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第一篇 高浓度有机废水特性与处理对策1

第一章 高浓度有机废水的来源与特性1

第一节 废水来源与污染概况1

一、有机废水来源1

二、有机废水污染概况3

第二节 有机废水的特性与危害4

一、有机污染物的毒性4

二、有机废水的危害性4

第二章 废水中常见的有毒物质7

第一节 无机毒性物质7

一、氨7

二、硫化物7

三、重金属7

第二节 有机毒性物质8

一、天然有机毒性物质8

二、人工合成有机毒性物质8

第三章 废水处理技术路线与对策13

第一节 选择废水处理工艺基本要求与尺度13

第二节 厌氧生物处理技术在高浓度有机废水处理中的作用与意义13

一、厌氧生物处理是一种低成本的废水处理技术13

二、厌氧生物处理工艺的作用与意义15

三、有机污染物的生物可降解性与提高净化能力的途径16

第二篇 有机污染物的生物降解原理及其性能评价18

第一章 生物降解的基本途径18

第一节 新陈代谢和生物降解18

一、微生物的新陈代谢18

二、什么叫生物降解19

三、生物降解的化学反应类型及反应条件20

四、生物降解的微生物类群22

第二节 糖类发酵——有机物厌氧生物降解的最基本途径23

一、己糖二磷酸途径（EMP）23

二、单磷酸己糖途径（HMP）25

三、2－酮－3脱氧－6－磷酸葡萄糖酸途径（ED）26

四、磷酸戊糖途径（PK）27

五、各种途径的比较28

六、糖的厌氧降解产物30

第三节 好氧微生物降解的基本途径31

一、糖类的有氧降解31

二、有机酸的有氧降解33

第四节 产甲烷的基本途径39

一、产甲烷菌的重要酶类39

二、利用氢和二氧化碳产甲烷的途径41

三、利用甲基化合物产甲烷的途径45

四、利用乙酸产甲烷的途径46

第二章 营养型有机物的生物降解49

第一节 蛋白质和氨基酸的生物降解49

一、蛋白质的结构与性质49

二、蛋白质的酶促水解50

三、氨基酸的好氧生物降解51

四、氨基酸的厌氧生物降解54

第二节 多糖类化合物的生物降解57

一、淀粉的降解57

二、纤维素的降解59

三、半纤维素的降解60

第三节 脂类及脂肪酸的生物降解63

一、脂类的生物降解63

二、甘油的氧化降解65

三、脂肪酸的氧化降解66

第四节 核酸和核苷酸的生物降解69

一、核酸的生物降解69

二、核苷酸的生物降解71

三、嘌呤和嘧啶的生物降解71

第五节 尿素和尿酸的生物降解73

一、尿素的降解73

二、尿酸的降解73

第三章 有害有毒有机物的生物降解75

第一节 烃类化合物的生物降解75

一、烃类化合物的好氧生物降解75

二、烃类化合物的厌氧生物降解83

第二节 卤代烃化合物的生物降解85

一、卤代烃化合物的好氧生物降解85

二、卤代烃化合物的厌氧生物降解90

第三节 含氮有害有毒化合物的生物降解93

一、含氮有害有毒化合物的好氧生物降解93

二、含氮有害有毒化合物的厌氧生物降解95

第四节 其他有害有毒有机物的生物降解98

一、烷基苯磺酸类化合物的生物降解98

二、对硫磷硝基苯化合物的生物降解99

三、杂环化合物的生物降解99

第四章 有机氮有机磷的生物降解101

第一节 有机氮化物的生物降解101

一、氮循环与有机氮化物的生物降解101

二、氨化作用101

三、硝化作用102

四、反硝化作用105

第二节 有机磷化合物的生物降解108

一、能量代谢中主要的有机磷化合物108

二、生物除磷的机理109

三、生物除磷的细菌类群112

四、生物除磷的环境条件112

第五章 有机污染物可生物降解性能评价114

第一节 有机污染物生物降解性的特点114

一、有机污染物生物降解性能的多样性114

二、有机污染物的生物降解性能与微生物种类的相关性115

三、有机物生物降解性能与物质结构的相关性115

第二节 比较有机污染物总量变化作为其降解性能评价115

一、比较COD去除率做性能评价116

二、BOD5？与CODCr比值做性能评价116

第三节 比较微生物生理生化指标作为降解性能评价118

一、比较耗氧量作为性能评价119

二、比较产CO2的量作为性能评价120

三、比较ATP产量表征作为性能评价121

第三篇 废水厌氧生物处理123

第一章 厌氧处理技术发展进程与应用123

第一节 厌氧生物处理技术发展进程123

一、厌氧生物处理技术的发展概况与进程123

二、厌氧反应器的分类124

三、厌氧处理工艺的新问题、新动向130

第二节 厌氧处理技术的优缺点与应用131

一、厌氧处理技术的优点131

二、厌氧处理技术的缺点132

三、厌氧处理工艺应用情况133

第二章 厌氧生物处理的影响因素与控制要求135

