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第1章 基础知识1

1.1膜分离概述1

1.1.1膜与膜分离过程1

1.1.2膜分离特点3

1.1.3膜工艺过程的基本参数与运行模式3

1.2生物处理概述6

1.2.1好氧生物处理原理6

1.2.2厌氧生物处理原理6

1.2.3生物脱氮原理7

1.2.4生物除磷原理10

1.2.5生物处理主要工艺参数10

1.3膜生物反应器简介13

1.3.1膜生物反应器的构成与分类13

1.3.2膜生物反应器的基本特点15

1.3.3膜生物反应器的研究与应用发展概要16

1.3.4膜生物反应器的膜组件19

1.4膜生物反应器的膜污染23

1.4.1膜污染的概念23

1.4.2膜污染的特征24

1.4.3膜污染的分类25

1.4.4膜污染的影响因素26

1.4.5膜污染综合控制策略32

1.5膜生物反应器的设计与运行要点33

1.5.1预处理33

1.5.2生物处理工艺的选择34

1.5.3生物动力学参数与工艺参数34

1.5.4基本工艺计算35

1.5.5膜污染清洗38

1.5.6混合液调控40

第2章 膜生物反应器的膜组件42

2.1气冲柱式中空纤维膜组件42

2.1.1膜组件构型42

2.1.2膜组件临界通量42

2.1.3不同通量下的膜污染发展特性44

2.2过滤/曝气双功能膜组件48

2.2.1膜组件与工艺特征48

2.2.2微孔管曝气的充氧性能50

2.2.3微孔管的清水过滤性能50

2.2.4微孔管曝气对膜污染的清洗效果51

2.2.5过滤/曝气双功能型MBR处理生活污水53

2.2.6过滤/曝气双功能膜组件的膜污染56

2.3动态膜组件62

2.3.1微网基材的选择62

2.3.2动态膜过滤周期及其影响因素65

2.3.3动态膜功能分析71

2.3.4动态膜生物反应器处理城市污水的中试78

第3章 膜生物反应器处理城市污水的特性83

3.1膜生物反应器与传统活性污泥法的比较83

3.1.1工艺特征83

3.1.2污染物去除效果84

3.1.3出水组成分析86

3.1.4溶解性微生物产物的时间变化87

3.2工艺参数对膜生物反应器性能的影响89

3.2.1工艺特征89

3.2.2工艺参数对污染物去除效果的影响89

3.2.3进水容积负荷对污染物去除效率的影响96

3.2.4污泥龄对MBR活性污泥性质的影响98

3.2.5 MBR微生物增殖特征与反应动力学102

3.3不排泥条件下膜生物反应器的长期运行特性108

3.3.1去除有机物的稳定性109

3.3.2污泥增殖特性109

3.3.3溶解性微生物代谢产物的长期变化112

3.4膜生物反应器强化除磷114

3.4.1污泥龄对膜生物反应器生物除磷的影响114

3.4.2胞外多聚物对膜生物反应器生物除磷的影响120

3.4.3膜组件对磷的截留特性126

3.4.4溶解性微生物产物对膜生物反应器生物除磷的影响130

3.5膜生物反应器去除肠道病毒135

3.5.1城市污水中噬菌体的浓度与衰减135

3.5.2活性污泥中噬菌体的衰减137

3.5.3膜生物反应器中活性污泥对噬菌体的去除特性140

3.5.4膜生物反应器中膜组件对噬菌体的截留效果142

第4章 膜生物反应器去除微量有机污染物148

4.1目标微量有机污染物的选取149

4.2 MBR和SBR去除典型内分泌干扰物的对比152

4.2.1工艺特征153

4.2.2内分泌干扰物去除效果的对比154

4.2.3内分泌干扰性去除效果的对比157

4.2.4内分泌干扰物去除途径的对比159

4.3污泥龄对MBR去除典型内分泌干扰物的影响164

4.3.1工艺特征164

4.3.2污泥龄对典型内分泌干扰物去除效果的影响164

4.3.3污泥龄对内分泌干扰活性去除效果的影响166

4.3.4污泥龄对典型内分泌干扰物去除途径的影响167

4.4 A2/O-MBR工艺对微量有机污染物的去除特性168

4.4.1工艺特征168

4.4.2目标微量有机污染物的去除效果169

4.4.3目标微量有机污染物的迁移行为171

4.4.4各单元污泥对微量有机污染物的吸附与降解特性178

4.5 MBR中膜及凝胶层对微量有机污染物的吸附特性186

4.5.1试验方法186

4.5.2微滤膜对4种EDCs的吸附效果187

4.5.3膜上凝胶层对目标物的吸附特性187

4.6纳滤与 MBR组合工艺对内分泌干扰物的去除特性191

4.6.1工艺特征191

4.6.2 BPA和NPnEO的去除效果193

4.6.3雌激素类EDCs的去除效果195

