厭氧微生物學與污水處理（第二版）

《厭氧微生物學與污水處理（第二版）》是2017年化學工業出版社出版的圖書，作者是馬溪平、徐成斌、付保榮。

基本信息

作者：馬溪平、徐成斌、付保榮 等編著

叢書名：生態環境科學與技術套用叢書

出版日期：2017年2月

書號：978-7-122-28261-3

開本：16K　787×1092　1/16

裝幀：平

版次：2版1次

頁數：315頁

內容簡介

全書共分11章，從厭氧微生物學、廢水厭氧生物處理的生物化學原理出發，論述了影響廢水厭氧生物處理的環境因素、厭氧生物處理的廢水特性、厭氧生物處理反應工藝、厭氧反應器和廢水處理工藝設計、厭氧生物處理工藝運行管理與控制、難降解有機化合物的厭氧生物降解、廢水厭氧處理套用實例以及廢水厭氧生物處理的研究和分析方法。
本書匯集了國內外研究人員對各種廢水厭氧處理工藝的研究成果和工程實例，資料豐富、可靠，可供從事廢水處理技術的研究開發、設計人員和管理人員參考，也可供高等學校環境科學與工程、市政工程、生物工程及相關專業師生使用。

目錄結構

第1章緒論1

1.1厭氧微生物學的研究概況1

1.1.1國內厭氧微生物學的研究概況1

1.1.2國外厭氧微生物學的研究概況2

1.2厭氧生物處理技術3

1.2.1厭氧生物處理的產生與發展3

1.2.2厭氧生物處理的基本原理3

1.2.3厭氧生物處理的特點5

1.3厭氧生物處理工藝6

1.4廢水脫氮除磷技術6

1.4.1生物脫氮7

1.4.2生物除磷8

第2章厭氧微生物學10

2.1厭氧微生物在生物地球化學循環中的作用10

2.1.1自然環境中的厭氧微生物10

2.1.2厭氧微生物在污染物(元素)生物地球化學轉化中的作用11

2.2不產甲烷細菌及其作用11

2.2.1發酵性細菌11

2.2.2產氫產乙酸細菌13

2.2.3同型產乙酸細菌14

2.3產甲烷細菌及其作用16

2.3.1產甲烷細菌的分類和形態16

2.3.2產甲烷細菌的生理18

2.3.3產甲烷細菌的能量代謝20

2.4產甲烷細菌與不產甲烷細菌的相互作用20

2.4.1不產甲烷細菌為產甲烷細菌提供生長和產甲烷所必需的基質21

2.4.2不產甲烷細菌為產甲烷細菌創造了適宜的氧化還原電位條件21

2.4.3不產甲烷細菌為產甲烷細菌消除了有毒物質21

2.4.4產甲烷細菌為不產甲烷細菌的生化反應解除反饋抑制21

2.4.5產甲烷細菌和不產甲烷細菌共同維持環境中適宜的pH值21

2.5硫酸鹽還原菌22

2.5.1SRB的生活環境和條件22

2.5.2硫酸鹽還原菌的分類及生物學特徵22

2.5.3硫酸鹽還原菌的代謝機理23

2.5.4SRB在硫循環體系中的地位和作用24

2.5.5影響硫酸鹽還原作用的影響因子24

2.6厭氧活性污泥25

2.6.1厭氧活性污泥性狀25

2.6.2厭氧顆粒污泥的基本特性25

2.6.3厭氧顆粒污泥的結構26

2.6.4顆粒化過程27

2.7厭氧生物膜28

2.7.1厭氧生物膜的形成及其作用28

2.7.2厭氧生物膜法的特點28

第3章廢水厭氧生物處理生物化學原理30

3.1廢水厭氧生物處理技術的特點30

3.1.1廢水厭氧生物處理技術的發展30

3.1.2厭氧生物處理技術的優點31

3.1.3厭氧生物處理技術的缺點34

3.2厭氧處理過程的生化機理34

3.2.1廢水中複雜基質的厭氧降解35

3.2.2厭氧微生物35

3.2.3水解反應階段37

3.2.4發酵酸化反應階段38

3.2.5產乙酸反應階段40

3.2.6產甲烷反應階段41

3.2.7厭氧條件下脫氮和還原硫酸鹽44

3.3厭氧過程的能量代謝46

3.3.1動力學原理46

3.3.2標準狀態與環境條件50

3.3.3氫分壓對轉化自由能的影響50

3.3.4氧化還原電位50

第4章影響厭氧生物處理的環境因素52

4.1厭氧生物處理的酸鹼平衡及pH值控制52

4.1.1厭氧微生物適應的pH值52

4.1.2厭氧生物處理的緩衝體系53

4.1.3厭氧生物處理系統中的酸鹼平衡54

4.1.4厭氧生物處理系統中的鹼度55

4.2溫度對厭氧生物處理的影響56

4.2.1溫度對厭氧微生物的影響56

4.2.2溫度對厭氧反應過程中動力學參數的影響59

4.2.3溫度突變對厭氧消化的影響59

4.2.4厭氧消化反應溫度的選擇與控制61

4.3厭氧消化過程中的營養物質61

4.3.1概述61

