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第1章污水处理的发展1

1.1全球的卫生需求1

1.2污水处理的历史1

本章参考文献6

致谢6

第2章微生物的新陈代谢8

2.1简介8

2.2微生物学基础8

2.3化学计量学与热力学18

2.4动力学26

本章参考文献28

术语表29

第3章污水特性32

3.1污水来源32

3.2污水成分32

3.3BOD和COD33

3.4人口当量和人均负荷33

3.5重要成分34

3.6特殊组分35

3.7微生物36

3.8特殊污水和厂内回流液37

3.9比例39

3.10变化39

3.11污水流量40

3.12传统的家庭废物40

3.13家庭污水设计41

3.14污水和生物组分42

3.15模型变量符号43

3.16污水特性的协定49

3.17进水、生物反应器和出水成分举例49

3.18污水的“指纹”效应性49

本章参考文献51

第4章有机物去除52

4.1概述52

4.2活性污泥系统的约束条件54

4.3可生物降解的物质55

4.4稳态系统方程56

4.5设计举例61

4.6对反应器容积的要求65

4.7确定反应器的TSS浓度66

4.8碳需氧量68

4.9污泥产量69

4.10系统设计和控制70

4.11泥龄选择72

本章参考文献79

术语表80

第5章氮的去除84

5.1硝化反应概述84

5.2生物动力学85

5.3过程动力学87

5.4硝化反应的影响因素88

5.5污泥生长的营养需求95

5.6工艺设计97

5.7硝化反应设计案例99

5.8生物脱氮103

5.9设计步骤及举例112

5.10系统体积和需氧量125

5.11系统设计、运行和控制127

本章参考文献127

术语表128

第6章新型脱氮工艺134

6.1简介134

6.2侧流工艺的影响135

6.3氮循环135

6.4基于亚硝酸盐的脱氮138

6.5厌氧氨氧化140

6.6生物强化技术143

6.7结论146

本章参考文献147

术语表148

第7章强化生物除磷150

7.1引言150

7.2强化生物除磷的原理151

7.3强化生物除磷的机理152

7.4强化生物除磷工艺系统的发展和优化158

7.5强化生物除磷数学模型的发展166

7.6混合培养的稳态模型173

7.7设计实例180

7.8强化生物除磷对整个工艺系统的影响191

7.9影响生物除磷的因素193

7.10NDEBPR系统中的反硝化198

7.11聚糖菌（GAOs）201

7.12结论和展望203

本章参考文献203

致谢209

术语表209

第8章病原菌的去除216

8.1介绍216

8.2肠道病原菌的种类216

8.3污水中致病菌的存在状态221

8.4污水处理过程中致病菌及其指示生物的去除224

8.5总结234

本章参考文献234

术语表237

第9章曝气与混合239

9.1曝气技术239

9.2鼓风系统246

9.3制造商提供的数据与工艺条件之间的转换250

9.4可持续的曝气工程实践256

9.5曝气要求260

本章参考文献262

术语表264

第10章毒性267

10.1介绍267

10.2毒性的测量268

10.3毒性基质的动力学模型270

10.4毒性的处理276

10.5总结归纳281

本章参考文献282

术语表282

第11章污泥膨胀285

11.1简介285

11.2历史回溯287

11.3形态学和生态生理学的关系287

11.4丝状菌的特征及识别289

11.5目前解释污泥膨胀的一般理论290

11.6控制措施292

11.7数学模型296

11.8颗粒污泥297

11.9结论298

本章参考文献298

术语表300

第12章二次沉淀302

12.1介绍302

12.2实践中的沉淀池构型304

12.3污泥沉淀能力的测量310

12.4预测沉淀池能力的通量理论310

12.5通量理论与其他设计和运行方法综述318

12.6二沉池模拟322

12.7设计案例324

本章参考文献326

术语表327

第13章膜生物反应器328

13.1膜分离原理328

13.2膜生物反应器（MBR）工艺329

13.3膜处理装置的设计337

13.4商业化的膜技术340

13.5iMBR案例研究345

本章参考文献350

术语表350

第14章活性污泥工艺的模拟353

14.1什么是模型353

14.2模拟的必要性356

14.3模拟的基础358

14.4生物动力学模型的演化和发展：ASM1364

14.5ASM3369

14.6新陈代谢模型371

14.7活性污泥模型的发展历史373

14.8模拟环境377

14.9结论378

本章参考文献378

术语表380

第15章过程控制383

15.1研究的动力和动机383

15.2污水处理系统中的扰动384

15.3控制及自动化所担当的角色387

15.4仪表及监测388

15.5动态的重要性390

15.6调节变量及执行器391

15.7基本的控制概念393

15.8污水处理系统中的反馈控制案例394

15.9基于控制的运行费用的节省398

15.10综合和全厂控制399

15.11结论400

本章参考文献401

术语表402

第16章厌氧污水处理404

16.1污水处理的可持续性404

16.2厌氧转化微生物学406

16.3预测CH4的产量412

16.4不同电子受体的影响415

16.5COD平衡计算418

16.6固定化和颗粒污泥419

16.7厌氧反应器系统421

16.8上流式厌氧污泥床（UASB）反应器430

16.9厌氧过程动力学433

16.10厌氧技术处理生活和城市污水434

本章参考文献438

术语表441

第17章生物膜工艺的模拟445

17.1什么是生物膜？445

17.2生物膜模拟的目的及如何选择适宜的数学模拟方法？446

17.3假设单一限制基质且忽略外部传质阻力的生物膜模拟方法447

17.4使用JLF＝F（GLF）预测生物膜反应器的运行情况456

17.5外传质阻力的影响457

17.6与生物膜脱附相结合的生长和衰亡过程459

17.7导出的参数461

17.8多组分扩散466

17.9限制性基质、微生物竞争以及反应器运行中基质可利用性的含义469

17.10 2D/3D结构如何影响生物膜性能472

17.11模型参数473

17.12模拟工具475

本章参考文献477

致谢479

第18章生物膜反应器480

18.1生物膜反应器480

18.2设计参数487

18.3如何确定最大设计流量或者设计负荷率489

18.4其他设计条件494

本章参考文献494

致谢495

术语表496