组合系统除污染 119
5.1 生物接触氧化预处理工艺系统 119
5.1.1 原水水质 119
5.1.2 预处理工艺系统 119
5.1.3 工艺设计参数 120
5.2 生物预处理净水系统各工艺除污染效果分析 120
5.2.1 常规分析项目的去除效果比较研究 121
5.2.2 有机物去除效果GC-MS/COMP分析比较研究 123
5.2.3 致突变性比较研究 126
5.3 生物预处理净水系统除污染整体效果与可行性研究 128
5.3.1 除污染整体效果分析 128
5.3.2 处理污染原水可行性分析 129
5.4 小结 130
第6章 低浊度污染原水生物预处理与常规净水系统除污染比较 131
6.1 弹性填料生物接触氧化与常规净水系统工艺比较 131
6.2 除污染常规分析项目的去除效果比较分析 132
6.2.1 除NH?-N对比试验结果及分析 132
6.2.2 除NO?-N对比试验结果及分析 134
6.2.3 除CODMn对比试验结果及分析 135
6.2.4 除色度对比试验结果及分析 136
6.2.5 除浊度对比试验结果及分析 137
6.3 有机污染物去除效果GC-MS/COMP比较研究 139
6.3.1 有机物GC-MS/COMP定性比较分析 139
6.3.2 有机物总峰面积及其削减率比较分析 140
6.3.3 苯系物和多环芳烃检测结果及其削减率比较分析 141
6.3.4 优先污染物定量比较分析 141
6.4 总有机碳(TOC)去除效果比较分析 142
6.5 致突变性比较 143
6.6 小结 145
第7章 浊度较高的污染原水净水系统及其除污染效果 146
7.1 浊度较高的污染原水及生物预处理净水系统 146
7.1.1 浊度较高的川杨河污染原水水质 146
7.1.2 生物预处理工艺与常规净水系统优化组合流程 147
7.1.3 生物预处理池工艺设计及运行管理 148
7.2 浊度较高的污染原水生物预处理净水系统除污染效果 149
7.2.1 去除NH?-N和NO?-N 149
7.2.2 去除CODMn和色度 151
7.2.3 浊度等指标去除效果 152
7.3 生物预处理与常规净水系统除污染效果统计比较分析 153
7.3.1 去除NH?-N 153
7.3.2 CODMn去除效果统计比较分析 154
7.3.3 色度去除 155
7.3.4 NO?-N去除 156
7.3.5 浊度、总铁及总锰去除 157
7.4 小结 158
第8章 弹性填料富氧曝气生物预处理微污染原水机理 160
8.1 弹性填料自然挂膜培养研究 161
8.2 生物预处理污染水源作用机理分析研究 162
8.2.1 好氧生物膜特征及作用分析 162
8.2.2 好氧生物膜对污染原水的净化作用 165
8.2.3 好氧生物膜去除污染作用机理分析 165
8.2.4 好氧生物膜中硝化自养菌与异养菌生长关系研究 167
8.2.5 好氧生物膜中的物质传递与基质的分解速率 168
8.2.6 好氧生物膜的厚度、密度与代谢的关系分析 169
8.3 生物预处理污染原水作用特征分析 170
8.3.1 综合好氧生物作用 170
8.3.2 高好氧贫营养性微生物作用 170
8.3.3 显著硝化反应过程 171
8.4 生物预处理的水质净化作用及影响因素 172
8.4.1 水质的净化作用 173
8.4.2 水质净化的主要影响因素 174
8.5 小结 178
第9章 弹性填料富氧曝气生物预处理的效益分析 179
9.1 生物预处理系统节约混凝剂和液氯用量 179
9.1.1 节约混凝剂用量研究 179
9.1.2 节约液氯用量研究 181
9.2 生物预处理除微污染的效益分析 182
9.2.1 社会效益分析 182
9.2.2 经济效益分析 183
9.2.3 生物预处理除微污染的可行性与应用前景 185
9.3 小结 185
第10章 弹性填料生物预处理工程应用实例 186
10.1 东江—深圳供水渠生物预处理工程 186
10.1.1 处理水量与水质 186
10.1.2 处理工艺流程 187
10.1.3 处理工艺单元设计 188
10.1.4 工程运行与管理 189
10.1.5 鼓风曝气系统设计 190
10.1.6 管道系统设计 193
10.1.7 填料系统设计 197
10.1.8 工程运行效果 200
10.1.9 工程评价与总结 201
10.2 上海惠南水厂生物预处理工程 202
10.2.1 水源水质状况 202
10.2.2 预处理工程设计 202
10.2.3 预处理工艺设计 203
10.2.4 系统优化设计 204
10.2.5 工程运行效果 207
10.2.6 经济效益分析 209
第11章 弹性填料生物预处理工程设计与运行维护 210
11.1 弹性填料及安装与使用 210
11.1.1 填料简介 210
11.1.2 产品主要技术指标 211
11.1.3 填料的安装与使用 212
11.2 生物预处理池的启动挂膜 215
11.2.1 低氨氮浓度 215
11.2.2 高氨氮浓度 215
11.3 生物预处理工程设计及运行与维护 216
11.3.1 池型选择 216
11.3.2 进水及布气方式 217
11.3.3 生物预处理池设计经验 218
11.3.4 运行与维护 219
11.3.5 工程设计与运行管理注意事项 220
附录A 立体弹性填料 223
A1 ZH901弹性立体填料 224
A1.1 特性与特点 225
A1.2 技术参数 225
A1.3 几种填料性能对比情况 225
A1.4 安装、使用 225
A2 TL型弹性立体填料 227
A2.1 规格与技术参数 227
A2.2 安装形式与框架 227
A2.3 不同规格的填料两种布置方法的框架条间距 228
附录B 微孔曝气器 229
B1 膜片微孔曝气器 229
B2 球冠形结构微孔曝气器 230
B3 可变微孔曝气器 230
参考文献 232