《污水除磷脱氮技术》求取 ⇩

第1章 绪论1

1.1 氮磷去除与水质目标1

1.1.1 水质目标与污水处理程度1

1.1.2 氮磷污染与水质富营养化4

1.1.3 氮对水环境质量的其它危害9

1.1.4 氮磷去除与污水的再生利用10

1.2 活性污泥系统的构成与术语含义11

1.2.1 污水处理厂的工艺组成与处理等级11

1.2.2 活性污泥法污水处理工艺的组成13

1.2.3 厌氧、缺氧、好氧概念的含义辨析13

1.2.4 微环境概念及其意义14

1.2.5 污水的可生物处理性15

1.2.6 微生物生长与衰减的概念17

1.2.7 微生物生长产率19

1.3 IAWQ活性污泥数学模型简介22

1.3.1 模型的意义22

1.3.2 模型的表述形式22

1.3.3 污水水质特性及其组分划分23

1.3.4 活性污泥中的有机固体26

1.3.5 化学计量学与动力学参数的确定27

1.4 活性污泥法工艺计算方法的简要说明29

1.4.1 污泥量的计算29

1.4.2 需氧量的计算31

1.4.3 反应池池容计算32

1.4.4 剩余活性污泥量的计算32

1.4.5 出水BOD5和COD的估算32

1.4.6 主要工艺参数选择与计算示例132

1.4.7 主要工艺参数选择与计算示例233

1.5 污水除磷脱氮技术发展简史34

第2章 污水生物脱氮原理与工艺36

2.1 水环境与污水中氮来源和循环36

2.2 污水生物处理过程氮的转化和去除37

2.2.1 城市污水氮的来源和组成37

2.2.2 污水生物处理过程氮的转化38

2.2.3 生物合成和污泥排除对氮的去除38

2.3 生物硝化过程与动力学39

2.3.1 生物硝化过程39

2.3.2 生物硝化动力学41

2.3.3 生物硝化过程环境影响因素43

2.3.4 附着生长硝化动力学特点48

2.4 生物反硝化过程与动力学49

2.4.1 生物反硝化过程49

2.4.2 生物反硝化动力学52

2.4.3 生物反硝化过程环境影响因素55

2.4.4 生物硝化和生物反硝化系统的数学模型57

2.5 城市污水脱氮技术概述58

2.5.1 污水生物脱氮58

2.5.2 污水物理化学方法脱氮62

第3章 污水生物硝化工艺63

3.1 生物硝化工艺的分类63

3.2 生物硝化的前处理64

3.3 微生物悬浮生长型硝化65

3.3.1 设计理论及方法65

3.3.2 完全混合活性污泥法69

3.3.3 普通推流式活性污泥法72

3.3.4 延时曝气活性污泥法与氧化沟工艺73

3.3.5 吸附再生活性污泥法74

3.3.6 阶段曝气、渐减曝气和污泥再曝气系统77

3.3.7 高纯氧活性污泥法77

3.3.8 粉状活性炭活性污泥法78

3.3.9 序批式括性污泥法79

3.3.10 其它设计考虑要点83

3.4 微生物附着生长型硝化86

3.4.1 生物膜降解有机物数学模型与设计86

3.4.2 生物滤池和塔式生物滤池88

3.4.3 生物转盘96

3.4.4 淹没式生物滤池101

3.4.5 生物流化床103

3.4.6 生物曝气滤池105

3.5 微生物悬浮生长和附着生长合并和组合工艺107

第4章 污水生物反硝化及生物脱氮工艺109

4.1 引言109

4.2 甲醇为碳源微生物悬浮生长型反应器反硝化109

4.2.1 概述109

4.2.2 反硝化速率110

4.2.3 完全混合悬浮生长反硝化110

4.2.4 推流式悬浮生长反硝化反应器动力学设计方法115

4.3 以甲醇为碳源微生物附着生长型反应器反硝化116

4.3.1 动力学特点及一般设计准则116

4.3.2 附着生长反硝化构筑物118

4.4 单一缺氧池活性污泥脱氮系统124

4.4.1 历史沿革与工艺概述124

4.4.2 工艺与设备各设计通则126

4.4.3 运行控制129

4.5 双缺氧池和三缺氧池活性污泥脱氮系统129

4.5.1 工艺概述129

4.5.2 工艺与设备设计通则131

4.5.3 脱氮效率分析132

4.6 多缺氧池活性污泥脱氮系统135

4.7 氧化沟生物脱氮工艺136

4.7.1 工艺概述136

4.7.2 常用的几种商业性氧化沟系统及生物脱氮工艺特点137

4.7.3 工艺设计142

4.8 SBR脱氮工艺146

4.8.1 工艺概述146

4.8.2 设计与运行控制148

4.9 生物脱氮工艺选择149

4.9.1 单级活性污泥脱氮工艺与分级生物脱氮工艺比较149

4.9.2 单级活性污泥脱氮工艺选择151

4.10 生物脱氮工艺配套设施设计要点154

4.10.1 初沉池154

4.10.2 二沉池154

4.10.3 生物选择器156

4.11 活性污泥系统脱氮工艺设计计算示例158

4.11.1 工艺设计计算一般原则及程序158

4.11.2 工艺设计计算示例159

第5章 物理化学法脱氮165

5.1 折点氯化法去除氨氮165

5.1.1 基本原理165

5.1.2 工程考虑与运行控制166

5.1.3 余氯脱除169

5.1.4 工程实例169

5.2 选择性离子交换法去除氨氮171

5.2.1 基本原理171

5.2.2 设计要点与工程实例181

5.3 空气吹脱法去除氨氮186

5.3.1 基本原理186

5.3.2 工艺设计及操作因素188

5.3.3 生产试验实例190

第6章 污水生物除磷原理与工艺192

6.1 污水生物除磷技术的发展背景192

6.1.1 概述192

6.1.2 污水处理厂除磷现象的发现193