4.6.4 EDCs去除效果的比较197

4.6.5雌激素活性的去除效果197

4.6.6常规污染物的去除效果198

4.6.7污染物在纳滤与MBR组合系统中的迁移行为199

第5章 膜生物反应器处理工业废水的特性201

5.1膜生物反应器处理焦化废水202

5.1.1焦化废水的特性202

5.1.2 A1/A2/O-MBR处理焦化废水的性能评价202

5.1.3总HRT对污染物去除效果的影响204

5.1.4回流比对污染物去除效果的影响207

5.1.5与A1/A2/O-CAS长期对比研究209

5.2基因工程菌生物强化膜生物反应器处理含阿特拉津废水216

5.2.1基因工程菌生物强化MBR系统216

5.2.2基因工程菌生物强化MBR对阿特拉津的去除218

5.2.3基因工程菌生物强化MBR长期运行中阿特拉津的去除效果222

5.2.4基因工程菌生物强化MBR长期运行中COD和氨氮的去除情况227

5.2.5阿特拉津生物强化处理对污泥活性的影响227

5.2.6 MBR和CAS生物强化去除阿特拉津的比较227

5.2.7基因工程菌在MBR中的生态行为228

5.3膜生物反应器处理印染废水240

5.3.1废水概况与现有处理工艺241

5.3.2中试工艺与运行条件242

5.3.3系统运行情况243

第6章 膜生物反应器处理受污染水源水的特性247

6.1几种膜生物反应器处理微污染水源水的效果247

6.1.1工艺系统与原水水质247

6.1.2悬浮生长型MBR的工艺特性249

6.1.3附着生长型MBR的效果252

6.2几种膜生物反应器中微生物的特征257

6.2.1悬浮生长型MBR微生物相257

6.2.2块状填料-MBR微生物相257

6.2.3 PAC-MBR微生物相259

6.3 BAF-UF组合工艺去除致嗅物质的特性260

6.3.1 BAF-UF组合工艺特征260

6.3.2 BAF-UF组合工艺运行条件优化261

6.3.3 BAF中生物量与细菌群落结构分析269

6.3.4水质的三维荧光分析272

6.3.5 BAF-UF组合工艺运行效果的综合比较274

第7章 厌氧膜生物反应器处理高浓度污水污泥的特性276

7.1厌氧膜生物反应器的特点276

7.1.1厌氧膜生物反应器的结构特点276

7.1.2厌氧膜生物反应器的运行特点278

7.1.3厌氧膜生物反应器的应用前景278

7.2工艺系统与研究方案279

7.2.1试验装置279

7.2.2处理污泥来源与特点280

7.2.3接种污泥281

7.2.4装置启动及运行282

7.3不同负荷下US-AnMBR系统和AnMBR系统的污泥消化特性283

7.3.1工况1283

7.3.2工况2287

7.3.3工况3287

7.3.4工况4288

7.3.5工况5288

7.3.6工况6289

7.4污泥消化性能的整体分析289

7.4.1 VS降解率和比产气率289

7.4.2消化污泥的稳定性290

7.4.3消化液水质指标的比较291

7.5 US-AnMBR系统中污泥消化效果的影响因素291

7.6超声对US-AnMBR系统污泥消化性能的影响机理292

7.6.1超声对污泥物化性质的影响292

7.6.2超声对污泥中微生物性质的影响302

第8章 膜生物反应器的工程应用306

8.1处理医院污水的MBR工程306

8.1.1海淀乡卫生院污水处理工程306

8.1.2四O二医院污水处理工程313

8.2处理洗浴污水的MBR工程317

8.2.1工程背景318

8.2.2工程概况318

8.2.3工程运行效果319

8.2.4小结324

8.3小区污水处理-海淀温泉MBR污水再生工程324

8.3.1工程背景324

8.3.2工程概况324

8.3.3工程运行效果326

8.3.4小结329

8.4大规模城市污水处理厂——密云县污水处理厂MBR污水再生工程330

8.4.1工程背景330

8.4.2工程概况330

8.4.3工程运行效果333

8.4.4小结334

8.5与生物脱氮除磷工艺耦合的MBR工程——硕放MBR工程335

8.5.1工程背景335

8.5.2工程概况335

8.5.3工程运行效果337

8.5.4小结348

8.6工业废水处理——徐州卷烟厂MBR工程349

8.6.1工程背景349

8.6.2工程概况349

8.6.3工程运行效果351

8.6.4小结353

8.7污染河水净化——温榆河水资源利用MBR工程353

8.7.1工程背景353

8.7.2工程概况353

8.7.3工程运行效果355

8.7.4小结356

8.8国内MBR工程应用情况356

参考文献359