低碳污水生物处理技术

　　碳源不足是影响城市污水生物脱氮除磷效果的主要原因，如何在碳源有限的条件下实现良好的氮、磷去除是城市生活污水处理的一大难点。本书以低碳污水生物处理技术为主线，主要介绍了同步硝化反硝化除磷工艺，旨在揭示污水生物处理过程中污染物去除特性与功能菌群代谢活动，为解决低碳污水处理面临的高能耗、低效率问题提供思路。本书可供污水处理工程技术人员、科研人员与管理人员阅读参考，也可供高等学校给排水工程、环境科学与工程及相关专业师生参阅。

　　解舒婷，环境科学与工程专业博士，山西工程科技职业大学设备工程学院讲师，主要从事市政污水生物脱氮除磷理论与技术、流域污染物控制等方面的研究工作，主持、参与国家 级项目1项、省部级项目5项；发表SCI学术论文10余篇。

第1章 绪论  001
1.1研究背景001
1.2污水生物脱氮002
1.2.1传统生物脱氮原理002
1.2.2新型生物脱氮原理004
1.3污水生物除磷008
1.3.1生物除磷原理008
1.3.2反硝化聚磷与好氧聚磷011
1.3.3聚磷菌与聚糖菌的竞争012
1.4同步硝化反硝化除磷工艺015
1.4.1SNDPR工艺污染物去除特征015
1.4.2SNDPR工艺的运行条件016
1.4.3SNDPR工艺的限制因素及解决策略018
1.5活性污泥数学模型及应用019
1.5.1活性污泥数学模型进展019
1.5.2活性污泥数学模型应用020
1.6课题主要研究内容及技术路线022
1.6.1研究内容022
1.6.2技术路线023
第2章 SNDPR系统的快速启动与氮磷去除特性  025
2.1概述025
2.2材料与方法026
2.2.1反应器装置及运行模式026
2.2.2合成废水与接种污泥027
2.2.3分析方法027
2.2.4同步硝化反硝化（SND）效率计算028
2.2.5微生物群落分析028
2.3结果与讨论028
2.3.1SNDPR系统的碳、氮、磷去除特性028
2.3.2强化释磷快速富集聚磷菌030
2.3.3不同碳氮比下的氮磷去除特性032
2.3.4微生物群落特性034
2.4本章小结036
第3章 高浓度亚硝酸盐对SNDPR系统菌群的调控机制  037
3.1概述037
3.2材料与方法038
3.2.1试验装置与运行模式038
3.2.2合成废水039
3.2.3分析方法039
3.2.4FNA浓度计算039
3.3结果与讨论040
3.3.1高浓度亚硝酸盐对系统氮磷去除的影响040
3.3.2高浓度亚硝酸盐下系统的应激反应042
3.3.3高浓度亚硝酸盐对系统微生物群落的影响043
3.3.4亚硝酸盐策略对SNDPR系统的作用机理探究045
3.4本章小结046
第4章 磷剥夺对SNDPR系统的影响  048
4.1概述048
4.2材料与方法048
4.2.1试验装置与运行模式048
4.2.2合成废水049
4.2.3分析方法050
4.3结果与讨论050
4.3.1聚磷菌对磷剥夺的响应050
4.3.2磷剥夺对系统污染物去除的影响052
4.3.3磷恢复后系统污染物的去除特征054
4.3.4磷剥夺对系统微生物群落的影响056
4.4本章小结059
第5章 聚糖菌与聚磷菌的反硝化特性与代谢机制  060
5.1概述060
5.2材料与方法061
5.2.1试验装置与运行模式061
5.2.2合成废水061
5.2.3分析方法062
5.3结果与讨论063
5.3.1不同系统的污染物去除特征063
5.3.2不同系统下NADH的积累特征与亚硝酸盐反硝化特征066
5.3.3NADH的积累和DPAOs和DGAOs对亚硝酸盐应激反应的产物067
5.4本章小结070
第6章 限氧同步硝化反硝化颗粒污泥系统的性能探究  071
6.1概述071
6.2材料与方法071
6.2.1试验装置与运行模式071
6.2.2批次试验072
6.2.3分析方法073
6.2.4计算074
6.3结果与讨论075
6.3.1系统污泥特性075
6.3.2系统中COD,N,P去除特征078
6.3.3系统氮磷代谢路径083
6.3.4微生物群落分析086
6.3.5低氧颗粒形成及其优势087
6.4本章小结089
第7章 SNDPR系统模型研究  090
7.1概述090
7.2材料与方法090
7.2.1试验数据090
7.2.2模型参数敏感性分析方法091
7.2.3模型参数的智能优化方法093
7.2.4模型评估方法094
7.3模型进展095
7.3.1模型组分的确定095
7.3.2模型化学计量学矩阵的建立096
7.3.3模型动力学表达式的建立103
7.3.4模型参数106
7.4模型参数的校准和智能优化108
7.4.1模型关键参数的挑选和取值范围108
7.4.2厌氧贮存内源反硝化和厌氧释磷反硝化聚磷过程110
7.4.3好氧聚磷和外源反硝化过程115
7.5模型结果分析121
7.5.1An/A过程分析121
7.5.2An/MO过程下好氧聚磷分析124
7.5.3An/MO/A过程分析125
7.5.4模型评估分析127
7.5.5SNDPR系统除磷机理分析132
7.6本章小结135
参考文献  136