第1章 绪论 1
1.1 中国的水资源现状 1
1.1.1 水资源的分布 1
1.1.2 水资源量 4
1.2 水的循环 5
1.2.1 水的自然循环 5
1.2.2 水的社会循环 6
1.3 废水的水质 6
1.3.1 生活污水和城市污水的水质及计算 7
1.3.2 工业废水的水质 8
1.4 水污染物排放标准的分类与制定原则 9
1.5 废水处理工艺 15
1.5.1 废水处理程度的分级 15
1.5.2 工业废水的处理方式 16
1.6 废水的生物处理方法 16
1.6.1 有机物的生物降解 17
1.6.2 微生物的代谢 18
1.6.3 生物降解的环境条件 18
1.6.4 生物处理技术的分类 19
第2章 有机废水的好氧生物处理 21
2.1 废水好氧生物处理的基本生物过程 21
2.1.1 好氧生物处理的生化反应 21
2.1.2 好氧生物处理过程中的代谢过程 22
2.1.3 有机物好氧生物降解过程 22
2.1.4 好氧生物处理中合成代谢与分解代谢的关系 23
2.1.5 废水好氧生物处理途径 23
2.2 废水好氧生物处理的基本方法与分类 23
2.2.1 好氧活性污泥法 23
2.2.2 好氧生物膜法 26
2.2.3 氧化塘法 27
2.2.4 氮和磷的生物去除工艺 28
2.3 好氧生物处理的影响因素与条件 28
2.4 好氧生物技术处理高浓度难降解有机废水的研究方向 29
参考文献 30
第3章 好氧活性污泥法处理工艺 31
3.1 好氧活性污泥法的基本原理 31
3.1.1 好氧活性污泥处理系统的基本流程 31
3.1.2 活性污泥的形态与组成 32
3.1.3 活性污泥净化反应过程 32
3.2 活性污泥法的工艺过程及其运行方式 33
3.2.1 活性污泥法的工艺流程 34
3.2.2 活性污泥的性质与性能指标 35
3.2.3 活性污泥法的基本工艺参数及影响因素 38
3.2.4 活性污泥法的主要运行方式 40
3.2.5 氧气曝气 43
3.3 曝气池 44
3.3.1 曝气池的类型与构造 44
3.3.2 曝气的原理与理论基础 47
3.3.3 氧转移速率的影响因素 49
3.3.4 氧转移速率与供气量的计算 51
3.4 活性污泥系统的工艺计算与设计 51
3.4.1 设计的基础资料与工艺流程的选定 52
3.4.2 普通曝气池的计算与设计 52
3.4.3 二次沉淀池的计算与设计 55
3.4.4 污泥回流系统的计算与设计 56
3.5 曝气设备 57
3.5.1 鼓风曝气装置 57
3.5.2 机械曝气装置 64
3.5.3 曝气装置传氧速率的计算 68
3.6 活性污泥工艺的控制与运行 70
3.6.1 活性污泥的培养与驯化 70
3.6.2 正常运行工艺控制 71
3.6.3 活性污泥系统的问题及解决对策 72
参考文献 74
第4章 新型好氧活性污泥法处理工艺 75
4.1 氧化沟工艺 75
4.1.1 氧化沟的构造 75
4.1.2 氧化沟的工作原理 76
4.1.3 氧化沟的基本特征 76
4.1.4 氧化沟的形式 77
4.1.5 氧化沟的充氧设备 82
4.1.6 氧化沟的设计计算与技术参数 83
4.1.7 氧化沟的优缺点及其应用 85
4.2 吸附－生物降解工艺 86
4.2.1 工艺流程及其特征 86
4.2.2 A-B法的应用 87
4.3 序批式间歇反应器工艺 88
4.3.1 SBR活性污泥法的工艺流程及其特征 88
4.3.2 SBR的运行过程 90
4.3.3 SBR过程的动力学分析 92
4.3.4 SBR活性污泥法的设计 93
4.3.5 滗水器 95
4.4 SBR工艺的发展 97
4.4.1 间歇循环延时曝气系统（ICEAS） 97
4.4.2 CASS工艺 99
4.4.3 CAST工艺 102
4.4.4 DAT-IAT工艺 103
4.4.5 一体化活性污泥系统 106
4.4.6 射流式SBR 工艺 110
4.4.7 改良型间歇活性污泥过程 111
4.4.8 SBR工艺对高浓度难降解有机废水的适应性 113
参考文献 113
第5章 好氧生物膜法处理技术 114
5.1 好氧生物膜法的基本原理 114
5.1.1 生物膜的形成过程 114
5.1.2 生物膜的结构 115
5.1.3 生物膜处理法的主要特征 115
5.2 好氧生物滤池工艺 116
5.2.1 好氧生物滤池的基本原理 116
5.2.2 普通生物滤池的构造 117
5.2.3 普通生物滤池的设计与计算 119
5.2.4 高负荷生物滤池 122
5.2.5 塔式生物滤池 127
5.2.6 淹没式生物滤池 130
5.2.7 影响生物滤池功能的主要因素 135
5.2.8 前处理——Actiflo工艺 136
5.3 好氧生物转盘工艺 137
