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第1章 城镇污水处理设施建设与排放标准1

1.1 城镇污水处理设施规划建设概况1

1.1.1 城镇污水处理设施的发展规划2

1.1.2 城镇污水处理设施的工程建设6

1.2 城镇污水处理厂污染物排放标准10

1.2.1 城镇污水污染物排放标准的演变10

1.2.2 重点流域执行GB 18918—2002一级A标准14

1.2.3 GB 18918—2002及一级A标准适用性探讨16

1.3 城镇污水能源化资源化利用趋势23

1.3.1 城镇污水的能源化资源化利用途径23

1.3.2 城镇污水能源化资源化的技术方向28

1.3.3 侧流和主流工艺厌氧氨氧化技术30

第2章 城镇污水水质特性与稳定达标难点34

2.1 城镇污水水质水量的时空变化34

2.1.1 全国城镇污水水质水量变化特征34

2.1.2 无锡城镇污水水质水量变化特征42

2.1.3 青岛城镇污水水质水量变化特征45

2.1.4 城镇污水处理厂水质水量案例分析48

2.2 关键水质指标的达标难点分析58

2.2.1 化学需氧量（COD）58

2.2.2 五日生化需氧量（BOD5）60

2.2.3 悬浮固体（SS）62

2.2.4 氨氮（NH3-N）与总氮（TN）63

2.2.5 总磷（TP）66

2.3 稳定达标的主要水质因素剖析68

2.3.1 污水SS/BOD5或SS/COD比值68

2.3.2 污水碳氮比BOD5/TN或COD/TN72

2.3.3 冬季低水温条件的影响分析78

第3章 城镇污水稳定达标及再生处理工艺路线82

3.1 设计决策的总体原则82

3.1.1 规划设计方案编制82

3.1.2 工艺技术路线选择84

3.2 稳定达标及再生处理工艺路线86

3.2.1 工艺技术决策要点86

3.2.2 提标改造工艺技术路线91

3.2.3 新建扩建工艺技术路线95

3.2.4 污水再生处理工艺技术路线96

3.2.5 典型工艺单元及技术措施示例99

3.3 城镇污水处理系统的管理控制103

3.3.1 污水收集与输送系统103

3.3.2 城镇污水生物处理设施105

3.3.3 污水再生（深度）处理设施106

第4章 城镇污水氮磷去除途径与工艺方案108

4.1 污水生物除磷脱氮途径概述108

4.1.1 污水处理系统的关键微生物108

4.1.2 污水磷酸盐来源与去除途径110

4.1.3 污水中氮的来源与去除途径113

4.2 活性污泥产率的构成及计算方法114

4.2.1 基于IWA活性污泥模型计算方法115

4.2.2 德国污水处理协会ATV计算方法117

4.2.3 国内室外排水设计规范的计算方法118

4.2.4 活性污泥产率不同计算方法的比较121

4.2.5 基于全组分“衰减”的污泥产率计算方法125

4.3 污水除磷脱氮工艺技术方案构成127

4.3.1 工艺方案的构成要素127

4.3.2 工艺单元的组合模式134

4.3.3 工艺设备选型及成套137

第5章 城镇污水预处理工艺单元选择149

5.1 机械格栅单元149

5.1.1 技术原理150

5.1.2 格栅配置150

5.1.3 类型与特征151

5.1.4 转鼓式格栅153

5.1.5 阶梯式格栅154

5.1.6 内进流式格栅156

5.1.7 平板式格栅一体机157

5.2 除砂系统159

5.2.1 类型与特征160

5.2.2 平流沉砂池163

5.2.3 曝气沉砂池164

5.2.4 旋流沉砂池165

5.3 初沉池166

5.3.1 技术原理167

5.3.2 类型与特征168

5.3.3 辐流式初沉（发酵）池169

5.4 初沉发酵池（PS/F）171

5.4.1 基本原理171

5.4.2 运行模式172

5.4.3 适用条件173

5.4.4 设计与运行考虑174

5.5 生物絮凝强化一级处理（BEPT）175

5.5.1 工艺开发与发展175

5.5.2 工艺机理与特性176

5.5.3 设计与运行考虑182

5.6 化学强化一级处理（CEPT）183

5.6.1 工艺原理与构成183

5.6.2 混合与絮凝方式185

5.6.3 设计与运行考虑186

5.7 化学—生物强化一级处理（CBEPT）187

5.7.1 工艺原理与构成188

5.7.2 工艺设计与运行参数190

第6章 城镇污水除磷脱氮工艺单元及强化技术192

6.1 厌氧／缺氧／好氧除磷脱氮工艺技术192

6.1.1 主要工艺技术类型192

6.1.2 工艺设计与运行要点201

6.2 氧化沟法除磷脱氮工艺技术206

6.2.1 主要工艺技术类型206

6.2.2 工艺设计与运行要点216

6.3 序批式反应器除磷脱氮工艺技术220

6.3.1 主要工艺技术类型220

6.3.2 工艺设计与运行要点224

6.4 除磷脱氮工艺强化——MBR技术227

6.4.1 工艺单元基本构成227

6.4.2 工艺设计考虑230

6.4.3 运行控制要点234

6.5 除磷脱氮工艺强化——悬浮填料技术235

6.5.1 工艺技术原理235

