污水处理工艺与设备丛书--污水生物处理技术与设备

《污水处理工艺与设备丛书》包括《污水物理处理技术与设备》、《污水化学处理技术与设备》和《污水生物处理技术与设备》三个分册。本丛书的主要特点是分类明确，对目前市场上纷繁琐碎的各种污水处理技术进行条分缕析，将其分为物理法、化学法、生物法，然后再根据各种技术的本质推动力进行细分，从而概述了各种技术的特征、原理与适用范围。这种分类对于高等院校相关专业的学生和相关领域的初级从业人员学习参考。对于每种处理技术，都按“技术原理→工艺过程→过程设备”的顺序，首先阐述该技术的工作原理，然后详细介绍生产实践中实现该技术原理的各种工艺过程，对适用不同工艺过程的设备进行介绍。每个分册也分享了很多典型的工程案例，实用性很强。 本套丛书是污水、废水处理的实用技术指导书籍。 ★污水的来源与分类、水质及危害、处理政策解读 ★污水生物处理技术与工艺：好氧生物处理技术与工艺、厌氧生物处理技术与工艺 ★污水好氧活性污泥法处理工艺与设备：曝气工艺与设备、氧化沟工艺与设备、 吸附-生物降解工艺与设备、序批式反应器工艺与设备 ★污水好氧生物膜法处理工艺与设备：好氧生物滤池工艺与设备、好氧生物转盘工艺与设备、好氧生物接触氧化工艺与设备、好氧生物流化床工艺与设备 ★污水厌氧活性污泥法处理工艺与设备：厌氧水解酸化工艺与设备、普通厌氧消化工艺与设备、厌氧生物接触工艺与设备 ★污水厌氧生物膜法处理工艺与设备：厌氧生物滤池工艺与设备、 厌氧生物转盘工艺与设备、厌氧生物流化床工艺与设备、两相厌氧消化工艺与设备 ★污水生物脱氮除磷技术与工艺：生物脱氮技术与工艺、生物除磷技术与工艺、 同步脱氮除磷技术与工艺 ★污水生态处理技术与工艺： 稳定塘处理技术与工艺、土地处理技术与工艺、人工湿地处理技术与工艺、污水生态农业技术与工艺

水是生命之源，人类的生存和发展一刻也离不开水。水是生态之基，是所有生态系统维系、发展和演进的基础性、关键性因子。水是生产之要，关系产业类型、布局和发展。水是生活之素，人类的生活时刻都离不开水，水事关系是重要的社会关系甚至是重要的国际关系之一，因此，水安全是国家安全体系的重要组成部分。然而，随着社会经济的快速发展、城市化进程的加快，由水污染加剧而导致的水资源供需矛盾更加突出。在我国，水资源已成为制约社会经济可持续发展的重要因素，水危机比能源危机更为严峻，因此，习近平总书记提出，“要坚决落实以水定城、以水定地、以水定人、以水定产，走好水安全有效保障、水资源高效利用、水生态明显改善的集约节约发展之路。要精打细算用好水资源，从严从细管好水资源。”结合我国的现状，加强对污水的处理与回用，实现按质分级用水、减少污染物的排放，提高水环境的治理能力和水资源的保障能力，进而促进低碳社会的建设，已成为实现经济社会高质量发展的重要举措之一。
污水生物处理是利用微生物的新陈代谢功能，并采取一定的人工技术措施，创造有利于微生物生长、繁殖的良好环境，加速微生物的增殖及其新陈代谢的生理功能，从而使污水中的有机污染物得以降解、去除，同时通过生物絮凝去除胶体颗粒的污水处理技术。污水的来源不同，其水质特性各异，适用的生物处理技术也不同。为此，本书根据生物处理技术的本质特征（微生物的类别与生存状态），将其分为好氧活性污泥法、好氧生物膜法、厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法四种方法，并从技术原理、工艺过程、过程设备三个方面对各种生物处理技术进行了系统介绍。以这些方法为基础，根据处理的目的与作用，将其分为脱氮除磷技术和生态处理技术，从技术原理与工艺过程两个方面进行了详细介绍，以期为相关领域的技术与工程管理人员提供指导。
全书共分8章。第1章是绪论，概述性地介绍了污水的来源、水质特性、对环境与人类健康的危害，并对生物处理技术进行了分类；第2章是生物处理技术与工艺，分别介绍了好氧生物处理与厌氧生物处理的技术与工艺；第3章是好氧活性污泥法处理工艺与设备，分别介绍了曝气、氧化沟、吸附生物降解、序批式反应器等以悬浮态活性污泥进行好氧处理的技术与设备；第4章是好氧生物膜法处理工艺与设备，分别介绍了生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床等以附着生物膜进行好氧处理的技术与设备；第5章是厌氧活性污泥法处理工艺与设备，分别介绍了水解酸化、厌氧消化、生物接触等以悬浮态活性污泥进行厌氧处理的技术与设备；第6章是厌氧生物膜法处理工艺与设备，分别介绍了生物滤池、生物转盘、生物流化床等以附着生物膜进行厌氧处理的技术与设备，并介绍了提高厌氧处理效能的两相厌氧消化技术与设备；第7章是生物脱氮除磷技术与工艺，分别介绍了生物脱氮、生物除磷和同步脱氮除磷的技术与工艺；第8章是生态处理技术与工艺，分别介绍了稳定塘处理、土地处理、人工湿地处理和生态农业的技术与工艺。
全书由南京工业大学廖传华、中海油研究总院有限公司李聃和南京三方化工设备监理有限公司刘真云著写，其中第1章、第2章、第6章、第8章由廖传华著写；第3章、第4章由李聃著写，第5章、第7章由刘真云著写。全书最后由廖传华统稿并定稿。
本书的著写历时四年，虽经多次审稿、修改，但污水处理过程涉及的知识面广，由于作者水平有限，不妥及疏漏之处在所难免，恳请广大读者不吝赐教，作者将不胜感激。