5.3.1 好氧生物转盘的构造 137
5.3.2 好氧生物转盘的工艺特征 138
5.3.3 好氧生物转盘的工艺流程与组合 138
5.3.4 好氧生物转盘的设计计算 139
5.4 生物接触氧化法处理工艺 142
5.4.1 生物接触氧化池的构造与形式 143
5.4.2 生物接触氧化法处理工艺 145
5.4.3 生物接触氧化法的特征 146
5.4.4 生物接触氧化池的设计计算 146
5.5 好氧生物流化床工艺 148
5.5.1 载体颗粒流化原理 148
5.5.2 生物流化床的构造 149
5.5.3 生物流化床的工艺类型 150
5.5.4 生物流化床的优点及问题 151
5.6 生物膜法的运行管理 152
5.6.1 生物膜的培养与驯化 152
5.6.2 日常管理 152
5.7 膜生物反应器 153
5.7.1 膜生物反应器的基本原理与特点 153
5.7.2 膜生物反应器的形式 154
5.7.3 膜的技术性能及参数 157
5.7.4 膜生物反应器的控制条件 158
5.7.5 膜生物反应器的应用 159
参考文献 159
第6章 有机废水的厌氧生物处理 160
6.1 有机废水厌氧生物处理的基本过程 160
6.1.1 厌氧生物处理的生物化学过程 160
6.1.2 厌氧生物处理过程中的主要微生物 163
6.1.3 厌氧细菌种群之间的关系及动态平衡 164
6.2 厌氧生物处理过程的影响因素 165
6.2.1 工艺条件 165
6.2.2 环境因素 170
6.3 厌氧生物处理工艺的发展 172
6.3.1 厌氧活性污泥法 172
6.3.2 厌氧生物膜法 174
6.3.3 两相厌氧消化工艺 175
6.4 厌氧生物处理技术的主要特征 176
6.4.1 厌氧生物处理技术的优点 176
6.4.2 厌氧生物处理技术的缺点 177
6.5 厌氧生物处理过程的动力学 178
6.5.1 稳态的完全混合反应器 178
6.5.2 有回流的完全混合反应器 179
6.5.3 厌氧生物膜反应器 181
6.5.4 厌氧生物处理过程动力学参数的测定 182
参考文献 183
第7章 厌氧活性污泥法处理工艺 184
7.1 厌氧水解酸化 184
7.1.1 水解酸化的过程控制 184
7.1.2 水解酸化池的设计 185
7.1.3 水解酸化池的应用 186
7.2 普通厌氧消化池 187
7.2.1 普通厌氧消化池的工作原理 187
7.2.2 普通厌氧消化池的构造 189
7.2.3 普通厌氧消化池的设计计算 190
7.2.4 普通厌氧消化池的应用 191
7.3 厌氧生物接触工艺 191
7.3.1 厌氧生物接触工艺流程 191
7.3.2 厌氧生物接触过程的控制 192
7.3.3 厌氧生物接触工艺的设计 194
7.3.4 厌氧生物接触工艺的应用 195
7.4 升流式厌氧污泥床反应器 197
7.4.1 升流式厌氧污泥床反应器的构造 197
7.4.2 升流式厌氧污泥床反应器的工作原理 199
7.4.3 升流式厌氧污泥床反应器的工艺特征 201
7.4.4 升流式厌氧污泥床反应器的过程控制 201
7.4.5 升流式厌氧污泥床反应器的设计 204
7.4.6 升流式厌氧污泥床反应器的应用 209
7.5 内循环厌氧生物反应器 210
7.5.1 内循环厌氧生物反应器的构造及工作原理 211
7.5.2 内循环厌氧生物反应器的特点 211
7.5.3 内循环厌氧生物反应器的过程控制 212
7.5.4 内循环厌氧生物反应器的应用 213
7.6 厌氧膨胀颗粒污泥床反应器 213
7.6.1 厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的结构与工作原理 214
7.6.2 厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的研究与应用 214
7.7 厌氧折流板反应器 215
7.7.1 厌氧折流板反应器的结构与工作原理 215
7.7.2 厌氧折流板反应器的主要性能 215
7.7.3 厌氧折流板反应器的工艺设计 216
7.7.4 复合型厌氧折流板反应器 217
7.7.5 分阶段多相厌氧反应器 218
7.7.6 厌氧折流板反应器的研究现状和应用 219
参考文献 220
第8章 厌氧生物膜法处理工艺 221
8.1 厌氧生物滤池 221
8.1.1 厌氧生物滤池的构造 221
8.1.2 厌氧生物滤池的工作原理 222
8.1.3 厌氧生物滤池的污泥与微生物分布 223
8.1.4 厌氧生物滤池的特点 224
8.1.5 厌氧生物滤池的工艺设计 225
8.1.6 厌氧生物滤池的应用 225
8.2 厌氧附着膜膨胀床和厌氧附着膜流化床反应器 226