4.3.2厭氧微生物對碳、氮、磷、硫的需求62

4.4微量元素對厭氧生物處理的影響64

4.4.1微量金屬元素64

4.4.2維生素66

4.5厭氧消化過程中的抑制物質66

4.5.1無機抑制性物質66

4.5.2有機抑制性物質67

4.6不產甲烷菌與產甲烷菌微生物之間的關係68

4.6.1不產甲烷菌為產甲烷菌提供生長和產甲烷所需要的基質68

4.6.2不產甲烷菌為產甲烷菌創造適宜的氧化還原環境68

4.6.3不產甲烷菌為產甲烷菌清除有毒物質69

4.6.4產甲烷菌為不產甲烷菌的生化反應解除反饋抑制69

4.6.5不產甲烷菌和產甲烷菌在厭氧消化過程中共同維持適宜的環境70

第5章厭氧生物處理的廢水特性71

5.1廢水的碳和氮參數71

5.1.1碳參數71

5.1.2氮參數72

5.2廢水的厭氧生物可降解性73

5.2.1生物降解性能含義73

5.2.2影響有機物生物降解性能的因素73

5.2.3難降解有機污染物的分類及來源75

5.2.4廢水中常見的有機物生物降解性77

5.3廢水中常見的毒性物質80

5.3.1概述80

5.3.2無機毒性物質81

5.3.3有機毒性物質84

5.3.4厭氧微生物對毒性物質的適應與馴化86

第6章厭氧生物處理反應工藝88

6.1厭氧接觸工藝（anaerobic contagion）88

6.1.1厭氧接觸工藝的原理88

6.1.2厭氧接觸工藝的特點89

6.1.3厭氧接觸工藝的套用89

6.2厭氧濾池工藝（AF）90

6.2.1AF的原理與特點90

6.2.2AF的運行與影響因素91

6.2.3AF的套用93

6.3厭氧生物流化床工藝（AFB）94

6.3.1厭氧生物流化床的工藝特點94

6.3.2厭氧生物流化床載體顆粒的特性與作用95

6.3.3厭氧生物流化床在廢水處理中的套用95

6.4厭氧折流板反應器（ABR）96

6.4.1ABR的工作原理96

6.4.2ABR的特點97

6.4.3ABR的主要工藝性能97

6.4.4ABR反應器在幾種廢水條件下的運行性能98

6.4.5ABR的工藝研究及套用現狀100

6.5升流式厭氧污泥床反應器（UASB）100

6.5.1升流式厭氧污泥床反應器（UASB）的結構101

6.5.2升流式厭氧污泥床反應器（UASB）的原理103

6.5.3升流式厭氧污泥床反應器（UASB）的工藝特點103

6.5.4升流式厭氧污泥床反應器（UASB）的啟動104

6.5.5升流式厭氧污泥床反應器（UASB）處理廢水的套用104

6.5.6升流式厭氧污泥床反應器（UASB）在污水處理中的套用前景105

6.6膨脹顆粒污泥床反應器（EGSB）105

6.6.1EGSB的產生背景及其特徵105

6.6.2EGSB的結構特徵與工作原理106

6.6.3EGSB顆粒污泥的特徵107

6.6.4EGSB的工藝特點107

6.6.5EGSB的套用108

6.7內循環厭氧反應器（IC）109

6.7.1內循環厭氧反應器（IC）構造及工作原理109

6.7.2內循環厭氧反應器（IC）的工作原理109

6.7.3內循環厭氧反應器（IC）的工藝特點110

6.7.4內循環厭氧反應器（IC）的套用111

6.7.5內循環厭氧反應器（IC）與升流式厭氧污泥床反應器（UASB）的參數比較112

6.8升流式厭氧污泥床濾層反應器（UBF）113

6.8.1升流式厭氧污泥床濾層反應器（UBF）的工作原理113

6.8.2升流式厭氧污泥床濾層反應器（UBF）的工藝特點114

6.8.3升流式厭氧污泥床濾層反應器（UBF）的啟動過程115

6.8.4升流式厭氧污泥床濾層反應器（UBF）的套用115

6.9厭氧生物轉盤116

6.9.1厭氧生物轉盤的構造和工作原理116

6.9.2厭氧生物轉盤的工藝特點117

6.9.3厭氧生物轉盤的套用117

6.10兩相厭氧生物處理工藝118

6.10.1兩相厭氧消化工藝的發展118

6.10.2兩相厭氧消化工藝基本原理118

6.10.3兩相厭氧生物處理的工藝特點119

6.10.4兩相厭氧工藝的適用範圍120

6.10.5相分離方法121

6.10.6兩相厭氧工藝反應器的選擇和構造121

6.10.7兩相厭氧工藝的流程和參數選擇122

第7章厭氧反應器和廢水處理工藝設計124

7.1廢水厭氧處理工藝流程的選擇124

7.1.1預處理124

7.1.2厭氧處理126

