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前言1

第一章 污水的生物处理与活性污泥法3

第一节 自然界的物质循环及其在污水处理领域的应用3

一、水污染物质3

二、自然界的物质循环5

三、自然界物质循环规律在污水处理领域中的应用6

第二节 活性污泥的性质与组成8

一、活性污泥的性质8

二、活性污泥的组成12

第三节 活性污泥法的发展沿革与处理流程14

一、活性污泥法的产生——从间歇式到连续式16

二、传统曝气及其改进17

三、曝气池中的流态——从推流到完全混合22

四、提高氧的转移能力——从空气曝气到纯氧曝气、深井曝气25

五、曝气设备——从气泡曝气到机械曝气29

第四节 参与活性污泥反应的生物38

第二章 活性污泥系统中的菌类43

第一节 细菌的形态与构造43

一、细菌的形态43

二、细菌细胞的构造48

第二节 细菌的生理功能55

一、细菌细胞的化学组成55

二、细菌的营养57

三、细菌的营养机制62

第三节 酶67

一、酶的概念与特性67

二、酶的命名与分类69

三、酶在化学上的性质72

四、酶催化作用的专一性75

五、酶的催化机理77

六、影响酶促反应速度的主要因素81

七、酶的应用88

第四节 细菌的生命活动与环境条件89

一、细菌的生命活动与物理因素89

二、细菌的生命活动与化学因素95

三、细菌的生命活动与生物因素98

第五节 细菌的增殖与遗传变异100

一、细菌的增殖100

二、细菌的遗传与变异107

第六节 细菌的分类与系统138

一、概述138

二、细菌的分类依据143

第七节 在活性污泥系统出现的细菌145

一、在正常运行条件下的细菌145

二、活性污泥系统污泥膨胀微生物学154

第三章 活性污泥系统中的徽型动物178

第一节 原生动物178

一、原生动物的形态与生理功能178

二、原生动物的分类与在活性污泥系统中出现的原生动物190

第二节 轮虫动物231

一、轮虫动物的形态与构造231

二、轮虫动物的分类239

第三节 其它微型动物257

一、线虫257

二、寡毛纲260

三、节肢动物264

第四节 活性污泥系统的微生物生态系267

一、活性污泥系统的食物链267

二、活性污泥净化反应过程微型动物的生态演替268

第五节 根据出现的微型动物种属判断活性污泥的状态275

一、活性污泥生成良好时出现的微型动物275

二、活性污泥恶化时出现的微型动物277

三、活性污泥解体时出现的微型动物279

四、流入原污水浓度极低时出现的微型动物282

五、溶解氧不足时出现的微型动物284

六、曝气过度时出现的微型动物286

七、污泥堆积，存在死水区时出现的微型动物286

八、在活性污泥恢复过程中出现的微型动物287

第四章 活性污泥净化反应机理290

第一节 有机污染物的生物降解性290

一、概述290

二、有机污染物生物降解性的评定292

三、有机污染物生物降解的普遍规律及其与结构的相关性299

第二节 生物降解机制理论基础304

第三节 糖类、脂肪、蛋白质的好氧降解317

一、糖类的降解317

二、脂肪的代谢与降解325

三、蛋白质降解330

第四节 某些难降解物质的降解337

一、碳氢化合物的降解337

二、人工合成有机物的降解344

第五节 活性污泥对有机污染物的降解347

一、降解的基本过程347

二、有机污染物向活性污泥的传递——传质349

三、活性污泥对有机污染物的吸附与有机污染物的附聚——初期降解350

四、有机污染物的水解与吸收354

第六节 活性污泥絮凝体形成机理355

一、形成活性污泥絮凝体的细菌356

二、活性污泥絮凝体形成机制的各家学说358

三、活性污泥絮凝体的有利因素和不利因素364

第五章 活性污泥反应动力学基础366

第一节 化学反应动力学366

一、基本概念366

二、简单基元反应的动力学微分方程368

三、复杂反应的动力学微分方程377

四、反应级数的确定方法379

第二节 酶反应动力学384

一、单底物酶反应动力学384

二、多种底物的酶反应动力学398

第三节 细菌增殖动力学402

一、对数增殖期增殖动力学403

