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第一篇 厌氧消化技术1

第一章 厌氧消化微生物学1

第一节 概述1

第二节 发酵细菌群7

一 发酵细菌的种类7

二 发酵细菌的功能7

三 发酵细菌与生态环境7

四 发酵细菌的生化反应9

第三节 产氢产乙酸细菌群10

一 产氢产乙酸细菌的发现及其意义10

二 产氢产乙酸反应的调控11

三 基质组成对产氢产乙酸过程的调控13

第四节 同型产乙酸细菌14

第五节 甲烷细菌群15

一 甲烷细菌的分类和形态16

二 甲烷细菌的生理特性21

第六节 细菌种群之间的关系33

第二章 有机污染物的厌氧生物转化35

第一节 基本原理35

一 有机污染物及其污染指标35

二 有机污染物的可生化性36

三 有机污染物的生物转化机制37

四 好氧和厌氧生物转化39

五 酶和酶促反应动力学42

第二节 基本营养型有机物的厌氧生物降解61

一 概述61

二 碳水化合物的厌氧生物降解67

四 蛋白质的厌氧生物降解73

三 油脂的厌氧生物降解73

五 尿素及尿酸的生物降解75

第三节 非基本营养型有机物的厌氧生物降解76

第四节 有机物生物转化后的环境效应77

一 最终代谢产物的环境效应78

二 中间代谢产物的影响82

第三章 厌氧消化工艺的方法与系统83

第一节 厌氧消化工艺发展概况83

第二节 厌氧消化工艺方法的分类87

一 以厌氧微生物存在状态为依据的分类法87

二 以废水中悬浮固体浓度为依据的分类法91

第三节 厌氧消化工艺系统96

第一节 概述98

第四章 厌氧消化控制条件及反应动力学98

第二节 氧化还原电位99

一 厌氧环境99

二 氧化还原电位的计算和测定101

三 氧化还原电位的控制103

第三节 温度103

一 温度对厌氧消化过程的影响104

二 温度突变对厌氧消化的影响109

三 消化温度的选择与控制112

第四节 pH值及酸碱度113

一 厌氧消化微生物适应的pH值范围113

二 厌氧消化液的实际pH值及其控制114

三 pH值的控制117

四 酸度和碱度119

第五节 厌氧活性污泥120

一 厌氧微生物的存在形式120

二 厌氧活性污泥的浓度120

三 厌氧活性污泥的性状122

第六节 废水成分123

一 废水的可生化性123

二 营养配比124

三 水质水量的均匀性126

四 抑制剂127

五 促进剂127

第七节 负荷率与发酵状态129

一 负荷率129

二 发酵状态131

第八节 接触132

一 搅拌接触133

二 流动接触133

三 气泡搅动接触134

第九节 厌氧消化反应动力学134

一 基质降解和微生物增长表达式135

二 动力学基本方程139

三 连续式完全混合反应器141

四 间歇式完全混合反应器144

五 带有泥水分离设备的完全混合反应器145

六 上流式厌氧污泥床反应器148

七 厌氧滤池150

第五章 普通厌氧消化池153

第一节 概述153

一 工况分析155

第二节 工作原理155

二 污泥分层现象及污泥活性157

第三节 种类与系统164

一 种类164

二 系统171

第四节 池体构造和容量计算172

一 池体构造172

二 容量计算173

第五节 加热系统及其计算178

一 热量计算178

二 加热方式181

三 热源184

一 搅拌方法185

第六节 搅拌方法及设备计算185

四 消化池的保温185

二 设备计算188

第七节 配管与附属设备193

一 配管193

二 附属设备195

第八节 应用实例196

第六章 厌氧接触工艺201

第一节 基本原理与工艺流程201

一 基本原理与工艺流程201

二 厌氧接触工艺的特点203

第二节 厌氧接触工艺设计203

一 厌氧接触工艺设计203

二 厌氧接触工艺存在的问题及其对策204

第三节 厌氧接触工艺的研究与应用205

第一节 概述209

