城镇污水厂生物除磷工艺优化理论与实践

本书系统地介绍了城镇污水处理厂生物磷工艺优化运行的理论基础与研究方法，深入地阐述了底物条件(碳／氮／磷比)、环境条件(水温)以及污泥颗粒化过程在强化生物除磷工艺优化运行中的作用规律，总结了国内外主要的强化生物除磷机理模型，尤其是全耦合活性污泥模型(FCASMs)及其应用实践。
    本书可供环境工程、市政工程等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也可供高等学校相关专业师生参阅。

第1章绪论1
1·1引言1
1·2强化生物除磷技术2
1·３EBPR系统运行工艺2
1·3·1前反硝化工艺3
1·3·2后反硝化工艺3
1·3·3化学沉淀结合工艺5
1·3·4工艺发展与趋势5
1·４EBPR系统微生物5
1·4·1PAOs鉴定6
1·4·2GAOs鉴定8
1·4·3除磷微生物学发展趋势10
1·５PAOs与GAOs竞争11
1·5·1底物条件的影响11
1·5·2环境因素的影响13
1·5·3其它因素的影响15
1·６EBPR系统生化代谢15
1·6·1PAOs厌氧代谢15
1·6·2GAOs厌氧代谢16
1·6·3PAOs好氧代谢16
1·6·4GAOs好氧代谢16
参考文献16

第2章EBPR系统启动25
２·1系统运行装置及设备材料25
２·２系统运行条件及参数设定26
２·３PAOs高富集培养方案27
参考文献29

第3章EBPR系统监测及分析方法30
３·1水质指标监测方法30
３·２污泥指标监测方法30
３·３菌群数量检测方法30
3·3·1荧光原位杂交技术30
3·3·2FISH实验方法与步骤31
３·４群落结构分析方法36
3·4·1基因组DNA提取36
3·4·2琼脂糖凝胶电泳37
3·4·3PCR扩增技术38
3·4·4DGGE技术41
3·4·516S rDNA克隆技术41
3·4·616S rDNA测序比对43
3·5胞内聚合物测定方法43
3·5·1PHA测定方法43
3·5·2GLY测定方法45
参考文献46

第4章EBPR系统底物作用与响应机制48
4·1不同C/P比对SBR工艺EBPR系统的影响48
4·1·1除磷效率响应机制48
4·1·2PHA代谢响应机制56
4·1·3系统群落结构响应机制57
4·1·4化学计量系数变化响应机制60
4·2不同C/N/P比对SBR工艺EBPR系统的影响61
4·2·1除磷效率响应机制61
4·2·2PHA代谢响应机制69
4·2·3系统群落结构响应机制71
4·3小结75
4·3·1不同C/P比对SBR工艺EBPR系统的影响75
4·3·2不同C/N/P比对SBR工艺EBPR系统的影响76
参考文献77

第5章EBPR系统水温变化作用与响应机制78
5·1SBR工艺EBPR系统水温变化作用与响应机制78
5·1·1除磷效率响应机制78
5·1·2PHA代谢响应机制81
5·1·3系统群落结构响应机制87
5·1·4化学计量系数变化响应机制91
5·2水温变化对EBPR系统除磷效果响应机制的数值模拟92
5·2·1模型校验92
5·2·2温度变化对EBPR系统响应过程的模拟94
5·2·3结论100
参考文献100

第6章EBPR系统污泥颗粒化技术102
6·1除磷颗粒污泥探索102
6·2EBPR系统污泥颗粒化培养103
6·2·1EBPR系统颗粒化培养研究现状103
6·2·2EBPR系统颗粒化培养方法103
6·3EBPR系统污泥颗粒化进程中的混合碳源作用104
6·3·1混合碳源对颗粒污泥生长的影响104
6·3·2混合碳源对污泥沉降性能的影响106
6·3·3混合碳源对污泥形态结构的影响108
6·3·4混合碳源对系统除磷特性的影响110
6·4小结115
参考文献116

第7章EBPR系统颗粒化进程中的群落结构演化规律117
7·1分子生物学检测结果117
7·1·1DNA提取及PCR结果117
7·1·2DGGE电泳图谱117
7·1·316S rDNA克隆转化结果119
7·1·416S rDNA测序比对结果119
7·2检测结果讨论分析120
7·2·1颗粒化过程对系统群落结构的筛选作用120
7·2·2系列混合碳源系统功能菌种竞争规律121
7·3小结122
参考文献123

第8章EBPR系统模型化与FCASMs模型125
8·1EBPR系统模型化研究进展125
8·1·1活性污泥模型125
8·1·2代谢模型126
8·1·3模型发展趋势127
8·2全耦合活性污泥模型（FCASMs）127
8·2·1模型概述127
8·2·2FCASM2模型128
8·2·3FCASM3模型136
8·2·4FCASM3·Hydro·Temp耦合模型154
8·3A/A/O污水处理工艺数值模拟及应用158
8·3·1A/A/O污水处理系统工艺简介158
8·3·2A/A/O工艺FCASM3模型建立159
8·3·3A/A/O工艺可视化模拟161
8·4A/A/O处理工艺优化分析168
参考文献173

第9章颗粒化EBPR系统模型构建176
9·1模型基本假设176
9·2生物反应过程表征177
9·3颗粒传质过程表征182
9·4耦合模型构建183
参考文献184

第10章展望185
10·1生物除磷机理研究展望185
10·2颗粒化EBPR系统研究展望186
10·3模型仿真应用展望187
参考文献187