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第一章 绪论1

1.1 概述1

1.2 废水处理理论进展1

1.2.1 活性污泥法机理研究进展1

1.2.2 生物膜法机理研究进展3

1.2.3 厌氧处理机理研究进展5

1.3 废水处理工艺进展6

1.3.1 活性污泥处理工艺进展6

1.3.2 生物膜处理工艺进展7

1.3.3 厌氧处理工艺进展8

参考文献9

第二章 废水生物处理的基本过程13

2.1 生物处理系统的生物学13

2.1.1 生物种群13

2.1.2 选择作用15

2.2 生物处理系统中的转化过程16

2.2.1 生物增长16

2.2.2 水解过程17

2.2.3 衰减过程18

2.3 有机物的好氧异养转化18

2.3.1 好氧异养转化的反应过程18

2.3.2 好氧异养转化的产率系数19

2.3.3 好氧异养转化中的营养物20

2.3.4 好氧异养转化的动力学20

2.3.5 异养微生物的好氧转化21

2.3.6 环境因素对好氧异养转化的影响21

2.4 硝化过程24

2.4.1 硝化反应24

2.4.2 碱度25

2.4.3 硝化动力学25

2.4.4 环境因素对硝化的影响25

2.5 反硝化过程29

2.5.1 反硝化反应30

2.5.2 反硝化的产率系数30

2.5.3 营养物31

2.5.4 碱度31

2.5.5 反硝化动力学31

2.5.6 环境因素对反硝化的影响31

2.6 生物除磷过程33

2.6.1 生物除磷反应34

2.6.2 生物除磷的产率系数34

2.6.3 碱度35

2.6.4 生物除磷动力学35

2.6.5 生物除磷的环境因素35

2.7 厌氧过程36

2.7.1 厌氧反应37

2.7.2 厌氧过程的产率系数37

2.7.3 厌氧过程中的有机物38

2.7.4 厌氧过程中的碱度38

2.7.5 厌氧过程的动力学38

2.7.6 产气过程39

2.7.7 厌氧过程的环境影响因素39

参考文献40

第三章 活性污泥基本模型41

3.1 概述41

3.1.1 活性污泥模型概述41

3.1.2 活性污泥模型格式与符号42

3.2 ASM1模型43

3.2.1 ASM1模型概述43

3.2.2 ASM1模型矩阵43

3.3 ASM2模型45

3.3.1 ASM2模型概述45

3.3.2 ASM2模型矩阵46

3.4 ASM2d模型49

3.4.1 ASM2d模型概述49

3.4.2 ASM2d模型矩阵50

3.5 ASM3模型53

3.5.1 ASM3模型概述53

3.5.2 ASM3模型矩阵53

参考文献57

第四章 活性污泥营养物质去除模型58

4.1 概述58

4.2 UCTPHO模型58

4.2.1 模型概述58

4.2.2 模型动力学和化学计量学59

4.3 B＆D模型64

4.3.1 模型概述64

4.3.2 模型动力学和化学计量学66

4.4 TUDP模型73

4.4.1 模型概述73

4.4.2 模型动力学和化学计量学73

4.5 ASM3 Bio—P模型75

4.5.1 模型概述75

4.5.2 模型动力学和化学计量学75

4.6 两步硝化模型78

4.6.1 模型概述78

4.6.2 模型动力学与化学计量学79

4.7 活性污泥全耦合模型FCASMs81

4.7.1 模型概述81

4.7.2 FCASM2模型82

4.7.3 FCASM3模型89

参考文献102

第五章 活性污泥法处理技术新进展104

5.1 概述104

5.2 氧化沟处理技术新工艺104

5.2.1 概述104

5.2.2 Carrousel型氧化沟105

5.2.3 Orbal型氧化沟106

5.2.4 交替式氧化沟107

5.2.5 其他氧化沟系统108

5.3 SBR处理新技术111

5.3.1 概述111

5.3.2 间歇循环延时曝气法（ICEAS）113

5.3.3 循环式活性污泥法（CAST）114

5.3.4 周期循环活性污泥法（CASS）116

5.3.5 DAT—IAT法117

5.3.6 改良型序批活性污泥法（MSBR）119

5.3.7 Unitank废水处理法121

5.4 投料活性污泥法125

5.4.1 概述125

5.4.2 多孔悬浮载体活性污泥法126

5.4.3 投加混凝剂（或助凝剂）的活性污泥法工艺128

5.4.4 投加细颗粒流动载体的活性污泥工艺131

5.5 膜生物反应器污水处理新技术136

5.5.1 概述136

5.5.2 固液分离膜-生物反应器136

5.5.3 曝气膜-生物反应器141

