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1 概论1

1.1 污泥的来源与分类1

1.1.1 城市污泥的来源1

1.1.2 城市污泥的分类2

1.1.3 城市污泥的性质3

1.2 城市污泥的处理与处置工艺7

1.2.1 城市污泥的处理工艺8

1.2.2 城市污泥的处置工艺14

1.2.3 污泥的资源化利用16

1.2.4 污泥的减量化技术17

1.3 城市污泥的生物处理与处置现状20

1.3.1 国内对城市污泥的生物处理与处置现状20

1.3.2 国外对城市污泥的生物处理与处置现状21

1.4 适合生物方法处理的污泥性质22

1.4.1 生物处理法对城市污泥性质的要求22

1.4.2 不适合生物方法处理的污泥类别23

2 污泥的厌氧消化产甲烷技术24

2.1 污泥厌氧消化机理24

2.1.1 污泥厌氧消化阶段学说24

2.1.2 污泥厌氧消化的微生物学原理26

2.2 污泥厌氧消化产甲烷的工艺31

2.2.1 一段式厌氧消化工艺31

2.2.2 两相厌氧消化工艺31

2.2.3 三阶段污泥厌氧消化工艺34

2.3 影响污泥厌氧消化产甲烷的因素35

2.3.1 pH值35

2.3.2 碱度35

2.3.3 丙酸35

2.3.4 搅拌36

2.3.5 重金属36

2.3.6 碳氮摩尔比37

2.3.7 温度38

2.3.8 氧化还原电位38

2.3.9 挥发性脂肪酸38

2.3.10 水力停留时间与有机负荷39

2.4 污泥厌氧消化产甲烷技术进展39

2.4.1 污泥厌氧消化产甲烷研究现状39

2.4.2 污泥厌氧消化处理存在的主要问题41

3 厌氧消化过程的理论模型43

3.1 污泥厌氧消化产甲烷动力学原理43

3.1.1 概述43

3.1.2 厌氧消化动力学原理43

3.2 污泥厌氧消化模型的参数求解49

3.2.1 模型参数求解的方法49

3.2.2 微分法求解动力学参数50

3.2.3 遗传算法在求解动力学参数中的应用50

4 污泥厌氧消化产甲烷的工程设计与实例55

4.1 完全混合式（CSTR）反应器55

4.1.1 完全混合式反应器的基本构造55

4.1.2 完全混合式反应器的运行实例56

4.2 UASB反应器60

4.2.1 UASB原理60

4.2.2 UASB反应器的构成60

4.2.3 UASB反应器的主要设备61

4.2.4 其他设计考虑67

4.2.5 附属设备68

4.3 卵形反应器69

4.3.1 卵形反应器的基本构造69

4.3.2 卵形反应器的设计计算69

4.3.3 卵形反应器的运行实例72

4.4 IC反应器74

4.4.1 IC厌氧反应器74

4.4.2 IC反应器的运行实例76

5 污泥厌氧消化产氢技术78

5.1 污泥厌氧消化产氢技术进展78

5.1.1 对生物制氢的认识78

5.1.2 国内外对污泥厌氧消化产氢的研究79

5.1.3 国内外污泥厌氧消化产氢趋势80

5.2 污泥厌氧消化产氢的机理81

5.2.1 厌氧消化产氢的微生物学原理81

5.2.2 影响污泥厌氧消化产氢的因素84

5.3 污泥厌氧消化产氢工艺89

5.3.1 预处理工艺89

5.3.2 污泥消化添加剂工艺91

6 污泥堆肥技术93

6.1 污泥制肥技术的研究进展与应用前景93

6.1.1 污泥堆肥的研究进展93

6.1.2 污泥堆肥的应用前景97

6.2 污泥好氧堆肥的原理98

6.2.1 污泥堆肥的原理98

6.2.2 污泥堆肥过程的物质变化101

6.2.3 污泥及污泥堆肥农业利用的效果103

6.3 污泥好氧堆肥的工艺控制参数103

6.3.1 原料103

6.3.2 水分104

6.3.3 碳氮摩尔比104

6.3.4 pH值105

6.3.5 粒度105

6.3.6 氧气浓度106

6.3.7 发酵温度106

6.3.8 重金属含量的控制106

6.3.9 持久性有机污染物的控制107

6.4 污泥堆肥的重金属问题109

6.4.1 污泥中的重金属污染及研究状况109

6.4.2 污泥中重金属活性的控制109

6.4.3 污泥堆肥中重金属残留解决方案110

7 污泥的蚯蚓生态处置技术112

7.1 蚯蚓处理处置污泥的原理112

7.1.1 蚯蚓的生理特性112

7.1.2 蚯蚓的活动规律114

7.2 蚯蚓处理处置污泥的工艺116

7.2.1 坑池式处置法117

7.2.2 箱式处置法118

7.2.3 蚯蚓生物滤池119

7.3 蚯蚓处置污泥的操作方法120

7.3.1 处置前的准备工作120

7.3.2 污泥预处理121

7.3.3 日常管理123

8 常用检测方法127

8.1 CODCr的密封催化消解法127

8.1.1 范围127

8.1.2 原理127

8.1.3 水样的采集与保存127

8.1.4 试剂127

8.1.5 仪器128

8.1.6 操作步骤128

8.1.7 结果计算128

8.1.8 注意事项128

8.2 生化需氧量（BOID5）的测定——稀释与接种法129

8.2.1 范围129

8.2.2 定义129

8.2.3 原理130

8.2.4 试剂130

8.2.5 仪器131

8.2.6 样品的贮存131

8.2.7 操作步骤132

8.2.8 结果计算133

8.3 碱度（总碱度、重碳酸盐和碳酸盐）的测定——酸碱滴定法133

8.3.1 范围133

8.3.2 原理134

8.3.3 干扰及消除134

8.3.4 方法的适用范围134

8.3.5 试剂135

8.3.6 仪器135

8.3.7 操作步骤135

8.3.8 结果计算135

8.4 碱度（总碱度、重碳酸盐和碳酸盐）的测定——电位滴定法137

8.4.1 范围137

8.4.2 原理137

8.4.3 试剂137

8.4.4 仪器138

8.4.5 操作步骤138

8.4.6 结果计算138

8.4.7 精密度与准确度138

8.5 总氮的测定——碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法139

8.5.1 范围139

8.5.2 定义139

8.5.3 原理139

8.5.4 试剂139

8.5.5 仪器和设备140

8.5.6 试样制备140

8.5.7 操作步骤140

8.5.8 结果计算141

8.6 氨氮的测定——纳氏试剂比色法141

8.6.1 范围141

8.6.2 原理142

8.6.3 试剂142

8.6.4 仪器143

8.6.5 采样及样品143

8.6.6 操作步骤143

8.6.7 结果计算144

8.6.8 样品的蒸馏预处理（补充件）145

8.7 总磷的测定——钼酸铵分光光度法145

8.7.1 范围145

8.7.2 原理145

8.7.3 试剂146

8.7.4 仪器146

8.7.5 试样制备146

8.7.6 操作步骤147

8.7.7 结果计算148

参考文献149