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1绪论1

1.1 活性污泥过程模型No.1(ASM1)2

1.1.1 合理假定3

1.1.2 系统分割3

1.1.3 基本速率方程4

1.1.4 相关速率方程5

1.1.5 组分总动力学方程6

1.1.6 统一单位9

1.1.7 参数值10

1.1.8 模型生成10

1.1.9 模型求解12

1.2.1 系统分割15

1.2 活性污泥过程模型No.2(ASM2)15

1.2.2 基本方程16

1.2.3 相关方程18

1.2.4 子过程分析20

1.3 活性污泥过程模型No.3(ASM3)23

1.3.1 ASM1的缺点23

1.3.2 系统分割24

1.3.3 基本速率方程25

1.3.4 相关速率方程27

1.4 模型的理论基础29

2.1 废水的流量32

2.1.1 表示方法32

2. 废水流量及组成32

2.1.2 统计分析33

2.1.3 估算36

2.1.4 人口当量44

2.1.5 预测44

2.2 废水的成分46

2.2.1 生活污水46

2.2.2 水质与水量53

3 废水与污泥的表征53

3.1 悬浮固体53

3.2 有机物质54

3.2.1 生化需气量BOD(BOD5)55

3.2.2 化学需氧量(CODp和CODcr)58

3.2.3 总需氧量TOD61

3.2.4 总有机碳TOC61

3.3 氮63

3.4 磷64

3.5 碱度(TAL)65

3.6 污泥体积指数(SVI)65

3.7 污泥呼吸速度65

4 基本生物过程68

4.1 微生物种类68

4.1.1 微生物学68

4.1.2 菌种筛选70

4.2 生物处理中的转化73

4.2.1 微生物生长73

4.2.2 水解74

4.2.3 衰减76

4.3 有机物好氧异养转化76

4.3.1 反应方程式76

4.3.2 产率常数78

4.3.3 营养物80

4.3.4 反应动力学81

4.3.5 异养菌82

4.3.6 环境因素82

4.4 硝化作用86

4.4.1 反应方程式86

4.4.2 碱度88

4.4.3 反应动力学88

4.4.4 环境因素89

4.5 反硝化95

4.5.1 反应方程式96

4.5.2 产率常数96

4.5.3 营养物98

4.5.4 碱度98

4.5.5 反应动力学98

4.5.6 环境因素100

4.6 生物除磷103

4.6.1 反应方程式104

4.6.2 产率常数105

4.6.3 碱度105

4.6.5 环境因素106

4.6.4 反应动力学106

4.7 厌氧过程107

4.7.1 反应方程式109

4.7.2 产率常数109

4.7.3 营养物110

4.7.4 碱度111

4.7.5 反应动力学112

4.7.6 气态产物112

4.7.7 环境因素113

5 活性污泥过程115

5.1 质量平衡115

5.1.1 无污泥回流115

5.1.2 有污泥回流118

5.2 基本概念120

5.2.1 处理效率120

5.2.2 回流比120

5.2.3 容量负荷(体积负荷)121

5.2.4 污泥浓度121

5.2.5 污泥质量121

5.2.6 污泥负荷121

5.2.7 剩余污泥122

5.2.8 废弃污泥123

5.2.9 泥龄123

5.2.10 好氧泥龄124

5.3.1 有回流过程125

5.3 类型125

5.3.2 一体化设施127

5.3.3 接触稳定128

5.3.4 生物吸着130

5.4 设计130

5.4.1 容量负荷设计131

5.4.2 污泥负荷或泥龄设计133

5.4.3 计算机辅助设计134

6 生物滤池136

6.1. 生物膜动力学136

6.1.1 一级反应137

6.1.2 零级反应139

6.2 生物膜动力学参数144

6.3 水膜扩散146

6.4 双组分扩散148

6.5 生物滤池动力学150

6.6 生物滤池质量平衡154

6.6.1 无回流过程154

6.6.2 有回流过程155

6.7 基本概念155

6.7.1 处理效率155

6.8 生物膜反应器类型156

6.7.8 剩余污泥产量156

6.7.7 污泥产量156

6.7.6 水力表面负荷156

6.7.4 生物膜表面积156

6.7.3 体积负荷156

6.7.2 回流比156

6.7.5 有机表面负荷156

6.8.1 滴滤池157

6.8.2 浸没式滤池158

6.8.3 生物转盘160

6.9 设计160

6.9.1 滴滤池161

6.9.2 生物转盘162

6.9.3 其他类型生物滤池163

6.9.4 处理可溶有机物生物滤池163

6.10.2 生物膜的生长和脱落166

6.10 工艺条件166

6.10.1 曝气166

6.11 颗粒有机物去除168

6.12 详细模型173

7 硝化过程176

7.1 质量平衡176

7.1.1 单独硝化176

7.1.2 氧化硝化184

7.2 硝化过程类型190

7.2.1 纯硝化菌反应器190

7.2.2 一段式活性污泥过程191

7.2.3 二段式活性污泥过程194

7.2.5 二段式生物滤池195

7.2.4 一段式生物滤池195

7.2.6 生物滤池与活性污泥组合硝化196

7.3 硝化过程设计196

7.3.1 活性污泥硝化196

7.3.2 优化硝化工艺199

7.3.3 硝化生物滤池201

8 反硝化204

8.1 质量平衡204

8.1.1 单独反硝化204

8.1.2 组合硝化和反硝化211

8.2 反硝化类型215

8.2.1 单独污泥反硝化216

8.2.2 混合污泥反硝化217

8.2.3 反硝化生物滤池219

8.3 反硝化工艺设计220

8.3.1 C/N比220

8.3.2 搅拌225

8.3.3 沉淀池和生物滤池中的氧气226

8.3.4 氧耗228

8.3.5 碱度229

8.3.6 反硝化活性污泥工艺设计231

8.3.7 模型分析232

8.3.8 反硝化生物滤池工艺设计236

8.4 微生物氧化还原区238

9.1.1 质量平衡241

9.1 生物除磷241

9 废水除磷241

9.1.2 工艺类型243

9.1.3 工艺设计244

9.2 物化除磷249

9.2.1 质量平衡249

9.2.2 除磷原理250

9.2.3 除磷工艺263

9.2.4 工艺设计267

9.2.5 工艺操作273

10 废水厌氧处理275

10.1 质量平衡275

10.1.1 悬浮工艺277

10.1.2 生物膜工艺278

10.2 厌氧过程工艺279

10.2.1 废水预处理279

10.2.2 悬浮污泥工艺279

10.2.3 厌氧过滤工艺280

10.2.4 厌氧工艺流程282

10.3 厌氧工艺设计282

10.3.1 悬浮工艺设计282

10.3.2 过滤工艺设计287

10.3.3 气体产量288

10.3.4 工艺运行290

参考文献294