废水生物处理新技术——以城市生活污水、水产养殖废水为例

第1章 概论001 1.1 水体营养物污染及危害001 1.2 传统废水脱氮技术002 1.2.1 物理化学法002 1.2.2 传统生物脱氮技术003 1.3 新型废水生物脱氮处理工艺009 1.3.1 短程硝化工艺010 1.3.2 同步硝化反硝化工艺011 1.3.3 同步脱氮除硫工艺014 1.3.4 ANAMMOX及其衍生组合工艺014 1.3.5 硫酸盐型厌氧氨氧化工艺025 1.4 脱氮工艺对城市污水的处理效果025 第2章 厌氧氨氧化工艺的应用027 2.1 厌氧氨氧化的原理与调控027 2.2.1 AMX的形态和生理学特征027 2.2.2 AMX的类群和生态学特征036 2.2 厌氧氨氧化反应器的性能040 2.2.1 上流式厌氧膨胀床反应器的厌氧氨氧化脱氮性能040 2.2.2 上流式厌氧污泥床反应器的厌氧氨氧化脱氮性能053 2.2.3 上流式厌氧污泥床反应器的耐海水型厌氧氨氧化脱氮性能066 2.3 化学物质对AMX的影响078 2.3.1 低pH对高负荷厌氧氨氧化反应器的抑制作用及其恢复078 2.3.2 乙酸盐对厌氧氨氧化细菌代谢的影响084 2.3.3 丁酸盐对自养厌氧氨氧化的影响088 2.3.4 铁离子对厌氧氨氧化的影响093 2.4 硫酸盐型厌氧氨氧化115 2.4.1 材料与方法116 2.4.2 结果与讨论118 2.4.3 结论124 2.5 短程硝化-厌氧氨氧化对氨气淋洗液处理的应用124 2.5.1 实验装置与分析方法125 2.5.2 结果与讨论128 2.5.3 结论138 第3章 内源反硝化工艺139 3.1 内源反硝化的原理139 3.1.1 好氧/厌氧条件下PAOs和GAOs的工作原理141 3.1.2 缺氧/厌氧条件下PAOs和GAOs的工作原理142 3.2 内源反硝化的影响因素143 3.2.1 材料与方法143 3.2.2 结果与讨论147 3.2.3 结论161 3.3 内源反硝化的调控162 3.3.1 材料与方法163 3.3.2 结果与讨论165 3.3.3 结论180 3.4 内源反硝化在城市污水处理中的应用181 3.4.1 某城市污水处理厂内源反硝化脱氮工艺流程181 3.4.2 取样和分析182 3.4.3 城市污水处理厂生物处理性能183 3.4.4 结论188 第4章 同步硝化反硝化处理水产养殖废水189 4.1 材料与方法190 4.1.1 标准溶液的配制190 4.1.2 实验仪器191 4.1.3 实验材料和装置192 4.1.4 实验废水194 4.1.5 接种污泥和反应时间194 4.1.6 实验方法195 4.2 结果与讨论202 4.2.1 SBR反应器的启动及氨氮去除的性能202 4.2.2 产H+现象对NH4+-N和COD去除率的影响204 4.2.3 硅藻土载体好氧硝化污泥的形成205 4.2.4 微生物菌群透射电镜分析205 4.2.5 微生物群落结构扫描电镜分析206 4.2.6 微生物群落组成与结构分析207 4.2.7 微生物群落结构荧光原位杂交分析210 4.2.8 讨论211 4.3 结论213 第5章 厌氧水解酸化-同时半硝化厌氧氨氧化反硝化工艺214 5.1 厌氧水解酸化的原理214 5.1.1 污水厌氧生物处理技术214 5.1.2 厌氧水解酸化工艺216 5.2 实验材料与分析方法218 5.2.1 实验装置及其运行条件218 5.2.2 接种污泥222 5.2.3 实验水质222 5.2.4 分析项目及方法223 5.2.5 微生物表征与分析224 5.3 厌氧水解酸化工艺预处理低碳氮比废水研究229 5.3.1 材料与方法231 5.3.2 结果与讨论233 5.3.3 结论243 5.4 同时半硝化厌氧氨氧化反硝化工艺处理低碳氮比废水研究244 5.4.1 实验目的246 5.4.2 实验部分246 5.4.3 结果与讨论249 5.4.4 结论262 5.5 AnHA-SNAD耦合工艺能耗及运行成本分析263 5.5.1 工艺流程设计264 5.5.2 工艺能耗分析265 5.5.3 工艺运行成本估算268 5.5.4 小结270 5.5.5 结论与展望270 第6章 微生物固定化技术在水产养殖废水中的应用273 6.1 脱氮菌的分离、鉴定273 6.1.1 实验材料274 6.1.2 实验方法278 6.1.3 结果与讨论283 6.1.4 结论295 6.2 脱氮菌的固定化296 6.2.1 实验材料297 6.2.2 实验方法299 6.2.3 结果与讨论303 6.2.4 结论314 6.3 固定化脱氮菌对养殖水体的净化314 6.3.1 实验材料316 6.3.2 实验方法320 6.3.3 结果与讨论323 6.3.4 结论340 参考文献341