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第1章 概论1

1.1 自然界氮素循环1

1.1.1 氮素循环途径1

1.1.2 氮素循环生化反应2

1.2 ANAMMOX菌与ANAMMOX反应3

1.3 生物除磷脱氮技术5

1.3.1 氮、磷和水体富营养化5

1.3.2 城市污水传统除磷脱氮理论8

1.3.3 厌氧-好氧活性污泥法脱氮除磷工艺14

1.4 ANAMMOX生物自养脱氮工艺的开发29

1.4.1 亚硝化-厌氧氨氧化自养脱氮工艺（SHARON-ANAMMOX工艺）30

1.4.2 CANON工艺31

1.4.3 城市生活污水ANAMMOX自氧脱氮的瓶颈32

第2章 城市生活污水亚硝化试验研究35

2.1 FA、 FNA与DO协同抑制NOB活性的研究35

2.1.1 序批式生物膜反应器（SBBR）常温亚硝化的启动36

2.1.2 SBR亚硝化反应器的培养及其影响因子40

2.2 低DO生活污水亚硝化反应器的运行研究46

2.2.1 气水比对亚硝化膜生物反应器的影响46

2.2.2 延时曝气对常温低氨氮的SBR亚硝化的影响及恢复49

2.2.3 DO对亚硝化稳定性的影响55

2.3 温度对亚硝化的影响研究60

2.3.1 亚硝化合建式曝气池的启动及控制因子60

2.3.2 低温低氨氮的SBR短程硝化的稳定性65

2.4 反应环境对亚硝化稳定性的影响研究72

2.4.1 污水和接种污泥类别对SBR亚硝化的影响72

2.4.2 不同基质对亚硝化污泥胞外聚合物的影响77

2.4.3 曝停时间比对间歇曝气SBR短程硝化的影响82

2.4.4 亚硝化颗粒污泥的培养强化及其特性88

2.5 硝化反应中氨转化率的控制研究92

2.5.1 常温CSTR半亚硝化的启动与稳定运行93

2.5.2 碱度对生活污水亚硝化率的影响99

2.6 城市生活污水亚硝化反应器的稳定运行研究105

2.6.1 SBR亚硝化反应器的启动及运行稳定性106

2.6.2 连续流活性污泥亚硝化反应器的启动与稳定运行110

2.6.3 不同DO梯度SBR短程硝化115

2.6.4 不同曝气方式SBR短程硝化120

第3章 城市生活污水ANAMMOX试验研究129

3.1 生物滤池ANAMMOX研究129

3.1.1 ANAMMOX生物滤池的启动129

3.1.2 上向流ANAMMOX生物滤池的脱氮效果133

3.1.3 低基质浓度ANAMMOX生物滤池脱氮效果139

3.1.4 城市生活污水ANAMMOX生物滤池的稳定性141

3.2 低氨氮污水ANAMMOX的影响因素研究148

3.2.1 NO2 -N对ANAMMOX的影响149

3.2.2 碳素的影响152

3.2.3 温度的影响155

3.2.4 pH的影响158

3.2.5 磷酸盐的影响158

3.2.6 反冲洗的影响161

3.2.7 ANAMMOX生物膜性状162

3.2.8 其他因素的影响164

3.3 生活污水ANAMMOX生物滤池扩大试验研究164

3.3.1 ANAMMOX生物滤池的启动166

3.3.2 ANAMMOX生物滤池启动过程指示参数167

3.3.3 ANAMMOX生物滤池氮素转化特性170

3.3.4 水力负荷对ANAMMOX生物滤柱的影响175

3.4 颗粒污泥在ANAMMOX工艺中的应用研究176

3.4.1 颗粒污泥ANAMMOX反应器的启动177

3.4.2 改良型UASB的ANAMMOX182

3.5 两级式生活污水ANAMMOX研究192

第4章 城市生活污水CANON试验研究196

4.1 高温高氨氮废水CANON反应器启动研究196

4.1.1 高温高氨氮CANON反应器的好氧启动196

4.1.2 接种CANON污泥填料反应器的厌氧启动203

4.1.3 接种CANON污泥填料反应器的好氧启动206

4.1.4 火山岩填料CANON反应器的启动210

4.1.5 CANON反应器的启动小结213

4.1.6 CANON生物滤池的运行管理214

4.2 温度对CANON的影响研究219

4.2.1 温度对于SBBR-CANON的影响219

4.2.2 连续流CANON反应器运行稳定性和温度的影响225

4.2.3 低温CANON长期运行229

4.2.4 CANON反应器对低温的适应性234

4.2.5 CANON工艺温度适应性小结235

4.3 曝气量与DO对CANON的影响236

4.3.1 曝气量对不同填料CANON反应器的影响236

4.3.2 DO 对序批式CANON反应器的影响240

4.4 水质条件对CANON的影响研究247

4.4.1 氨氮和NO-2-N的影响247

4.4.2 磷酸盐的影响252

4.4.3 有机物的影响254

4.4.4 耦合反硝化的影响257

4.4.5 碱度和pH的影响262

4.4.6 水质的影响小结267

4.5 常温低基质CANON生物滤池研究268

4.5.1 常温降基质运行的稳定性268

4.5.2 常温低基质限氧启动276

4.6 MBR-CANON研究281

4.6.1 常温MBR-CANON的快速启动及功能微生物种群特征281

4.6.2 MBR-SNAD处理效能及微生物特征289

4.6.3 MBR-CANON的快速启动及群落变化295

第5章 ANAMMOX菌微生物学研究301

5.1 ANAMMOX反应器功能微生物特性研究301

5.1.1 ANAMMOX菌微生物学检测技术301

5.1.2 低温ANAMMOX生物滤池群落结构分析306

5.1.3 低温ANAMMOX生物滤池细菌群落沿层分布规律311

5.1.4 T-RFLP解析ANAMMOX菌群结构317

5.2 CANON反应器功能微生物特性研究322

5.2.1 氨氮对CANON反应器功能微生物丰度和群落结构的影响322

5.2.2 常温CANON反应器内微生物群落结构及生物多样性330

5.2.3 常温CANON反应器中功能微生物的沿程分布336

5.2.4 2株好氧AOB的分离纯化及菌属鉴定342

参考文献347