廖传华，南京工业大学，教授，廖传华（1972—），男，湖北洪湖人。浙江大学化工过程机械专业硕士，南京工业大学化学工程专业博士，教授。主要从事本科生《过程装备成套技术》、课程设计、毕业设计等环节的教学工作，编写教材2部。2005年获江苏省普通高校优秀教学成果一等奖。 主要从事以下方向的研究工作：（1）高浓度难降解有机废水深度治理与资源化利用：采用超临界水氧化技术对高浓度难降解工业废水和有机污泥进行深度治理，不仅满足达标排放，还能实现能源的综合利用。已发表论文10多篇，出版专著4部，申报发明专利15项（获授权3项）。研究成分果于2011年和2013年分别获中国石油和化学工业联合会技术发明三等奖和二等奖各一项。（2）天然产物有效成分的高效提取：采用超临界萃取技术对天然产物中的有效成份进行高效提取，既提高有效成分的提取率，又降低产物中的化学溶剂残留。已发表论文20多篇，出版专著5部，获授权发明专利1项。（3）超细粉体的制备：采用超临界膨胀法制备超细粉体。已发表论文多篇，出版专著1部，获授权发明专利1项。（4）热力干燥：主要从事喷雾干燥、喷雾造粒、半干法喷雾烟气脱硫等方面的研究工作，已发表论文10多篇，获授权专利1项。现为中国化工学会化学工程专业委员会干燥专业组理事、中国通用机械干燥协会技术委员会委员、中国通用机械干燥协会标准化委员会委员。（5）可再生能源与低碳技术研究：主要从事中硬质秸秆的气化、生物质超临界水部分氧化制甲烷、中高温太阳能热利用、城市型风机等方面的研究工作，已发表论文10余篇，出版专著1部，申请发明专利8项。（6）工业节水减排技术：针对高耗水行业，采用夹点技术，在对用水节点进行分析的基础上，进行工艺流程的优化与新型设备的开发，通过循环用水和废水处理再生回用而实现节约用水。研究成果获2011年江苏省水利科技优秀成果二等奖。出版专著《工业节水案例与技术集成》获中国石油和化学工业优秀图书二等奖。

本书是“污水处理工艺与设备丛书”中的一个分册，主要介绍了污水来源与分类、污水处理政策解读、生物处理技术与工艺、好氧活性污泥法处理工艺与设备、好氧生物膜法处理工艺与设备、厌氧活性污泥法处理工艺与设备、厌氧生物膜法处理工艺与设备、生物脱氮除磷技术与工艺、生态处理技术与工艺等，并分别针对各处理方法的工艺过程及相关设备的设计与选型进行了介绍，也分享了多个典型的生物法水处理工艺的工程案例。
本书可作为污水处理厂、污水处理站的管理人员与技术人员、环保公司的工程设计、调试人员、工业废水处理技术人员的参考用书，也可作为高等学校环境科学与工程、市政工程等相关专业师生的教材。