8.2.1 厌氧附着膜流化床的工作原理与特性 227
8.2.2 厌氧附着膜流化床载体的特性和要求 228
8.2.3 厌氧附着膜流化床反应器的设计 228
8.2.4 厌氧附着膜流化床反应器的过程控制 229
8.2.5 厌氧附着膜流化床的研究与应用 230
8.2.6 厌氧附着膜膨胀床的研究与应用 231
8.3 厌氧生物转盘 232
8.3.1 厌氧生物转盘的构造及特征 232
8.3.2 厌氧生物转盘的设计计算 233
8.4 两相厌氧处理系统 235
8.4.1 两相厌氧消化原理 235
8.4.2 两相厌氧处理系统的相分离 236
8.4.3 两相厌氧处理系统的特点 237
8.4.4 两相厌氧处理过程及反应器 237
8.4.5 两相厌氧处理工艺的应用范围 238
8.4.6 两相厌氧处理工艺的工程应用 239
8.5 厌氧复合床反应器 240
8.5.1 无三相分离器的升流式厌氧污泥床过滤器 241
8.5.2 带三相分离器的升流式厌氧污泥床过滤器 241
8.5.3 厌氧复合床反应器的研究与应用 242
参考文献 244
第9章 厌氧生物处理系统的设计及其运行管理 244
9.1 厌氧产气量的计算 245
9.1.1 理论产气量的计算 245
9.1.2 实际产气率分析 246
9.2 厌氧生物反应器的设计计算 247
9.2.1 工艺设备的选型 247
9.2.2 反应器容积的计算 248
9.2.3 消化池的加热与保温 249
9.2.4 消化池的运行管理 251
9.3 沼气的收集与储存 252
9.3.1 沼气的收集 252
9.3.2 沼气的储存 252
9.3.3 附属设施及仪表 253
9.3.4 沼气的利用系统 253
9.4 厌氧设备的运行管理 257
9.4.1 厌氧设备的启动 257
9.4.2 日常管理 258
9.4.3 运行异常问题的分析与排除 259
9.4.4 分析测量与记录 261
参考文献 262
第10章 有机废水生物脱氮除磷技术 263
10.1 营养元素的危害和氮磷的去除方法 263
10.1.1 营养元素的危害 263
10.1.2 脱氮除磷的物化法 264
10.2 生物脱氮的原理 264
10.2.1 氮在废水中存在的形式与转化 264
10.2.2 氨氧化 265
10.2.3 硝化 265
10.2.4 反硝化 266
10.3 生物脱氮工艺与技术 268
10.3.1 活性污泥脱氮传统工艺 268
10.3.2 缺氧－好氧活性污泥脱氮组合工艺 270
10.3.3 同步硝化与反硝化工艺 275
10.3.4 Bardenpho脱氮工艺 275
10.3.5 生物滤池硝化脱氮工艺 276
10.3.6 氧化沟硝化脱氮工艺 276
10.3.7 生物转盘硝化脱氮工艺 276
10.3.8 改进的A-B工艺 277
10.3.9 废水生物脱氮工艺的运行控制 277
10.4 生物除磷的原理及影响因素 278
10.4.1 生物除磷的原理 278
10.4.2 生物除磷的影响因素 279
10.5 生物除磷工艺 280
10.5.1 弗斯特利普除磷工艺 280
10.5.2 厌氧－好氧活性污泥除磷工艺 281
10.6 同步脱氮除磷工艺 284
10.6.1 巴顿甫脱氮除磷工艺 284
10.6.2 Phoredox同步脱氮除磷工艺 285
10.6.3 An／A／O同步生物脱氮除磷工艺 286
10.6.4 UCT同步脱氮除磷工艺 289
10.6.5 VIP组合工艺 290
10.6.6 氧化沟脱氮除磷工艺 290
10.6.7 SBR脱氮除磷工艺 290
10.6.8 废水生物脱氮除磷工艺选择 291
参考文献 292
第11章 废水的自然生物处理系统 293
11.1 稳定塘处理系统 293
11.1.1 生物稳定塘的特点 293
11.1.2 稳定塘系统的运行原理 294
11.1.3 稳定塘的种类及工艺流程 295
11.1.4 厌氧塘 296
11.1.5 兼性塘 298
11.1.6 好氧塘 299
11.1.7 曝气塘 300
11.1.8 深度处理塘 302
11.1.9 稳定塘的塘体设计 303
11.2 高效新型塘 305
11.2.1 两级曝气功率的多级串联曝气塘系统 305
11.2.2 高级组合塘系统 306
11.3 废水土地处理 309
11.3.1 废水土地处理系统的组成 309
11.3.2 废水土地处理的工艺 309
11.3.3 土地处理法的运行管理 311
11.4 人工湿地污水处理技术 313
11.4.1 人工湿地的类型 313
11.4.2 人工湿地的净化原理 314
11.4.3 人工湿地的工艺流程 317
11.4.4 人工湿地系统的工艺设计 318
参考文献 322