《水处理膜生物反应器原理与应用》膜生物反应器（MBR）技术，由于具有出水水质优良稳定、装置占地面积小、剩余污泥产量低等优点，被誉为21世纪最有发展前途的水处理新技术。《水处理膜生物反应器原理与应用》主要介绍水处理MBR的技术原理与应用。首先介绍MBR的基础知识，包括MBR的技术特征，膜污染概念、特征、分类及其控制策略以及MBR的设计与运行要点。然后介绍MBR的膜组件以及处理城市污水、微量有机污染物、工业废水、受污染水源水以及高浓度污水污泥的特性。最后介绍MBR的工程应用案例。
更多科学出版社服务，请扫码获取。
《水处理膜生物反应器原理与应用》膜生物反应器（MBR）技术被誉为21世纪最有发展前途的水处理新技术，在全球范围内受到广泛关注。作者及其研究团队在钱易院士的率先倡导下，自20世纪末以来一直致力于膜生物反应器在水处理中的原理与应用研究，主要针对MBR的构型及膜组件、新型MBR工艺及其处理各类污水的特性、膜污染机理与控制技术、工程应用等开展了系统研究。《水处理膜生物反应器原理与应用》即为作者及其研究团队十多年来部分研究成果的总结。主要介绍MBR基础知识、系统总结了MBR的膜污染概念、特征、分类及其控制策略以及MBR的设计与运行要点；MBR的膜组件，以及处理城市污水、微量有机污染物、工业废水、受污染水源水以及高浓度污水污泥的特性；以作者及其研究团队的研究成果为技术支持的MBR工程应用案例。《水处理膜生物反应器原理与应用》可供水处理领域科研人员、工程技术人员以及高等院校环境工程专业本科生、研究生参考。
黄霞，清华大学环境学院教授、环境模拟与污染控制国家重点联合实验室主任，长江学者奖励计划特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者，国务院政府特殊津贴专家，国际水协会高级会士（IWA fellow），IWA膜技术专业委员会委员，国际杂志Frontiers of Environmental Science & Engineering执行副主编。主要从事膜法水处理技术、生物电化学水处理技术、污水资源化等方面的研究工作。在国内外学术期刊上发表论文200多篇，其中SCI收录100多篇，授权国家发明专利24项。曾获国家科学技术进步奖二等奖2次，高等学校科学技术进步奖等省部级一等奖5次，国际期刊Environmental Science & Technology 2009年度十佳论文奖和2011年度最佳审稿人奖。
文湘华，清华大学环境学院教授。主要研究领域为环境生物技术和水污染理论及控制技术。近年来的研究主要集中于可持续污水处理工艺、新型生物反应器如膜生物反应器、高效微生物和微生物群落特征等。承担与参加过多项国家自然科学基金项目、国家科技攻关项目、“863”项目、中国工程院咨询项目。发表论文百余篇，其中SCI收录70余篇，主编或合作编著专著或教材4本、译著2本。曾获国家科学技术进步奖二等奖、中国科学院自然科学奖一等奖、高等学校科学技术进步奖和自然科学奖一等奖、北京市科学技术进步奖一等奖、美国ISI经典引文奖等奖励。
目录
前言
第1章 基础知识 1
1.1 膜分离概述 1
1.1.1 膜与膜分离过程 1
1.1.2 膜分离特点 3
1.1.3 膜工艺过程的基本参数与运行模式 3
1.2 生物处理概述 6
1.2.1 好氧生物处理原理 6
1.2.2 厌氧生物处理原理 6
1.2.3 生物脱氮原理 7
1.2.4 生物除磷原理 10
1.2.5 生物处理主要工艺参数 10
1.3 膜生物反应器简介 13
1.3.1 膜生物反应器的构成与分类 13
1.3.2 膜生物反应器的基本特点 15
1.3.3 膜生物反应器的研究与应用发展概要 16
1.3.4 膜生物反应器的膜组件 19
1.4 膜生物反应器的膜污染 23
1.4.1 膜污染的概念 23
1.4.2 膜污染的特征 24
1.4.3 膜污染的分类 25
1.4.4 膜污染的影响因素 26
1.4.5 膜污染综合控制策略 32
1.5 膜生物反应器的设计与运行要点 33
1.5.1 预处理 33
1.5.2 生物处理工艺的选择 34
1.5.3 生物动力学参数与工艺参数 34
1.5.4 基本工艺计算 35
1.5.5 膜污染清洗 38
1.5.6 混合液调控 40
第2章 膜生物反应器的膜组件 42
2.1 气冲柱式中空纤维膜组件 42
