厭氧生物技術(shù)I：理論與應(yīng)用

第1章 可持續(xù)發(fā)展的廢水生物處理核心技術(shù)
1.1 厭氧生物技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.1.1 厭氧處理在世界范圍的成功
1.1.2 厭氧處理的現(xiàn)實(shí)和潛在應(yīng)用領(lǐng)域
1.2 厭氧處理技術(shù)在全世界范圍的應(yīng)用
1.2.1 不同厭氧技術(shù)的應(yīng)用情況
1.2.2 厭氧顆粒污泥床反應(yīng)器
1.2.3 厭氧處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.2.4 厭氧處理技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化
1.3 厭氧處理技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用
1.3.1 在我國(guó)的應(yīng)用統(tǒng)計(jì)
1.3.2 我國(guó)厭氧技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望
1.4 污水處理中的可持續(xù)發(fā)展問題
1.4.1 國(guó)內(nèi)外污水處理技術(shù)的發(fā)展
1.4.2 我國(guó)城市污水處理總體發(fā)展及技術(shù)路線的思考
1.4.3 厭氧工藝成為可持續(xù)發(fā)展的核心技術(shù)
參考文獻(xiàn)
第2章 厭氧微生物和生化反應(yīng)基礎(chǔ)
2.1 厭氧發(fā)酵反應(yīng)基礎(chǔ)
2.1.1 有機(jī)物的生物代謝
2.1.2 有機(jī)物的厭氧消化過程
2.1.3 非產(chǎn)甲烷菌的重要作用
2.2 產(chǎn)甲烷菌的分類、生理和生化特性
2.2.1 早期研究
2.2.2 產(chǎn)甲烷菌的分類
2.2.3 產(chǎn)甲烷菌的鑒別特性
2.3 產(chǎn)甲烷菌的營(yíng)養(yǎng)物和抑制物
2.3.1 生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)因子
2.3.2 生長(zhǎng)抑制因子
2.3.3 產(chǎn)甲烷菌中的礦物質(zhì)組成
2.3.4 微量營(yíng)養(yǎng)元素的功能和作用
2.4 硫酸鹽還原菌和硫酸鹽還原反應(yīng)
2.4.1 硫酸鹽還原菌的研究進(jìn)展
2.4.2 含SO2－４條件下有機(jī)物的厭氧消化過程
2.4.3 硫酸鹽還原菌的微生物學(xué)研究
2.4.4 影響硫酸鹽還原菌生長(zhǎng)的主要因素
2.4.5 硫酸鹽還原菌的典型生化代謝反應(yīng)
2.4.6 硫酸鹽還原菌和產(chǎn)甲烷菌等細(xì)菌之間的基質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)
參考文獻(xiàn)
第3章 厭氧消化的物化反應(yīng)過程基礎(chǔ)
3.1 酸堿平衡和pH控制
3.1.1 緩沖體系及其堿度
3.1.2 pH控制策略
3.1.3 厭氧反應(yīng)體系中的酸堿平衡
3.1.4 廢水特性對(duì)pH值的影響
3.2 溫度對(duì)厭氧發(fā)酵的影響
3.2.1 厭氧反應(yīng)溫度的初步研究
3.2.2 厭氧菌的溫度類型
3.2.3 溫度對(duì)廢水物理化學(xué)特性的影響
3.2.4 溫度對(duì)生物反應(yīng)特性的影響
3.2.5 溫度影響的基本數(shù)學(xué)模型
3.2.6 厭氧處理工藝
3.3 厭氧反應(yīng)器的水力學(xué)問題
3.3.1 水力學(xué)模型的對(duì)象和方法
3.3.2 理想反應(yīng)器的停留時(shí)間分布
3.3.3 理想模型擴(kuò)展
3.3.4 非理想反應(yīng)器的流動(dòng)模型
3.4 厭氧反應(yīng)器的水力學(xué)模型應(yīng)用
3.4.1 厭氧濾池水力學(xué)模型
3.4.2 UASB反應(yīng)器組合流態(tài)模型
3.4.3 UASB反應(yīng)器軸向混合模型
3.4.4 厭氧懸浮污泥床反應(yīng)器流態(tài)
3.4.5 生產(chǎn)性厭氧懸浮污泥床反應(yīng)器流態(tài)
參考文獻(xiàn)
第4章 厭氧反應(yīng)系統(tǒng)分析方法和應(yīng)用
4.1 動(dòng)力學(xué)基本方程
4.1.1 厭氧生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
4.1.2 基質(zhì)抑制方程
4.2 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程的應(yīng)用
4.2.1 有回流系統(tǒng)的厭氧反應(yīng)器
4.2.2 無(wú)回流系統(tǒng)的厭氧反應(yīng)器
4.2.3 生物膜反應(yīng)器
4.3 厭氧復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型方法
