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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COD 33

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：ASM1 364

14.5ASM3 369

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