第1章绪论1
1.1污水的来源与分类1
1.1.1污水的来源1
1.1.2污水的分类2
1.2污水的水质及危害4
1.2.1污水的水质4
1.2.2污水的危害6
1.3污水处理政策解读7
1.3.1排放达标期8
1.3.2水回用期8
1.3.3全组分利用期9
1.3.4资源化利用的方式11
1.4污水处理的方式与方法12
1.4.1污水处理的原则12
1.4.2污水处理的方式12
1.4.3污水的处理方法13
1.5污水生物处理技术与设备13
1.5.1生物处理技术的适用条件13
1.5.2生物处理技术的分类15

第2章生物处理技术与工艺17
2.1好氧生物处理技术与工艺17
2.1.1技术原理17
2.1.2工艺过程20
2.1.3发展方向25
2.2厌氧生物处理技术与工艺26
2.2.1技术原理26
2.2.2工艺过程41
2.2.3发展方向43

第3章好氧活性污泥法处理工艺与设备45
3.1曝气工艺与设备45
3.1.1技术原理45
3.1.2工艺过程51
3.1.3过程设备59
3.2氧化沟工艺与设备83
3.2.1技术原理83
3.2.2工艺过程84
3.2.3过程设备91
3.3吸附-生物降解工艺与设备93
3.3.1技术原理93
3.3.2工艺过程93
3.3.3过程设备94
3.4序批式反应器工艺与设备94
3.4.1技术原理94
3.4.2工艺过程100
3.4.3过程设备116

第4章好氧生物膜法处理工艺与设备120
4.1好氧生物滤池工艺与设备120
4.1.1技术原理120
4.1.2工艺过程120
4.1.3过程设备122
4.2好氧生物转盘工艺与设备141
4.2.1技术原理141
4.2.2工艺过程142
4.2.3过程设备143
4.3好氧生物接触氧化工艺与设备146
4.3.1技术原理146
4.3.2工艺过程147
4.3.3过程设备148
4.4好氧生物流化床工艺与设备152
4.4.1技术原理152
4.4.2工艺过程153
4.4.3过程设备155

第5章厌氧活性污泥法处理工艺与设备156
5.1厌氧水解酸化工艺与设备156
5.1.1技术原理156
5.1.2工艺过程156
5.1.3过程设备157
5.2普通厌氧消化工艺与设备159
5.2.1技术原理159
5.2.2工艺过程160
5.2.3过程设备160
5.3厌氧生物接触工艺与设备181
5.3.1技术原理181
5.3.2工艺过程181
5.3.3过程设备182

第6章厌氧生物膜法处理工艺与设备184
6.1厌氧生物滤池工艺与设备184
6.1.1技术原理184
6.1.2工艺过程185
6.1.3过程设备186
6.2厌氧生物转盘工艺与设备189
6.2.1技术原理189
6.2.2工艺过程189
6.2.3过程设备190
6.3厌氧生物流化床工艺与设备192
6.3.1技术原理192
6.3.2工艺过程194
6.3.3过程设备195
6.4两相厌氧消化工艺与设备198
6.4.1技术原理198
6.4.2工艺过程199
6.4.3过程设备204

第7章生物脱氮除磷技术与工艺205
7.1生物脱氮技术与工艺205
7.1.1技术原理205
7.1.2工艺过程209
7.2生物除磷技术与工艺220
7.2.1技术原理220
7.2.2工艺过程222
7.3同步脱氮除磷技术与工艺226
7.3.1技术原理226
7.3.2工艺过程226

第8章生态处理技术与工艺235
8.1稳定塘处理技术与工艺235
8.1.1技术原理235
8.1.2工艺过程237
8.2土地处理技术与工艺252
8.2.1技术原理252
8.2.2工艺过程253
8.3人工湿地处理技术与工艺256
8.3.1技术原理256
8.3.2工艺过程260
8.4污水生态农业技术与工艺266
8.4.1技术原理266
8.4.2工艺过程269272

参考文献