第一节 厌氧处理工艺有关名词解释135

一、上流速度135

二、水力停留时间135

三、反应器中的污泥量135

四、反应器的有机负荷136

五、污泥容积指数136

六、反应器内的污泥停留时间136

第二节 环境因素137

一、温度的选择与控制137

二、pH值及酸碱度139

三、氧化还原电位141

第三节 工艺条件142

一、废水水质与特性142

二、无机物质的毒性与抑制作用143

三、有机物的毒性与抑制作用146

四、促进剂的影响148

五、有机负荷与污泥负荷149

六、水力停留时间150

第三章 厌氧生物处理工艺流程选择与设计151

第一节 复杂废水与非复杂废水的处理151

一、复杂废水与非复杂废水151

二、复杂废水处理的技术措施151

三、非复杂废水152

第二节 复杂废水与非复杂废水的厌氧处理152

一、复杂废水的厌氧处理152

二、非复杂废水的厌氧处理153

第三节 预处理与后续处理154

一、预处理的需要154

二、后续处理的需要155

第四节 厌氧处理工艺的设计156

一、反应器156

二、进液系统157

三、三相分离器159

四、水封高度设计161

五、加热与保温162

六、气体收集与防止臭气释放163

第五节 各种类型废水的有关设计参数164

一、低浓度废水164

二、中、高浓度废水165

第六节 沼气的收集与利用166

一、沼气的组成与理化特性166

二、厌氧生物处理沼气产气量的估算167

三、沼气收集与利用系统169

第四章 厌氧生物处理工艺与反应器171

第一节 普通厌氧消化池171

一、消化池的类型与构造171

二、消化池的设计173

三、消化池的应用情况181

第二节 厌氧接触工艺183

一、基本原理与工艺流程184

二、厌氧接触工艺的特点与问题185

三、厌氧接触工艺的设计186

四、厌氧接触工艺的类型187

五、厌氧接触工艺应用情况188

第三节 厌氧生物滤池（器）190

一、AF的原理与特点191

二、AF的工艺特征192

三、AF的主要影响因素194

四、AF的工艺设计196

五、AF的应用197

第四节 两相厌氧消化工艺200

一、两相厌氧消化原理与相分离200

二、两相厌氧消化工艺特点201

三、两相厌氧消化工艺的研究与应用202

第五节 厌氧生物转盘205

一、厌氧生物转盘的构造及特点205

二、厌氧生物转盘的影响因素206

三、厌氧生物转盘的试验研究概况208

第六节 上流式厌氧污泥床与厌氧膨胀颗粒污泥床反应器208

一、反应器的工作原理与特征209

二、UASB反应器的外形与组成211

三、UASB反应器的设计与计算219

四、各种类型废水设计参数230

五、UASB反应器的运行及控制要点234

六、UASB反应器应用情况242

第七节 厌氧膨胀床与厌氧流化床反应器244

一、厌氧流化床的工作原理与特性244

二、流化床载体的特性与要求245

三、流化床反应器的设计与启动245

四、厌氧膨胀床和流化床的研究与应用246

第八节 厌氧折流板反应器251

一、厌氧折流板反应器工艺流程与原理251

二、ABR反应器工艺的改进252

三、ABR反应器工艺性能与特点254

四、ABR反应器试验与应用研究255

第九节 复合厌氧法技术设备257

一、无三相分离器的上流式厌氧污泥床过滤器（UBF）257

二、带三相分离器的上流式厌氧污泥床过滤器（UASB+AF）258

第十节 水解反应器261

一、水解工艺原理与特点261

二、水解反应器的设计263

三、水解反应器的应用264

第十一节 高温厌氧处理工艺265

一、高温厌氧处理工艺的优势265

二、高温厌氧反应器266

三、高温厌氧处理的研究情况267

第五章 厌氧生物处理的运行管理270

第一节 厌氧生物处理装置的启动270

一、污泥消化池投产270

二、升流式厌氧污泥床反应器的投产272

第二节 正常与异常时的运行管理与对策273

一、正常时的运行管理273

二、异常时的运行管理对策274

第三节 EGSB反应器调试运行方案275

一、污泥接种275

二、调试275

三、运行结果277

第四篇 高浓度有机废水的预处理与后续处理技术278

第一章 高浓度难降解有机废水的预处理技术278

第一节 溶剂萃取法278

一、萃取剂与稀释剂的选择278

二、染料工业废水萃取资源化工艺与应用280

三、高浓度含酚废水萃取资源化282

第二节 膜分离技术283

一、膜分离技术的特点与应用范围283

二、电渗析法284

三、反渗透法286

四、超滤法289

第三节 湿式氧化法291

一、湿式空气氧化的原理291

二、湿式氧化法的影响因素292

三、湿式氧化工艺流程与应用293