7.1.3後處理127

7.1.4剩餘污泥的處理130

7.2厭氧反應器的設計130

7.2.1反應器容積（包括沉澱區和反應區）的確定130

7.2.2反應器的高度131

7.2.3反應器的平面形狀131

7.2.4反應器的上流速度132

7.2.5單元反應器的最大體積132

7.2.6配水系統133

7.2.7三相分離器134

7.2.8管道設計138

7.2.9出水系統139

7.2.10浮渣清除裝置139

7.2.11氣體收集裝置139

7.2.12污泥排放設備140

7.2.13反應器採用的材料140

7.2.14輔助設備140

7.3UASB厭氧反應器的設計及工程實例140

7.3.1UASB反應器的設計140

7.3.2UASB反應器設計舉例142

7.3.3UASB反應器在國內外的套用情況143

7.3.4UASB反應器工程實例145

7.4厭氧接觸法工藝設計及工程實例149

7.4.1厭氧接觸法的工藝設計149

7.4.2厭氧接觸法設計舉例151

7.4.3厭氧接觸工藝的套用情況152

7.5厭氧生物濾池153

7.5.1濾床有效容積的設計153

7.5.2設計實例154

7.5.3套用情況155

7.5.4工程實例155

7.6兩相厭氧生物處理工藝157

7.6.1兩相厭氧反應器容積的確定157

7.6.2工程實例158

7.7厭氧生物轉盤的設計及試驗研究161

7.7.1厭氧生物轉盤的設計161

7.7.2厭氧生物轉盤的試驗研究現狀162

7.8厭氧膨脹床和厭氧流化床的設計及工程實例162

7.8.1厭氧膨脹床和厭氧流化床的設計162

7.8.2厭氧膨脹床和厭氧流化床的試驗研究163

7.8.3厭氧膨脹床和厭氧流化床的工程實例164

7.9EGSB反應器的設計及工程實例165

7.9.1EGSB反應器的設計165

7.9.2EGSB反應器的套用工程實例165

第8章厭氧生物處理工藝運行管理與控制167

8.1厭氧工藝中污泥的培養與馴化167

8.1.1厭氧活性污泥的培養與馴化167

8.1.2厭氧生物膜的培養與馴化167

8.1.3厭氧顆粒污泥169

8.2厭氧生物處理運行條件控制174

8.2.1相關名詞174

8.2.2溫度176

8.2.3氧化還原電位179

8.2.4厭氧消化過程的pH值181

8.2.5中間產物186

8.2.6營養元素188

8.2.7監測與控制189

8.3厭氧生物處理中容易出現的問題及其解決辦法191

8.3.1複雜廢水中含有不溶解物質191

8.3.2廢水中的某些物質容易導致沉澱192

8.3.3毒性物質193

8.3.4泡沫問題197

8.3.5厭氧反應器中產氣的異常現象及解決方案197

8.3.6污泥厭氧消化沼氣的安全問題198

8.3.7污泥膨脹199

第9章難降解有機化合物的厭氧生物降解204

9.1概述204

9.1.1難降解有機物的定義204

9.1.2難降解有機物的分類204

9.1.3難降解有機物的來源和循環轉化205

9.1.4難降解有機物的特點205

9.1.5難降解有機物的危害205

9.2廢水中難降解物質生物降解的機理206

9.2.1有機物生物難降解的原因206

9.2.2共基質代謝機理207

9.2.3種間協同代謝機理208

9.2.4EM(有效微生物菌群)的篩選和馴化208

9.2.5影響廢水中難降解物質生物降解的因子209

9.3鑑定難降解有機物厭氧生物處理的評價方法211

9.3.1套用難降解化合物在厭氧降解時產生氣體的量來評價的方法211

9.3.2綜合因素評價212

9.4雜環化合物和多環芳烴的厭氧生物降解213

9.4.1雜環化合物和多環芳烴的定義和分類213

9.4.2環境中雜環化合物和多環芳烴污染物的主要來源213

9.4.3雜環化合物和多環芳烴的毒性和危害214

9.4.4雜環化合物和多環芳烴的厭氧生物處理機理214

9.5含氯有機化合物污染物的厭氧生物降解217

9.5.1環境中含氯有機化合物污染物的主要來源217

9.5.2含氯有機化合物的毒性和危害217

9.5.3含氯有機化合物厭氧降解機理217

9.5.4有機氯化物的生物處理法219

9.6氰化物的厭氧生物降解220

9.6.1氰化物的定義和分類220

9.6.2含氰廢水的來源220

9.6.3氰化物的毒性和危害220

9.6.4氰化物傳統處理方法221