5.5.4 萃取膜-生物反应器142

参考文献142

第六章 生物膜模型143

6.1 概述143

6.2 生物膜增长及净化机理143

6.2.1 生物膜净化机理143

6.2.2 生物膜增长的一般描述144

6.3 生物膜模型的质量平衡146

6.3.1 微观（局部或微分）质量平衡147

6.3.2 宏观（全面或整体）质量平衡150

6.3.3 不同模型间的关系152

6.4 解析模型（A）155

6.4.1 模型概述155

6.4.2 定义和方程式155

6.5 准解析模型（PA）157

6.5.1 模型概述157

6.5.2 准解析模型应用于多种类型模型158

6.5.3 多种类模型159

6.6 一维数值动态模型（N1）161

6.6.1 模型概述162

6.6.2 定义和方程式163

6.7 一维数值稳态模型（N1s）165

6.7.1 模型概述165

6.7.2 定义和方程式166

6.8 多维数值模型（N2和N3）166

6.8.1 模型概述166

6.8.2 模型的分类167

6.8.3 连续空间上的离散生物量和溶质的2d和3d模型（N2a，N2b，N3a，N3b，N3c）168

6.8.4 不连续生物量和不连续溶解物的二维模型（细胞的自动控制模型N2c，N2d，N2f）178

参考文献180

第七章 污水生物膜法处理技术新进展181

7.1 概述181

7.2 生物膜固定化技术181

7.2.1 表面吸附固定技术181

7.2.2 键联固定技术182

7.2.3 细胞间自交联固定技术182

7.2.4 多聚体包埋技术183

7.2.5 孔网状载体截陷固定技术185

7.2.6 各种固定技术的比较185

7.3 生物膜反应器新技术187

7.3.1 生物流化床187

7.3.2 厌氧生物膜膨胀床190

7.3.3 微孔生物膜反应器191

7.3.4 移动床生物膜反应器192

7.3.5 复合式生物膜反应器193

参考文献199

第八章 厌氧消化模型201

8.1 概述201

8.1.1 厌氧消化的转化过程201

8.1.2 ADM1变量定义202

8.2 厌氧消化模型生化子过程205

8.2.1 ADM1中生化反应的结构205

8.2.2 生化反应速率矩阵206

8.2.3 分解和水解208

8.2.4 产酸208

8.2.5 产乙酸210

8.2.6 产甲烷212

8.2.7 抑制和毒性212

8.2.8 温度的影响215

8.3 厌氧消化模型物化子过程216

8.3.1 液—液交换过程216

8.3.2 液—气交换过程218

8.3.3 温度的影响219

8.4 厌氧消化模型的应用219

8.4.1 液相方程220

8.4.2 气相方程220

参考文献222

第九章 厌氧处理技术新进展223

9.1 概述223

9.2 升流式厌氧污泥床反应器223

9.2.1 UASB反应器的构造223

9.2.2 UASB反应器的运行性能225

9.2.3 UASB反应器基质降解动力学模型233

9.2.4 UASB反应器的设计237

9.2.5 设计实例248

9.3 膨胀颗粒污泥床反应器250

9.3.1 EGSB反应器的基本构造与工作原理250

9.3.2 EGSB反应器的运行性能251

9.4 内循环厌氧生物反应器251

9.4.1 IC反应器的基本构造与工作原理252

9.4.2 IC反应器的运行特性252

9.4.3 IC反应器的国内外发展前景253

9.5 厌氧流化床254

9.5.1 厌氧流化床的研究现状254

9.5.2 固体流态化的原理255

9.5.3 流化床上升流速的控制256

参考文献259

第十章 生物脱氮除磷技术新进展261

10.1 概述261

10.2 短程硝化-反硝化工艺261

10.2.1 Sharon工艺的概念261

10.2.2 Sharon工艺的原理261

10.2.3 Sharon工艺的技术要点266

10.3 厌氧氨氧化工艺274

10.3.1 厌氧氨氧化工艺的概念274

10.3.2 厌氧氨氧化工艺的原理274

10.3.3 厌氧氨氧化工艺的技术要点285

10.4 其他生物脱氮新工艺285

10.4.1 好氧脱氨工艺286

10.4.2 Canon工艺289

10.4.3 Oland工艺290

10.5 废水生物除磷工艺进展290

10.5.1 概述290

10.5.2 UCT工艺290

10.5.3 M-UCT工艺290

10.5.4 BCFS工艺291

10.5.5 A2N工艺291

10.5.6 PASF工艺292

参考文献292