4.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型初步研究
4.3.2 結(jié)構(gòu)模型（ADM1模型）
4.4 厭氧復(fù)雜系統(tǒng)的系統(tǒng)分析方法
4.4.1 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
4.4.2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
4.4.3 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的驗(yàn)證
4.5 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析理論
4.5.1 運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性問題
4.5.2 穩(wěn)定性數(shù)學(xué)理論的應(yīng)用
4.5.3 運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性問題的定性分析——相平面分析法
4.5.4 反應(yīng)器的動(dòng)態(tài)問題研究
參考文獻(xiàn)
第5章 UASB反應(yīng)器的啟動(dòng)和顆粒污泥現(xiàn)象
5.1 厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)
5.1.1 厭氧反應(yīng)器的接種物
5.1.2 厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)初步研究
5.1.3 其他接種污泥
5.2 UASB反應(yīng)器中顆粒污泥的培養(yǎng)
5.2.1 UASB反應(yīng)器中污泥的顆粒化及顆粒污泥的類型
5.2.2 污泥流失和污泥停留時(shí)間及其對(duì)污泥齡的影響
5.2.3 污泥顆粒類型與接種物和啟動(dòng)條件的關(guān)系
5.3 運(yùn)行條件對(duì)UASB反應(yīng)器和污泥顆?；挠绊?br />5.3.1 營(yíng)養(yǎng)元素和環(huán)境條件
5.3.2 基質(zhì)的影響
5.3.3 污泥負(fù)荷對(duì)顆粒污泥形成的影響
5.4 UASB反應(yīng)器的快速啟動(dòng)措施
5.4.1 添加載體的作用
5.4.2 投加顆粒污泥
5.4.3 投加惰性載體
5.5 顆粒污泥形成的控制要素
5.5.1 最短的啟動(dòng)時(shí)間
5.5.2 利用載體和顆粒污泥的重要性
5.5.3 保持污泥量的措施
5.5.4 接種物、基質(zhì)和啟動(dòng)策略等綜合因素的作用
5.6 一次啟動(dòng)和二次啟動(dòng)中的技術(shù)問題
5.6.1 一次啟動(dòng)總結(jié)
5.6.2 二次啟動(dòng)
5.6.3 二次啟動(dòng)過程常見問題及其解決方案
參考文獻(xiàn)
第6章 厭氧顆粒污泥的產(chǎn)生機(jī)理
6.1 厭氧顆粒污泥的發(fā)現(xiàn)歷史
6.1.1 高效厭氧反應(yīng)器和顆粒污泥
6.1.2 顆粒污泥的定義
6.1.3 污泥顆?；囊饬x
6.2 厭氧污泥顆粒的組成和性質(zhì)
6.2.1 顆粒污泥的形態(tài)
6.2.2 顆粒污泥的化學(xué)組成
6.2.3 顆粒污泥的物理性質(zhì)
6.2.4 顆粒污泥中的微生物
6.3 顆粒污泥的研究方法和結(jié)果
6.3.1 生產(chǎn)裝置中顆粒污泥的性質(zhì)
6.3.2 顆粒污泥的微生物組成分析
6.3.3 顆粒污泥生物活性的表征和測(cè)定
6.4 顆粒污泥的形成機(jī)理
6.4.1 顆粒污泥機(jī)理研究的背景
6.4.2 顆粒污泥形成觀察中的基本現(xiàn)象
6.4.3 顆粒污泥的開普敦假說
6.4.4 生物膜理論的解釋
6.4.5 顆粒污泥形成機(jī)理的宏觀解釋
6.5 顆粒污泥結(jié)構(gòu)形成的綜合性理論
6.5.1 以甲烷絲菌為核心的多層顆粒污泥結(jié)構(gòu)
6.5.2 顆粒污泥分層結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)觀察
6.5.3 顆粒污泥的宏觀結(jié)構(gòu)理論和應(yīng)用
6.6 顆粒污泥的增殖和消亡
6.6.1 負(fù)荷對(duì)顆粒污泥的影響
6.6.2 顆粒污泥的衰亡
參考文獻(xiàn)
第7章 厭氧反應(yīng)器分相和分級(jí)系統(tǒng)
7.1 生物處理工藝中的分級(jí)作用
7.1.1 好氧生物污水處理中的分級(jí)工藝
7.1.2 分相/分級(jí)反應(yīng)器對(duì)厭氧污水（污泥）處理工藝的改善
7.1.3 厭氧反應(yīng)器的分相
7.1.4 厭氧反應(yīng)器的分級(jí)
7.1.5 反應(yīng)器的分相和分級(jí)的異同
7.2 可能影響工藝運(yùn)行的構(gòu)造形式
7.2.1 反應(yīng)器可能的組合形式對(duì)分相/分級(jí)的影響
7.2.2 采用CSTR反應(yīng)器的定性研究
