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第1章 绪论1

1.1 我国水环境与城市污水处理状况1

1.1.1 我国水环境现状1

1.1.2 我国水污染特征及其对策3

1.1.3 我国城市污水处理现状及存在的问题7

1.2 水体富营养化问题及其危害12

1.2.1 国内外水体富营养化状况12

1.2.2 水体富营养化现象14

1.2.3 水中氮磷的来源15

1.2.4 水体富营养化的危害16

1.2.5 水体富营养化的治理19

1.2.6 我国控制氮磷污染的水环境标准21

1.3 A2/O生物脱氮除磷工艺21

1.3.1 A2/O工艺的发展22

1.3.2 A2/O工艺生物脱氮除磷的原理24

1.3.3 A2/O工艺的特点及影响因素25

1.3.4 A2/O工艺在国内外的应用现状28

1.4 A2/O工艺存在的问题及其对策29

1.4.1 传统A2/O工艺存在的主要问题30

1.4.2 A2/O工艺的改进措施33

参考文献36

第2章 生物脱氮除磷的新理论与新技术39

2.1 传统生物脱氮理论39

2.1.1 硝化反应39

2.1.2 反硝化反应42

2.1.3 传统生物脱氮技术存在的问题44

2.2 生物脱氮新理论和新技术45

2.2.1 短程硝化反硝化生物脱氮技术46

2.2.2 厌氧氨氧化生物脱氮技术56

2.2.3 同步硝化反硝化生物脱氮技术66

2.3 传统生物除磷理论及其影响因素72

2.3.1 传统生物除磷的生化反应机理72

2.3.2 传统生物除磷系统的主要影响因素74

2.4 反硝化除磷脱氮新理论和新技术78

2.4.1 反硝化除磷脱氮理论78

2.4.2 反硝化除磷脱氮工艺80

2.4.3 反硝化除磷工艺的影响因素86

参考文献90

第3章 A2/O工艺系统性能及其运行优化的研究99

3.1 A2/O工艺的反硝化除磷性能99

3.1.1 试验方法及方案设计99

3.1.2 A2/O工艺的除磷性能100

3.1.3 A2/O工艺的脱氮性能104

3.1.4 A2/O工艺的COD去除性能105

3.2 过量曝气对A2/O工艺生物脱氮除磷的影响106

3.3 进水C/N比和C/P比对A2/O工艺生物脱氮除磷的影响108

3.3.1 试验方案109

3.3.2 进水C/N比对氮和磷的去除110

3.3.3 进水C/P比对氮和磷去除的影响115

3.4 几种控制变量对A2/O工艺性能的影响120

3.4.1 MLSS对A2/O工艺的影响120

3.4.2 SRT对A2/O工艺的影响122

3.4.3 污泥回流比对A2/O工艺的影响123

3.4.4 内循环回流比对A2/O工艺的影响124

3.4.5 缺氧区与好氧区容积比对A2/O工艺的影响128

3.5 分段进水对A2/O工艺脱氮除磷性能的影响132

3.5.1 对氮去除的影响133

3.5.2 对磷去除的影响135

3.5.3 不同分段进水比时系统沿程方向各参数的变化规律138

3.5.4 最优分段进水比的适用性140

3.6 A2/OO工艺生物脱氮除磷性能优化及其运行142

3.6.1 西班牙Ciudad Real污水处理厂营养物去除优化142

3.6.2 A2/O工艺脱氮除磷系统的运行研究147

3.7 强化A2/O工艺反硝化除磷性能的运行策略154

3.7.1 内循环回流量的控制与优化156

3.7.2 厌氧／缺氧／好氧区体积比的优化159

3.7.3 分段进水的优化161

3.8 A2/O系统内DO、ORP及pH的变化规律163

3.8.1 DO、ORP及pH的沿程变化规律163

3.8.2 DO、ORP及pH的沿程变化原因166

3.8.3 反硝化除磷过程中ORP在线信息的变化规律167

3.9 生物脱氮除磷新理论和新技术在A2/O工艺中的实现168

3.9.1 短程硝化反硝化的实现168

3.9.2 同步硝化反硝化和反硝化除磷的建立175

3.9.3 缺氧硝化现象在A2/O系统中的出现及其特征179

3.10 A2/O工艺强化反硝化除磷体系中微生物特性分析181

3.10.1 聚磷颗粒染色的沿程特征变化182

3.10.2 胞内储存物PHB染色的沿程特征变化184

3.10.3 微生物电镜扫描分析的沿程特征变化185

参考文献188

第4章 A2/O工艺的数学模型与模拟194

4.1 A2/O工艺反硝化除磷代谢模型194

4.1.1 反硝化除磷代谢模型195

4.1.2 反硝化除磷动力学196

4.1.3 A2/O反硝化除磷工艺动力学模式199

4.2 TUD联合模型在A2/O工艺的应用208

4.2.1 倒置A2/O工艺TUD模型的建立与模拟208

4.2.2 采用TUD模型动态模拟倒置A2/O工艺运行工况211

4.2.3 采用TUD联合模型对倒置A2/O工艺运行诊断与优化215

4.3 A2/O工艺控制策略benchmark仿真平台218

4.3.1 平台的开发219

4.3.2 仿真平台的应用与模拟226

参考文献231

第5章 A2/O污水处理系统的运行、管理、设计与应用235

5.1 A2/O污水处理系统污泥的培养及调试235

5.1.1 污泥的培养与驯化235

5.1.2 系统的运行调试237

5.1.3 运行调试实例240

5.2 A2/O污水处理系统的运行管理248

5.2.1 A2/O污水处理厂主要构筑物的运行管理248

5.2.2 提高A2/O工艺整体处理效果的措施262

5.2.3 保定市污水处理总厂A2/O工艺的运行管理263

5.3 A2/O污水处理工艺常见问题及其对策267

5.3.1 污泥膨胀267

5.3.2 污泥上浮271

5.3.3 活性污泥泡沫271

5.4 A2/O污水处理工艺的过程控制275

5.4.1 检测变量及常用在线仪表275

5.4.2 A2/O工艺的过程控制原则280

5.4.3 A2/O污水处理工艺的控制过程282

5.4.4 A2/O污水处理系统优化的方法或策略285

5.4.5 无锡芦村A2/O污水处理厂自动控制系统290

5.4.6 应用专家控制系统提高A2/O工艺的脱氮效率296

5.5 A2/O污水处理工程的设计305

5.5.1 工程设计的依据与原则305

5.5.2 A2/O工艺设计实例1307

5.5.3 A2/O工艺设计实例2315

5.6 A2/O污水处理典型工程实例321

5.6.1 青岛李村河污水处理厂321

5.6.2 北京清河污水处理厂327

5.6.3 广州大坦沙污水处理厂331

5.6.4 成都第三污水处理厂337

5.6.5 纪庄子污水处理厂341

参考文献348

第6章 A2/O变形工艺及其工程应用352

6.1 倒置A2/O工艺352

6.1.1 倒置A2/O工艺的提出352

6.1.2 倒置A2/O工艺脱氮除磷原理与特点353

6.1.3 倒置A2/O工艺在实际生产中的应用357

6.2 UCT工艺及其工程应用365

6.2.1 UCT及其变形工艺365

6.2.2 UCT工艺在污水处理工程中的应用370

6.3 回流污泥反硝化A2/O工艺及其应用375

6.3.1 回流污泥反硝化A2/O工艺375

6.3.2 某改良型A2/O工艺的除磷脱氮运行效果379

6.4 其他A2/O变形工艺382

6.4.1 三环式A2/O工艺382

6.4.2 PASF工艺384

参考文献385

符号说明386