第四节 催化湿式氧化法294

一、催化湿式氧化法常用的催化剂294

二、评价催化剂性能的主要指标295

三、催化湿式氧化法在高浓度有机废水处理中的应用295

第五节 超临界水氧化技术299

一、超临界流体与超临界水的特性299

二、超临界水氧化技术的工艺与应用300

第六节 臭氧氧化法302

一、臭氧氧化法在工业废水处理中的应用302

二、臭氧－过氧化氢组合工艺303

第七节 光化学氧化法303

一、光化学氧化原理304

二、光化学氧化系统与应用304

第八节 二氧化氯催化氧化技术305

一、二氧化氯催化氧化的原理305

二、二氧化氯催化氧化技术的应用306

第九节 预处理技术对改善废水中难降解有毒有害有机物的作用307

第二章 高浓度有机废水厌氧处理的后续处理工艺309

第一节 后续处理的目标与工艺要求309

一、后续处理的目标309

二、后续处理的工艺要求309

第二节 废水生物脱氮工艺310

一、废水生物脱氮技术特征310

二、废水生物脱氮工艺314

三、废水生物脱氮工艺的运行控制要点317

第三节 废水生物除磷工艺318

一、生物除磷过程原理319

二、废水生物除磷工艺320

三、废水生物除磷工艺的运行控制322

第四节 废水同步除磷脱氮工艺与选择322

一、废水同步除磷脱氮工艺322

二、废水生物除磷脱氮工艺选择325

三、废水生物脱氮除磷应用实例327

第五篇 各类工业废水处理工艺与工程应用330

第一章 食品与发酵工业废水330

第一节 食品与发酵工业废水的特性与治理途径330

一、食品与发酵工业废水的特性330

二、食品与发酵工业的废渣水的综合利用途径332

第二节 食品与发酵工业废渣水的综合利用与处理工艺333

一、综合利用是处理工艺的首要选择333

二、食品与发酵工业废渣水的处理工艺与设备334

第二章 味精废水339

第一节 味精生产废水特征与水质水量339

一、味精生产废水的特征339

二、味精废水的水质水量339

第二节 味精废水的综合利用与处理技术340

一、发酵废母液制作有机复合肥料341

二、发酵废母液提取菌体蛋白341

三、发酵废母液生产单细胞蛋白或饲料342

四、絮凝沉淀法回收发酵废母液的蛋白质343

五、味精废水处理技术344

第三节 味精废水处理与工程实例348

一、河南莲花味精废水综合利用与治理348

二、桂林味精厂废水的厌氧－好氧处理350

三、厌氧－好氧与制药废水混合处理351

四、两段活性污泥法处理味精废水的中试试验353

第三章 制糖废水355

第一节 制糖生产废水特征与水质水量355

一、甘蔗制糖废水特征与水质水量355

二、甜菜制糖生产的废水特征与水质水量356

第二节 制糖副产品的综合利用与废水处理技术357

一、甘蔗制糖副产品的综合利用357

二、甜菜制糖副产品的综合利用358

三、制糖废水的处理技术359

第三节 制糖废水处理与工程实例360

一、甘蔗制糖废水360

二、甜菜制糖废水362

第四章 柠檬酸废水367

第一节 柠檬酸生产废水特征与水质水量367

一、柠檬酸生产废水特征367

二、柠檬酸废水的水质水量368

第二节 柠檬酸废水处理与废渣综合利用369

一、柠檬酸废水的处理技术369

二、柠檬酸废渣水的综合利用与治理370

第三节 柠檬酸废水处理工程实例374

一、UASB－接触氧化法处理工程374

二、厌氧－好氧法处理工程378

三、UASB-UASB－接触氧化法处理工程382

第五章 农药工业废水385

第一节 农药工业废水特征与水质水量385

一、农药废水特征385

二、农药废水的水质水量385

第二节 农药废水的处理技术与发展386

一、农药废水处理技术386

二、国外农药废水处理新技术387

三、国内农药废水处理现状与进展389

第三节 农药废水处理与工程实例394

一、有机磷农药废水常规生物处理效果394

二、有机磷农药废水处理的设计参数395

三、活性污泥法处理有机磷农药废水396

四、A-O法处理农药生产综合废水398

五、臭氧氧化－混凝过滤－紫外光氧化－反渗透工艺处理农药废水400

第六章 焦化废水402

第一节 焦化废水的特征与有机物组成402

一、焦化废水特征与水质水量402

二、焦化废水中有机物组成与类别403

第二节 焦化废水处理技术及其改进与发展404

一、焦化废水处理技术405

二、焦化废水处理存在的问题与解决途径408

三、焦化废水处理技术的改进与发展412

第三节 工程应用与实例423

一、生物铁法处理焦化废水423

二、AO法和AO-O法处理焦化废水425

三、利用烟道气处理焦化剩余氨水（或焦化废水）427

四、焦化厂空气颗粒物中PAH的测定与分析432

参考文献437

缩略语443