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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