6.5.2 工艺功能特征236

6.5.3 工艺设计与运行要点242

6.6 除磷脱氮工艺强化——生物滤池技术249

6.6.1 工艺技术演变250

6.6.2 工艺技术类型252

6.6.3 工艺设计与运行要点254

第7章 城镇污水处理混凝沉淀与过滤工艺单元257

7.1 混凝过程257

7.1.1 混凝与化学除磷原理257

7.1.2 工艺设计与运行要点264

7.2 沉淀过程280

7.2.1 沉淀池原理与类型280

7.2.2 工艺设计与运行要点281

7.3 滤料过滤284

7.3.1 过滤工艺原理285

7.3.2 过滤介质性能286

7.3.3 滤池主要类型288

7.3.4 工艺设计与运行要点289

7.4 机械过滤306

7.4.1 基本构造与工艺原理306

7.4.2 运行过程与技术特点308

7.4.3 工艺设计与运行要点310

第8章 城镇污水处理膜分离与消毒工艺单元311

8.1 膜法过滤311

8.1.1 膜滤工艺原理311

8.1.2 膜材质与组件314

8.1.3 工艺适用条件320

8.1.4 主要设计考虑320

8.1.5 运行控制要点329

8.2 反渗透（RO）340

8.2.1 工艺基本原理341

8.2.2 膜材质与组件343

8.2.3 工艺适用条件346

8.2.4 主要设计考虑347

8.2.5 运行控制要点351

8.3 臭氧氧化358

8.3.1 工艺基本原理358

8.3.2 工艺适用条件360

8.3.3 主要设计参数361

8.3.4 运行控制要点363

8.4 消毒处理364

8.4.1 氯消毒365

8.4.2 二氧化氯（ClO2）消毒369

8.4.3 紫外（UV）消毒372

8.4.4 消毒技术选择与评价380

第9章 城镇污水处理系统节能降耗技术途径384

9.1 城镇污水处理系统能耗特征384

9.1.1 主要能耗单元识别384

9.1.2 主要影响因素分析386

9.1.3 节能降耗策略与技术措施388

9.2 全国城镇污水处理能耗分析390

9.2.1 城镇污水处理能耗指标391

9.2.2 城镇污水处理能耗分析392

9.2.3 季节变化对能耗的影响393

9.2.4 工程规模对能耗的影响395

9.2.5 排放标准对能耗的影响398

9.2.6 运行负荷对能耗的影响400

9.3 主要工艺单元节能降耗途径401

9.3.1 全流程节能降耗技术策略401

9.3.2 一级处理单元节能降耗405

9.3.3 生物处理单元节能降耗406

9.3.4 其他节能降耗技术措施407

9.4 关键耗能设备节能控制措施408

9.4.1 驱动电机408

9.4.2 提升泵／输送泵409

9.4.3 曝气／搅拌设备412

9.4.4 机械曝气系统415

9.4.5 回流系统417

9.4.6 变频控制技术418

第10章 城镇污水一级A达标及再生处理案例421

10.1 无锡市芦村污水处理厂工程421

10.1.1 工程建设背景421

10.1.2 一级A提标改造423

10.1.3 四期新建工程427

10.1.4 工艺运行效果分析432

10.2 天津市东郊污水处理厂工程434

10.2.1 工程概况434

10.2.2 关键工艺参数436

10.2.3 工艺运行效果分析437

10.3 青岛市团岛污水处理厂工程438

10.3.1 工程概况438

10.3.2 关键工艺参数440

10.3.3 工艺运行效果分析441

10.4 常州市清潭污水处理厂工程443

10.4.1 项目概况443

10.4.2 达标影响因素分析443

10.4.3 工艺改造方案研究447

10.4.4 工程实施效果分析450

10.5 山东省济宁污水处理厂工程455

10.5.1 工程概况455

10.5.2 关键工艺参数456

10.5.3 提标改造运行效果457

10.6 无锡市硕放污水处理厂工程459

10.6.1 工程概况459

10.6.2 主要工艺参数460

10.6.3 工艺运行效果分析461

10.7 合肥市望塘污水处理厂工程464

10.7.1 工程概况464

10.7.2 关键工艺参数465

10.7.3 工艺运行效果分析465

10.8 安徽巢湖市污水处理厂工程468

10.8.1 工程概况468

10.8.2 关键工艺参数468

10.8.3 工艺运行效果分析469

10.9 无锡市城北污水处理厂工程470

10.9.1 工程概况470

10.9.2 关键工艺参数472

10.9.3 工艺运行效果分析472

10.10 北京市清河再生水厂工程474

10.10.1 工程概况474

10.10.2 关键工艺参数475

10.10.3 工艺运行效果分析476

10.11 天津市纪庄子再生水厂工程478

10.11.1 工程建设478

10.11.2 改扩建工程481

10.11.3 工艺运行效果分析482

10.12 天津空港物流加工区再生水厂工程485

10.12.1 工程概况485

10.12.2 关键工艺参数486

10.12.3 工艺运行效果分析486

主要参考文献490