二、增殖率下降期的增殖与底物的降解403

三、内源呼吸－细菌衰减动力学404

第四节 温度对反应速度的影响405

第五节 有机物好氧生物降解模式图408

第六节 反应器水力混合方式及液流扩散动力学409

一、水力混合方式409

二、反应器内液流的扩散模式418

三、液体在反应器内停留时间的分布422

第六章 莫诺模式与埃肯费尔德模式——一相说与二相说427

第一节 概述427

一、活性污泥的BOD负荷428

二、限制细菌增殖的底物浓度429

三、微生物的比增殖速度430

四、单位底物利用率与单位底物降解率431

五、产率Y432

第二节 莫诺模式——活性污泥反应一相说433

一、分批培养的莫诺模式433

二、连续培养的莫诺模式438

三、莫诺模式的推论440

四、K？与Vmax的求解441

五、有毒底物时的莫诺修正式442

第三节 埃肯费尔德模式——活性污泥反应二相说444

一、二相说要点444

二、应用447

三、K2值求解452

第四节 二相说与一相说的比较454

第五节 哥莱夫模式457

第六节 活性污泥系统的设计计算461

一、活性污泥的沉淀性能461

二、曝气时间（t）464

三、有机物降解与生物量增长的关系465

四、有机物降解与需氧量间关系467

五、污泥回流比472

第七章 劳伦斯－麦卡蒂模式477

第一节 概述477

第二节 劳伦斯－麦卡蒂模式479

一、劳伦斯－麦卡蒂基本方程式479

二、劳伦斯－麦卡蒂模式的推论——基本方程式在完全混合系统方面的应用482

三、基本方程式在推流系统方面的应用495

四、剩余污泥量、需氧量与营养要求497

第三节 对假设条件的讨论505

第四节 生物固体停留时间511

一、θmc和θdc511

二、出水中溶解性有机物浓度与θc关系513

三、出水中生物固体浓度与θc关系516

四、氧吸收速率与θc关系518

五、用θc控制运行的方法519

第五节 生物动力学常数测定520

第六节 劳伦斯－麦卡蒂模式在活性污泥法各种运行方式中的运用525

一、多点进水（阶段曝气）法526

二、吸附再生法533

三、延时曝气法538

第八章 麦金尼模式542

第一节 概述542

一、麦金尼模式建立的基础条件542

二、麦金尼的有氧代谢理论544

第二节 完全混合系统的模式551

一、无回流污泥的系统551

二、有回流污泥的系统558

第三节 推流系统的模式567

一、食料代谢568

二、活性污泥量569

三、其它571

第四节 生物量的测定与计算，常数K？的测定579

一、生物量的间接测定法580

二、K？的测定586

第五节 双参数计算方法589

第六节 戈德曼－恩格兰德的统一模式596

一、埃肯费尔德模式和麦金尼模式的比较596

二、统一模式602

第九章 对活性污泥系统各功能环节的动力学分析607

第一节 对细菌增殖与活性污泥增长的动力学分析607

一、对纯菌种增殖的动力学分析607

二、对活性污泥增长的动力学分析614

第二节 对活性污泥吸附作用的动力学分析617

第三节 对活性污泥絮凝体形成与解体的动力学分析619

第四节 对活性污泥系统物质传递的动力学分析623

一、介质与污泥絮凝体之间的物质交换623

二、扩散作用的简化模式627

三、扩散作用的精确模式630

第五节 对溶解氧控制浓度的动力学分析637

第十章 各种类型曝气池系统的合理计算与动力学分析644

第一节 曝气池合理型式的选定与工作稳定条件644

一、概述644

二、完全混合曝气池655

三、多段曝气池659

四、曝气池合理计算举例及分析665

五、不同型式曝气池工作稳定性的评定比较670

第二节 吸附－再生曝气系统的合理计算与动力学分析674

一、概述674

二、吸附模式常数的选定与物料平衡式676

三、计算举例679

第三节 曝气池－二次沉淀池系统的合理计算与动力学分析（Ⅰ）683

一、基本方程式683

二、计算举例688

第四节 曝气池－二次沉淀池系统的合理计算与动力学分析（Ⅱ）——考虑污泥特性与二次沉淀池工作的关系693

一、污泥龄的确定693

二、活性污泥特性与污泥龄的关系696

三、计算举例及对其分析701