7.2.3 工程上各種類型的分相/分級(jí)反應(yīng)器
7.2.4 分級(jí)和不分級(jí)的厭氧濾池的對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究
7.3 厭氧發(fā)酵的氣相管理
7.3.1 氣體吹脫去除硫化氫
7.3.2 厭氧處理的氣體管理實(shí)例
7.4 厭氧分級(jí)反應(yīng)器處理“復(fù)雜”廢水
7.4.1 “復(fù)雜”廢水的類型
7.4.2 新型厭氧分級(jí)反應(yīng)器的發(fā)展
7.4.3 分級(jí)處理易降解和難降解基質(zhì)——PTA廢水
7.5 通過電子受體分級(jí)厭氧好氧串聯(lián)處理
7.5.1 多級(jí)串聯(lián)處理工藝的擴(kuò)展
7.5.2 采用厭氧好氧序批工藝處理偶氮染料
7.6 分級(jí)處理工藝在高、低溫廢水處理中的應(yīng)用
7.6.1 分級(jí)EGSB反應(yīng)器處理低溫廢水
7.6.2 分級(jí)厭氧生物反應(yīng)器應(yīng)用高溫條件處理廢水
7.7 兩級(jí)厭氧工藝處理復(fù)雜廢水
7.7.1 UASR反應(yīng)器處理高懸浮物含量污水
7.7.2 兩級(jí)工藝處理屠宰廢水的研究
7.7.3 處理高懸浮物生活污水的污泥穩(wěn)定化問題
參考文獻(xiàn)
第8章 第三代新型高效生物反應(yīng)器的理論
8.1 新型高效生物反應(yīng)器的形成和發(fā)展
8.1.1 新型高效生物反應(yīng)器的類型
8.1.2 第三代高效生物反應(yīng)器簡(jiǎn)介
8.2 新型高效生物反應(yīng)器的基本理論
8.2.1 基本概念分析
8.2.2 SP反應(yīng)器的基本參數(shù)
8.2.3 生物膜對(duì)載體流化的影響
8.3 載體顆粒的生物膜
8.3.1 細(xì)胞固定化的過程
8.3.2 生物顆粒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)
8.3.3 生物膜的特性與生物量
8.3.4 生物膜生長(zhǎng)的影響
8.4 氣提反應(yīng)器
8.4.1 氣提反應(yīng)器的基本結(jié)構(gòu)
8.4.2 氣提反應(yīng)器的基本參數(shù)
8.4.3 氣提反應(yīng)器的特性參數(shù)
8.4.4 氣提反應(yīng)器的流態(tài)
8.4.5 氣、液、固三相傳質(zhì)
8.5 流化床反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型
8.5.1 生物顆粒模型
8.5.2 反應(yīng)器流動(dòng)模型
8.5.3 流化床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)
8.5.4 流化床反應(yīng)器的性能分析
8.6 高效生物反應(yīng)器的限制因素
8.6.1 形成生物膜的限制條件
8.6.2 保留顆粒污泥或生物膜顆粒的條件
8.6.3 液固傳質(zhì)的限制
8.6.4 固液分離的限制
參考文獻(xiàn)
第9章 氮和硫的生物循環(huán)及其在環(huán)境工程中的應(yīng)用
9.1 氮和硫的循環(huán)原理及應(yīng)用
9.1.1 氮元素在水環(huán)境中的循環(huán)過程
9.1.2 硫的自然和人工循環(huán)
9.1.3 硫的生物循環(huán)應(yīng)用原理
9.2 利用氮循環(huán)開發(fā)的生物處理新工藝
9.2.1 短程硝化反硝化和SHARON工藝
9.2.2 厭氧氨氧化（ANAMMOX）工藝
9.2.3 SHARON與ANAMMOX組合工藝
9.2.4 基于亞硝酸鹽途徑的完全自養(yǎng)脫氮（CANON）工藝
9.2.5 限氧自養(yǎng)硝化反硝化（OLAND）工藝
9.2.6 同時(shí)硝化反硝化（ＳＮＤ）工藝
9.2.7 生物脫氮技術(shù)的展望
9.3 硫循環(huán)的工程應(yīng)用
9.3.1 沼氣脫硫
9.3.2 天然氣的生物脫硫
9.3.3 從石化煉油廠尾氣中去除H2S和回收硫
9.3.4 天然氣和石化工業(yè)廢氣生物脫硫工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
9.4 從污染廢水中同時(shí)去除（和回收）重金屬和硫酸鹽
9.4.1 基本原理
9.4.2 Budelco鋅廠等示范工程
9.5 煙氣生物脫硫工藝
9.5.1 國(guó)外煙氣生物脫硫技術(shù)的研究進(jìn)展
9.5.2 國(guó)內(nèi)煙氣生物脫硫技術(shù)進(jìn)展及配套設(shè)備的開發(fā)
9.5.3 BioFGD工藝與LSFO工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
9.6 脫硫技術(shù)在采礦和冶煉領(lǐng)域的應(yīng)用
9.6.1 采礦和冶煉廢水污染的治理
9.6.2 金屬選擇性回收的原理和經(jīng)濟(jì)性
9.6.3 酸性礦井廢水中金屬的去除和回收
9.6.4 有色冶金工業(yè)廢氣的生物脫硫
參考文獻(xiàn)
附錄 本書常見術(shù)語(yǔ)縮寫及中英文對(duì)照
索引