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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1 283

7.3.2工况2 287

7.3.3工况3 287

7.3.4工况4 288

7.3.5工况5 288

7.3.6工况6 289

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