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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？-N149

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？-N153

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