第一篇 廢水生物處理的懸浮培養(yǎng)和附著培養(yǎng)

第1章 廢水生物處理概述

1.1 廢水生物處理的作用

1.2 廢水生物處理的分類

第2章 廢水生物處理懸浮生長培養(yǎng)系統(tǒng)

2.1 理想懸浮生長培養(yǎng)系統(tǒng)

2.2 懸浮生長反應(yīng)器培養(yǎng)系統(tǒng)

第3章 廢水生物處理附著生長培養(yǎng)系統(tǒng)

3.1 附著生長反應(yīng)器培養(yǎng)系統(tǒng)生物膜的特性

3.2 傳質(zhì)限制的影響

3.3 多種限制性營養(yǎng)物的影響

3.4 多物種生物膜

第二篇 “活性污泥-生物膜”處理廢水復(fù)合工藝

第4章 連續(xù)流懸浮生長制氫工藝

4.1 厭氧發(fā)酵制氫直接可控影響因素分析

4.2 連續(xù)流懸浮生長制氫工藝的建立

4.3 厭氧發(fā)酵制取氫氣和乙醇

第5章 連續(xù)流附著生長系統(tǒng)制氫工藝

5.1 連續(xù)流附著生長系統(tǒng)制氫工藝的建立

5.2 固定化污泥厭氧發(fā)酵生物制氫和生物制乙醇

第6章 連續(xù)流混合固定化污泥反應(yīng)器發(fā)酵制氫

6.1 CMISR反應(yīng)器乙醇型發(fā)酵微生物菌群的馴化

6.2 不同OLR對CMISR反應(yīng)器產(chǎn)氫效能的影響

6.3 CMISR反應(yīng)器厭氧發(fā)酵制取氫氣和乙醇

第三篇 兩種食品廢水沖擊下的生物制氫系統(tǒng)穩(wěn)定

第7章 紅糖廢水乙醇型發(fā)酵啟動／運行及蛋白廢水沖擊過程

7.1 紅糖廢水CSTR生物制氫反應(yīng)器啟動

7.2 紅糖底物與大豆蛋白廢水沖擊過程

第8章 UASB生物制氫系統(tǒng)運行與大豆蛋白廢水沖擊過程

8.1 USAB運行參數(shù)與方案

8.2 結(jié)果分析

8.3 混合底物在CSTR和UASB中制氫效果對比

第四篇 厭氧系統(tǒng)的系統(tǒng)沖擊與活性污泥強化恢復(fù)作用

第9章 連續(xù)流生物制氫系統(tǒng)的負(fù)荷沖擊

9.1 CSTR生物制氫反應(yīng)器的運行特性

9.2 CSTR生物制氫反應(yīng)器的負(fù)荷沖擊

第10章 強化污泥對生物制氫系統(tǒng)負(fù)荷沖擊的恢復(fù)作用

10.1 厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫污泥的強化

10.2 強化污泥對產(chǎn)氣量及產(chǎn)氫量的影響

10.3 強化污泥對液相末端產(chǎn)物的影響

10.4 強化污泥對COD去除率的影響

10.5 強化污泥對pH值和ORP的影響

10.6 強化污泥對微生物生態(tài)變異性的影響

第11章 間歇培養(yǎng)中的負(fù)荷沖擊

11.1 產(chǎn)氫菌的來源及培養(yǎng)液的組成

11.2 微生物生長分析

11.3 底物種類對厭氧發(fā)酵的影響

11.4 底物濃度對厭氧發(fā)酵的影響

附錄 產(chǎn)酸發(fā)酵過程相關(guān)實驗分析方法

參考文獻(xiàn)

索引

　　第2章廢水生物處理懸浮生長培養(yǎng)系統(tǒng)

　　2．1理想懸浮生長培養(yǎng)系統(tǒng)

