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第1章 绪论1

1.1 高效厌氧生物处理技术1

1.1.1 高效厌氧生物技术的发展1

1.1.2 厌氧生物处理技术的优缺点2

1.2 高效厌氧反应器简介3

1.2.1 厌氧滤池5

1.2.2 厌氧流化床反应器6

1.2.3 上流式厌氧污泥床反应器7

1.2.4 膨胀颗粒污泥床反应器10

1.2.5 内循环反应器12

1.2.6 复合循环悬浮颗粒床反应器13

1.3 现代厌氧处理系统的特点16

1.3.1 厌氧污泥颗粒化技术17

1.3.2 厌氧消化过程中的主要微生物18

1.3.3 厌氧颗粒污泥反应器内反应与传质之间的关系19

1.4 污泥颗粒化理论20

1.4.1 颗粒化过程中核的形成20

1.4.2 颗粒的生长22

1.5 影响厌氧颗粒污泥形成的因素22

1.6 促进厌氧污泥颗粒化的手段26

第2章 厌氧颗粒污泥反应器流态特征、研究现状与发展动态分析30

2.1 几种典型厌氧反应器流态研究简介30

2.1.1 厌氧生物反应器的流动状态30

2.1.2 UASB反应器32

2.1.3 EGSB反应器33

2.1.4 IC反应器33

2.2 工业规模厌氧复合循环悬浮颗粒床反应器流动状态研究34

2.2.1 装置与流态研究方法34

2.2.2 实验与数据分析方法35

2.2.3 流态实验研究结果35

2.2.4 反应器流态影响因素分析36

2.3 国内外研究现状及发展动态分析39

2.3.1 厌氧颗粒污泥反应器宏观流态研究39

2.3.2 厌氧颗粒污泥自身水力学研究40

2.3.3 厌氧颗粒污泥自身产气与释放机制研究41

第3章 厌氧颗粒污泥的沉降性能与平均沉降速度42

3.1 研究意义42

3.2 试验装置与方法43

3.2.1 试验装置与污泥来源43

3.2.2 试验操作步骤43

3.2.3 颗粒污泥群平均沉降速度计算43

3.2.4 颗粒污泥粒径分布的测定44

3.3 基本数学模型的建立45

3.4 模型模拟分析与讨论46

3.5 模型验证48

3.5.1 重量沉降法测定结果48

3.5.2 模型验证53

3.5.3 沉降速度法测定粒径分布方法的讨论55

3.6 厌氧颗粒污泥沉降性能与污泥流失之间的关系56

3.6.1 具有优良沉降性能厌氧颗粒污泥流失的原因分析56

3.6.2 控制颗粒污泥流失的具体方法58

3.7 本章小结59

第4章 厌氧颗粒污泥床反应器膨胀性能研究60

4.1 研究意义60

4.2 数学模型的建立61

4.2.1 载体流态化原理61

4.2.2 厌氧颗粒污泥床反应器膨胀数学模型的建立62

4.3 膨胀过程的模型模拟分析与讨论64

4.4 Biobed？ EGSB高负荷运行特性研究65

4.5 模型应用68

4.6 本章小结69

第5章 生产实践中厌氧颗粒污泥品质评价参数的研究71

5.1 国内外研究厌氧颗粒污泥特性选用的参数71

5.2 厌氧颗粒污泥评价参数的分析与筛选81

5.2.1 厌氧颗粒污泥特性研究中常见的参数81

5.2.2 厌氧颗粒污泥指标体系参数的筛选81

5.2.3 淘汰的参数及其理由83

5.3 颗粒污泥品质评价参数测定方法的筛选85

5.3.1 沉降性能测定方法的筛选85

5.3.2 粒径分布测定方法的筛选86

5.3.3 机械强度测定方法的筛选88

5.3.4 生物质含量测定方法的筛选90

5.3.5 颗粒污泥活性测定方法的筛选90

5.4 评价体系在工业颗粒污泥特性研究中的应用91

5.4.1 污泥品质与运行状况的联系92

5.4.2 颗粒污泥流失与沉降速度92

5.4.3 实验室与工业反应器污泥颗粒机械强度性质92

5.4.4 厌氧颗粒污泥悬浮床反应器中污泥的活性与泥量93

5.4.5 反应器最佳水力负荷的确定94

5.5 评价体系在生物膜颗粒上的应用94

5.5.1 生物膜颗粒与厌氧、好氧颗粒污泥的类比94

5.5.2 生物膜颗粒的形成过程95

5.5.3 影响生物膜构成及稳定性的因素96

5.5.4 生物膜颗粒的特性参数研究97

5.6 结论100

第6章 厌氧颗粒污泥性能参数与厌数反应器运行主要控制参数的测定101

6.1 颗粒污泥主要理化指标的测试101

6.1.1 粒径分布的筛分重量测量方法101

6.1.2 湿式密度的测量方法102

6.1.3 沉降性能的测量方法103

6.1.4 VSS/TSS、灰分的测量方法105

6.1.5 机械强度测量方法105

6.1.6 金属元素含量的测量方法108

6.1.7 颗粒污泥扫描电镜样品制备方法109

6.2 颗粒污泥主要生化指标测定方法109

6.2.1 比产甲烷活性测量方法109

6.2.2 胞外多聚物含量的测量方法113

6.2.3 辅酶F420含量的测量方法116

6.3 厌氧反应器运行过程中废水主要控制参数测定方法118

6.3.1 挥发性脂肪酸VFA的滴定法测定118

6.3.2 碱度的分步滴定法测量119

6.3.3 五日生化需氧量的稀释与接种法测定121

第7章 结论与研究展望124

7.1 结论124

7.1.1 流态研究124

7.1.2 厌氧颗粒污泥沉降性能研究124

7.1.3 厌氧颗粒污泥床反应器膨胀性能研究125

7.1.4 生产实践中厌氧颗粒污泥品质评价参数的研究及其实际应用125

7.2 研究展望125

参考文献127

后记141

致谢143