6.1.3 生物除磷作用的证实194

6.1.4 生物除磷现象的早期研究和应用196

6.5 生物除磷的快速生物降解基质假说199

6.1.6 生物诱导化学沉淀的除磷理论201

6.2 污水生物除磷工艺及性能202

6.2.1 生物除磷工艺概述202

6.2.2 活性污泥系统的运行改进203

6.2.3 A/O工艺系列204

6.2.4 Phoredox（Bardenpho）工艺系列209

6.2.5 氧化沟工艺系列215

6.2.6 序批式反应器（SBR）工艺系列215

6.2.7 侧流除磷（Phostrip）工艺220

6.3 污水生物除磷的机理和动力学223

6.3.1 生物除磷机理概述223

6.3.2 贮磷微生物224

6.3.3 磷的厌氧释放227

6.3.4 磷的好氧（缺氧）吸收232

6.3.5 磷的有效释放和无效释放及其对好氧吸收的影响232

6.3.6 磷的厌氧释放和好氧吸收的生化机理234

6.3.7 挥发性脂肪酸的外部产生237

6.4 污水生物除磷系统的污水和污泥特性分析237

6.4.1 引言237

6.4.2 污水的典型组成成分238

6.4.3 城市污水有机物组分的划分238

6.4.4 城市污水的含氮组分240

6.4.5 城市污水的含磷组分240

6.4.6 目前没有标准分析方法的模型组分241

6.5 影响生物除磷工艺性能的主要因素243

6.5.1 出水SS243

6.5.2 用于除磷的有效有机物243

6.5.3 泥龄（固体停留时间）的影响244

6.5.4 厌氧区的硝态氮244

6.5.5 污水温度245

6.5.6 pH246

6.5.7 磷吸收区的DO浓度246

6.5.8 厌氧发酵区246

6.5.9 设计参数247

6.5.10 基质的可获得性248

6.5.11 VFA产生量与除磷量的关系248

6.5.12 提高生物除磷能力的途径和措施249

第7章 污水生物除磷设施的设计和运行251

7.1 污水除磷工艺方案的选择251

7.1.1 工艺方案选择所需的基础资料和数据251

7.1.2 可供选择的除磷工艺方案253

7.1.3 工艺方案选择的两个要点255

7.1.4 除磷方案的选择和确定方法256

7.2 影响生物除磷工艺选择的几个因素256

7.2.1 污水处理的功能要求256

7.2.2 污水水质特性258

7.3 污水除磷工艺设计的总体考虑259

7.3.1 工艺流程的组成和单元设施选择259

7.3.2 系统设计需要考虑的通用参数259

7.4 侧流除磷工艺（Phostrip）设计要点260

7.4.1 总体考虑260

7.4.2 Phostrip工艺设计方法261

7.4.3 Phostrip工艺的专用设备263

7.4.4 Phostrip构筑物264

7.5 主流除磷工艺设计265

7.5.1 一般考虑265

7.5.2 主流生物除磷工艺设计方法266

7.5.3 所需要的专用设备270

7.5.4 构筑物设计270

7.5.5 改进工艺以提高性能271

7.5.6 已有处理厂的更新改造271

7.6 生物除磷系统的运行273

7.6.1 工艺参数的监测273

7.6.2 Phostrip工艺273

7.6.3 BOD5/TP比值问题274

7.6.4 活性污泥系统的泥龄274

7.6.5 氮与回流的控制275

7.6.6 厌氧区水力停留时间275

7.6.7 溶解氧（DO）控制275

7.6.8 污泥处理276

7.6.9 浮渣控制276

7.6.10 运行操作人员的技术水平276

7.6.11 曝气池氧化还原电位的控制276

7.6.12 有机酸发生器的监测和控制276

7.6.13 化学药剂备用需求277

7.6.14 高水平除磷277

7.7 设计运行经验和实例研究277

7.7.1 概述277

7.7.2 设计运行实例278

第8章 污水化学除磷的原理、设计和运行284

8.1 污水化学除磷原理284

8.1.1 化学除磷方法概述284

8.1.2 添加石灰法285

8.1.3 添加铁盐和铝盐286

8.1.4 污泥产生量291

8.2 污水化学除磷工艺及选择291

8.2.1 化学药剂的选择范围291

8.2.2 化学药剂的投加点292

8.2.3 化学除磷工艺的运行性能293

8.2.4 化学除磷工艺的选择要素293

8.3 污水化学除磷工艺设备297

8.3.1 药剂的管理与贮存297

8.3.2 干式药剂的进料和溶解299

8.3.3 液态药剂与药液的投加300

8.3.4 加药剂量的控制301

8.3.5 药剂混合和絮凝302

8.3.6 澄清303

8.4 工艺设计方法304

8.4.1 基本设计步骤304

8.4.2 污水特性304

8.4.3 化学药剂的选择304

8.4.4 药剂投加量的确定305

8.4.5 原有工艺单元的性能评估306

8.4.6 生产性试验306

8.4.7 药剂准备和管理设备307

8.4.8 水处理工艺设计308

8.4.9 构筑物310

8.4.10 污泥处理系统311

8.4.11 污水处理厂更新改造311

8.4.12 设计示例312

8.5 污泥处理处置315

8.5.1 概述315

8.5.2 化学污泥处理的生产性实践316

8.5.3 铝盐产生的污泥319

8.5.4 铁盐产生的污泥326

8.5.5 污泥的最终处置328

8.6 生产性运行实例329

8.6.1 概述329

8.6.2 实例研究329

参考文献330

索引335