2.1.1 膜组件构型 42
2.1.2 膜组件临界通量 42
2.1.3 不同通量下的膜污染发展特性 44
2.2 过滤／曝气双功能膜组件 48
2.2.1 膜组件与工艺特征 48
2.2.2 微孔管曝气的充氧性能 50
2.2.3 微孔管的清水过滤性能 50
2.2.4 微孔管曝气对膜污染的清洗效果 51
2.2.5 过滤／曝气双功能型MBR处理生活污水 53
2.2.6 过滤／曝气双功能膜组件的膜污染 56
2.3 动态膜组件 62
2.3.1 微网基材的选择 62
2.3.2 动态膜过滤周期及其影响因素 65
2.3.3 动态膜功能分析 71
2.3.4 动态膜生物反应器处理城市污水的小试 78
第3章 膜生物反应器处理城市污水的特性 83
3.1 膜生物反应器与传统活性污泥法的比较 83
3.1.1 工艺特征 83
3.1.2 污染物去除效果 84
3.1.3 出水组成分析 86
3.1.4 浴解性微生物产物的时间变化 87
3.2 工艺参数对膜生物反应器性能的影响 89
3.2.1 工艺特征 89
3.2.2 工艺参数对污染物去除效果的影响 89
3.2.3 进水容积负荷对污染物去除效率的影响 96
3.2.4 污泥龄对MBR活性污泥性质的影响 98
3.2.5 MBR微生物增殖特征与反应动力学 102
3.3 不排泥条件下膜生物反应器的长期运行特性 108
3.3.1 去除有机物的稳定性 109
3.3.2 污泥增殖特性 109
3.3.3 溶解性微生物代谢产物的长期变化 112
3.4 膜生物反应器强化除磷 114
3.4.1 污泥龄对膜生物反应器生物除磷的影响 114
3.4.2 胞外多聚物对膜生物反应器生物除磷的影响 120
3.4.3 膜组件对磷的截留特性 126
3.4.4 溶解性微生物产物对膜生物反应器生物除磷的影响 130
3.5 膜生物反应器去除肠道病毒 135
3.5.1 城市污水中噬菌体的浓度与衰减 135
3.5.2 活性污泥中噬菌体的衰减 137
3.5.3 膜生物反应器中活性污泥对噬菌体的去除特性 140
3.5.4 膜生物反应器中膜组件对噬菌体的截留效果 142
第4章 膜生物反应器去除微量有机污染物 148
4.1 目标微量有机污染物的选取 l49
4.2 MBR和SBR去除典型内分泌干扰物的对比 152
4.2.1 工艺特征 153
4.2.2 内分泌干扰物去除效果的对比 154
4.2.3 内分泌干扰性去除效果的对比 157
4.2.4 内分泌干扰物去除途径的对比 159
4.3 污泥龄对MBR去除典型内分泌干扰物的影响 164
4.3.1 工艺特征 164
4.3.2 污泥龄对典型内分泌干扰物去除效呆的影响 164
4.3.3 污泥龄对内分泌干扰活性去除效果的影响 166
4.3.4 污泥龄对典型内分泌干扰物去除途径的影响 l67
4.4 A2／O-MBR工艺对微量有机污染物的去除特性 168
4.4.1工艺特征 l68
4.4.2 日标微量有机污染物的去除效果 169
4.4.3 目标微量有机污染物的迁移行为 171
4.4.4 各单元污泥对微量有机污染物的吸附与降解特性 178
4.5 MBR中膜及凝胶层对微量有机污染物的吸附特性 186
4.5.1 试验方法 186
4.5.2 微滤膜对4种EDCs的吸附效果 l87
4.5.3 膜上凝胶层对日标物的吸附特性 187
4.6 纳滤与MBR组合工艺对内分泌干扰物的去除特性 l9l
4.6.1 工艺特征 191
1.6.2 BP人和NPnEO的去除效果 193
4.6.3 雌激素类EDCs的去除效果 195
4.6.4 EDCs去除效果的比较 197
4.6.5 雌激素活性的去除效果 197
4.6.6 常规污染物的去除效果 198
4.6.7 污染物在纳滤与MBR组合系统 中的迁移行为 199
第5章 膜生物反应器处理工业废水的特性 201
5.1 膜生物反应器处理焦化废水 202
5.1.1 焦化废水的特性 202
5.1.2 A1／A2／O-MBR处理焦化废水的性能评价 202
5.1.3 总HRT对污染物去除效果的影响 204
5.1.4 回流比对污染物去除效果的影响 207
5.1.5 与A1／A2 /O-CAS长期对比研究 209
5.2 基因工程菌生物强化膜生物反应器处理含阿特拉津废水 216