第七章 上流式厌氧污泥床反应器209

第二节 反应区工况210

一 UASB反应器功能构造210

二 反应区污泥固体分布规律211

三 颗粒污泥的形成及污泥的高浓度和高活性216

第三节 布水区工况225

第四节 分离出流区工况227

第五节 设计计算232

一 反应区设计计算232

二 布水区设计计算236

三 分离出流区设计计算236

第六节 应用实例240

一 厌氧生物膜的形成及其作用244

第八章 厌氧生物滤池和生物转盘244

第一节 厌氧生物膜法概述244

二 厌氧生物膜法的特点246

三 厌氧生物膜法的种类246

第二节 厌氧生物滤池247

一 工作原理与构造247

二 厌氧生物滤池中的微生物249

三 厌氧生物滤池的特点251

四 厌氧生物滤池的主要影响因素251

五 厌氧生物滤池的工艺设计255

六 厌氧生物滤池的研究与应用257

第三节 厌氧生物转盘259

一 工作原理与构造260

二 影响厌氧生物转盘的因素261

三 厌氧生物转盘的研究及应用前景264

第九章 厌氧附着膜膨胀床和厌氧流化床266

第一节 基本原理266

一 固体流态化的基本原理266

二 AAFEB的工作原理及特性269

三 生物颗粒的生物特性270

四 影响因素271

第二节 研究与应用情况276

一 AAFEB的研究与应用情况276

二 AFB的研究与应用情况278

第十章 两相厌氧消化系统281

第一节 基本原理281

一 两相厌氧消化原理281

二 相分离282

三 两相厌氧消化工艺的特点284

第二节 研究与应用情况284

第十一章 沼气的应用287

第一节 沼气的组成与性质287

一 沼气的组成287

二 沼气的性质289

第二节 沼气的产生量290

第三节 沼气系统291

第四节 沼气的综合利用295

第十二章 厌氧消化系统的运行与控制297

第一节 起动297

一 厌氧活性污泥的来源297

二 培养299

三 驯化300

第二节 运行301

第三节 监测302

一 项目设置302

二 试样的采集和保存308

第十三章 化学物质对厌氧消化的影响309

第一节 概述309

一 综合生物活性309

二 化学物质对综合生物活性的影响309

三 抑制类别311

第二节 有机抑制剂313

第三节 无机抑制剂318

第十四章 硝化--反硝化生物脱氮系统322

第一节 概述322

第二篇 生物脱氮和厌氧水解酸化322

第二节 硝化323

一 微生物学与生物化学323

二 硝化过程动力学325

三 影响硝化过程的主要因素328

四 活性污泥法生物硝化系统331

五 生物膜法生物硝化系统342

第三节 反硝化350

一 概述351

二 微生物学与生物化学351

三 反硝化过程动力学354

四 重要的环境因素356

五 生物反硝化系统359

二 三相生物脱氮系统367

一 概述367

第四节 硝化--反硝化生物脱氮系统367

三 两相生物脱氮系统369

四 单相活性污泥法生物脱氮系统370

第十五章 水解(酸化)--好氧生物处理系统379

第一节 概述379

第二节 水解过程及其特点380

一 水解(酸化)的概念380

二 水解(酸化)与厌氧消化的区别381

三 影响水解(酸化)过程的主要因素383

四 水解(酸化)过程判断指标386

五 维持水解(酸化)的条件388

六 某些难降解物质的水解390

一 水解池内物料平衡关系393

第三节 水解(酸化)过程动力学393

二 水解过程动力学394

三 动力学模式的应用396

第四节 水解(酸化)反应器设计399

一 水解(酸化)反应器形式和性质399

二 水解池池容400

三 剩余污泥量401

四 水解池构造及附属部分设计402

第五节 后续好氧生物处理403

第六节 水解(酸化)--好氧生物处理工艺应用403

一 城市污水处理403

二 纺织印染废水处理404

三 造纸废水中段水处理405

参考文献406