　　在廢水生物處理過程中，如果把每個單元視為單獨的系統(tǒng)而逐一去理解其工作過程，會是非常困難的工作。幸運的是，生物處理只包含有限的過程，它們之間具有許多共性。這意味著它們之間的主要差別在于反應(yīng)器培養(yǎng)系統(tǒng)的構(gòu)型。由于生化反應(yīng)動力學(xué)已經(jīng)研究得相當(dāng)成熟，而反應(yīng)器培養(yǎng)系統(tǒng)工程學(xué)原理可用來研究反應(yīng)器培養(yǎng)系統(tǒng)構(gòu)型的作用，兩者的結(jié)合可以使人們了解各種類型生物處理系統(tǒng)的運行規(guī)律。反應(yīng)器培養(yǎng)系統(tǒng)工程學(xué)是將數(shù)學(xué)模型用于分析和設(shè)計化學(xué)及生物化學(xué)反應(yīng)器的一門科學(xué)。下面將簡述反應(yīng)器培養(yǎng)系統(tǒng)工程學(xué)的一些基本概念。

　　2．1．1微生物系統(tǒng)模型

　　微生物系統(tǒng)是極其復(fù)雜的，所以其模型也是非常復(fù)雜的。幸運的是，一些相對簡單的模型已經(jīng)被證明能夠描述許多生化反應(yīng)過程。由于本書的目的在于掌握系統(tǒng)作用的一般規(guī)律，因此下面將集中討論這些模型，但是考慮得太復(fù)雜很可能反而添亂。以下采用的所有模型都是以質(zhì)量、動量和能量的轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)的過程傳遞模型。而且，這些模型基本上屬于現(xiàn)象學(xué)類型，因為其速率表達(dá)式只是以基本形式描述了反應(yīng)的基本機理。與此同時，這些模型又都是經(jīng)驗性的，因為模型應(yīng)用的最終檢驗是通過實際觀測和經(jīng)驗而不是憑基本原理推導(dǎo)。

　　本書所采用的模型和速率表達(dá)式都做了一些簡化性的假設(shè)。雖然許多假設(shè)是隱性的，但是對經(jīng)常使用的假設(shè)將其明確指出來還是非常重要的。第一個假設(shè)：一個反應(yīng)器系統(tǒng)中指定種類微生物的所有個體都是相同的。事實上，由于所處生命周期階段不同，每個微生物的生理狀態(tài)都是不同的。但是，對這些狀態(tài)的影響知之甚少，用數(shù)學(xué)進(jìn)行描述將會非常復(fù)雜，因此不予考慮。第二個假設(shè)：隨機現(xiàn)象可以忽略，即細(xì)胞之間的任何隨機性差別都可以不予考慮。這個假設(shè)一般不會產(chǎn)生什么問題，因為大多數(shù)生化反應(yīng)器都有數(shù)量龐大的細(xì)胞，使得這種隨機性偏差可以忽略不計。第三個假設(shè)：每個微生物功能組別（如好氧異養(yǎng)菌、自養(yǎng)菌等）中，所有的微生物都被看作屬于同一個種類。但是，在廢水生物處理中從來都并非如此，所涉及的微生物至少有幾十種甚至幾百種。第四個假設(shè)是第三個假設(shè)的延伸：在一個微生物種類之中不考慮其個體，即關(guān)注的是微生物群整體，而不是組成它們的個體。這個假設(shè)在平衡生長條件下是合理的，因為此時微生物群體的變化與其數(shù)量的變化是成比例的。而且，微生物在反應(yīng)器中被認(rèn)為是均勻分布的。最后，假設(shè)懸浮生長式反應(yīng)器的反應(yīng)是均勻進(jìn)行的，盡管反應(yīng)器中的微生物會有不同的生長階段。這個假設(shè)使得反應(yīng)物從液相到固相（微生物體）之間的傳質(zhì)過程被忽略了，因而簡化了模型。雖然傳質(zhì)過程確實比較重要，尤其是對于一些絮體，例如對活性污泥來說，但是采用這個假設(shè)并不會引起多大困難。

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