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第1章 活性污泥法及其应用 1

1.1城市排水历史回顾 1

1.1.1排水系统是重要的城市基础设施 1

1.1.2排水系统的发展 2

1.1.3现代城市排水系统的功能 4

1.2活性污泥法的起源 4

1.2.1水传播疾病与控制 4

1.2.2 19世纪的流行病 8

1.2.3活性污泥法的发现 10

1.3活性污泥法的发展 12

1.3.1传统活性污泥法 12

1.3.2阶段曝气法 13

1.3.3生物吸附法 13

1.3.4延时曝气法 14

1.3.5完全混合法 15

1.3.6多级处理法 15

1.3.7特殊曝气方法的处理系统 16

1.4活性污泥法的应用 17

1.4.1处理城市污水 17

1.4.2处理高浓度有机废水 20

1.4.3处理有毒工业废水 21

参考文献 23

第2章 活性污泥的细菌群落 24

2.1活性污泥的结构与性能 24

2.1.1活性污泥的形态与组成 24

2.1.2活性污泥的微结构 25

2.1.3活性污泥的宏结构 26

2.1.4活性污泥的性能 27

2.2活性污泥细菌 29

2.2.1细菌分类系统 29

2.2.2活性污泥中的功能菌群 32

2.3活性污泥细菌显微镜检测方法 41

2.3.1活性污泥显微镜观察方法 41

2.3.2活性污泥细菌染色方法 43

2.4活性污泥细菌分子生物学检测方法 46

2.4.1分子生物学检测原理 46

2.4.2分子生物学检测技术 50

2.4.3分子生物学检测技术在活性污泥中的应用 54

参考文献 56

第3章 活性污泥的原生动物类群 58

3.1原生动物及其特征 58

3.1.1原生动物（Protozoa）概述 58

3.1.2原生动物的细胞结构 59

3.1.3原生动物的生理特征 63

3.1.4原生动物的分类 65

3.2活性污泥中的原生动物 67

3.2.1活性污泥中原生动物的研究历史 67

3.2.2活性污泥中的原生动物的种类 68

3.2.3活性污泥中微生物之间的关系 71

3.2.4活性污泥中原生动物种群的多样性 71

3.2.5活性污泥中原生动物种群变化的影响因素 74

3.3原生动物在活性污泥法中的作用 78

3.3.1净化作用 78

3.3.2絮凝作用 79

3.3.3指示作用 79

3.4原生动物检测技术 81

3.4.1传统检测技术 81

3.4.2图像分析检测技术 82

参考文献 83

第4章 活性污泥的培养与驯化 85

4.1活性污泥培养与驯化的环境因素 85

4.1.1温度 85

4.1.2 pH值 86

4.1.3溶解氧 87

4.1.4渗透压 88

4.1.5营养物 89

4.1.6有毒物质 90

4.2活性污泥的培养与驯化 91

4.2.1微生物的增殖规律 91

4.2.2食料与微生物比值（F／M值） 94

4.2.3活性污泥形成的过程 95

4.3活性污泥培养与驯化的方法 99

4.3.1培养与驯化前的准备工作 99

4.3.2同步培养驯化 99

4.3.3异步培养驯化 100

4.3.4接种培养驯化 101

4.3.5评定活性污泥活性的指标 101

4.4活性污泥驯化的机理 103

4.4.1活性污泥微生物的多样性 103

4.4.2活性污泥驯化的选择机制 104

4.4.3活性污泥微生物的适应性机制 106

4.4.4影响活性污泥驯化的因素 106

参考文献 108

第5章 活性污泥微生物的代谢 109

5.1微生物的物质代谢 109

5.1.1活性污泥法处理有机物的过程 109

5.1.2化能异养微生物的分解代谢 110

5.1.3微生物的合成代谢 113

5.2微生物能量的来源与捕获 115

5.2.1微生物的呼吸作用 115

5.2.2物质分解的自由能变化 118

5.2.3氧化还原电势 120

5.3微生物的酶促反应及其调节 122

5.3.1酶与酶促反应 122

5.3.2影响酶促反应的主要因素 126

5.3.3酶活性的抑制 128

5.3.4酶活性的调节 130

5.4微生物对环境污染物的降解作用 132

5.4.1有机磷农药的微生物降解 132

5.4.2酚类污染物的微生物降解 134

5.4.3染料污染物的微生物降解 135

参考文献 137

第6章 活性污泥法净化有机物机理 139

6.1污水中的有机物及其降解 139

6.1.1污水中的有机物 139

6.1.2有机物浓度指标 141

6.1.3主要有机物降解过程 143

6.2微生物生化反应的化学计算 147

6.2.1微生物生化反应化学方程式 147

6.2.2微生物产能反应计算 149

6.2.3微生物对能量的利用 151

6.3活性污泥微生物反应动力学 154

6.3.1莫诺（Monod）模型 154

6.3.2劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence - McCarty）模型 157

6.3.3其他模型 160

6.4活性污泥的毒性抑制 161

6.4.1毒性抑制作用机理 161

6.4.2毒性抑制的控制模式 164

6.4.3毒性抑制评价 164

参考文献 166

第7章 活性污泥法脱氮机理 167

7.1传统生物脱氮工艺 167

7.1.1顺序生物脱氮工艺 167

7.1.2分级生物脱氮工艺 167

7.1.3前置生物脱氮工艺 168

7.1.4脱氮工艺生物学过程 169

7.2生物硝化机理 170

7.2.1硝化反应的过程 170

7.2.2硝化反应动力学 172

7.2.3环境因素对硝化反应的影响 173

7.3生物反硝化机理 177

7.3.1反硝化微生物 177

7.3.2反硝化过程 179

7.3.3反硝化动力学 180

7.3.4影响生物反硝化过程的因素 183

7.4生物脱氮新技术 185

7.4.1短程硝化／反硝化脱氮机理 185

7.4.2同时硝化／反硝化脱氮机理 188

7.4.3好氧反硝化脱氮机理 191

7.4.4厌氧氨氧化脱氮机理 195

7.4.5氧限制自养硝化／反硝化（OLAND）脱氮工艺 198

参考文献 199

第8章 活性污泥法除磷机理 200

8.1生物厌氧／好氧除磷机理 200

8.1.1强化生物除磷 200

8.1.2强化生物除磷微生物 201

8.1.3强化生物除磷的生化过程 203

8.1.4强化生物除磷机理 207

8.2生物厌氧／好氧除磷工艺 211

8.2.1生物除磷工艺 211

8.2.2生物除磷脱氮工艺 212

8.2.3提高生物除磷能力的途径 215

8.3生物反硝化除磷机理与工艺 216

8.3.1反硝化除磷现象 216

8.3.2反硝化除磷机理 216

8.3.3反硝化除磷工艺 218

8.3.4影响反硝化除磷的因素 220

参考文献 221