5.2.1 基因工程菌生物强化MBR系统 216
5.2.2 基因工程菌生物强化MBR对阿特拉津的去除 218
5.2.3 基因工程菌生物强化MBR长期运行中阿特拉津的去除效果 222
5.2.4 基因工程菌生物强化MBR长期运行中COD和氨氮的去除情况 227
5.2.5 阿特拉津生物强化处理对污泥活性的影响 227
5.2.6 MBR和CAS生物强化去除阿特拉津的此较 227
5.2.7 基因工程菌在MBR中的生态行为 228
5.3 膜生物反应器处理印染废水 240
0.3.1 废水概况与现有处理工艺 241
5.3.2 中试工艺与运行条件 242
5.3.3 系统运行情况 243
第6章 膜生物反应器处理受污染水源水的特性 247
6.1 几种膜生物反应器处理微污染水源水的效果 247
6.1.1 工艺系统与原水水质 247
6.1.2 悬浮生长型MBR的T艺特性 249
6.1.3 附着生长型MBR的效果 252
6.2 几种膜生物反应器中微生物的特征 257
6.2.1 悬浮生长型MBR微生物相 257
6.2.2 块状填料MBR微生物相 257
6.2.3 PAC-MBR微生物相 259
6.3 BAF-UF组合工艺去除致嗅物质的特性 260
6.3.1 BAF-UF组合工艺特征 260
6.3.2 BAF-UF组合工艺运行条件优化 261
6.3.3 BAF中生物量与细菌群落结构分析 269
6.3.4水质的三维荧光分析 272
6.3.5 BAF-UF组合工艺运行效果的综合比较 271
第7章 厌氧膜生物反应器处理高浓度污水污泥的特性 276
7.1 厌氧膜生物反应器的特点 276
7.1.1 厌氧膜生物反应器的结构特点 276
7.1.2 厌氧膜牛物反应器的运行特点 278
7.1.3 厌氧膜生物反应器的应用前景 278
7.2 工艺系统与研究方案 279
7.2.1 试验装置 279
7.2.2 处理污泥米源与特点 280
7.2.3 接种污泥 281
7.2.4 装置启动及运行 282
7.3 不同负荷下US-AnMBR系统和AnMBR系统的污泥消化特性 283
7.3.1 工况1 283
7.3.2 工况2 287
7.3.3 工况3 287
7.3.4 工况4 288
7.3.5 工况5 288
7.3.6工况6 289
7.4 污泥消化性能的整体分析 289
7.4.1 VS降解率和比产气率 289
7.4.2 消化污泥的稳定性 290
7.4.3 消化液水质指标的比较 291
7.5 US-AnMBR杀统中污泥消化效果的影响因素 291
7.6 超声对US-AnMBR系统污泥消化性能的影响机理 292
7.6.1 超声对污泥物化性质的影响 292
7.6.2 超声对污泥中微生物性质的影响 302
第8章 膜生物反应器的工程应用 306
8.1 处理医院污水的MBR工程 306
8.1.1 海淀乡卫生院污水处理工程 306
8.1.2 四O二医院污水处理工程 313
8.2 处理洗浴污水的MBR工程 317
8.2.1 工程背景 318
8.2.2 工程概况 318
8.2.3 工程运行效果 319
8.2.4 小结 324
8.3 小区污水处理海淀温泉MBR污水再生工程 324
8.3.1 工程背景 324
8.3.2 工程概况 324
8.3.3 工程运行效果 326
8.3.4 小结 329
8.4 大规模城市污水处理厂——密云县污水处理厂MBR污水再生工程 330
8.4.1 工程背景 330
8.4.2 工程概况 330
8.4.3 工程运行效果 333
8.4.4 小结 334
8.5 与生物脱氮除磷工艺耦合的MBR工程——硕放MBR工程 335
8.5.1 工程背景 335
8.5.2 工程概况 335
8.5.3 工程运行效果 337
8.5.4 小结 348
8.6 工业废水处理——徐州卷烟厂MBR工程 349
8.6.1 工程背景 349
8.6.2 工程概况 349
8.6.3 工程运行效果 351
8.6.4 小结 353
8.7 污染河水净化——温榆河水资源利用MBR工程 353
8.7.1 工程背景 353
8.7.2 工程概况 353
8.7.3 工程运行效果 355
8.7.4 小结 356
8.8 国内MBR工程应用情况 356
参考文献 359
书单推荐
