环境生物技术

第1章微生物学基础

1.1细胞

1.2分类学与系统发育

1.3原核生物

1.3.1细菌

1.3.2古细菌

1.4真核生物

1.4.1真菌

1.4.2藻类

1.4.3原生动物

1.4.4其他多细胞微生物

1.5病毒

1.6传染病

1.7生物化学

1.8酶

1.8.1酶的反应性

1.8.2酶活性的调节

1.9能量捕获

1.9.1电子与能量载体

.1.9.2能量与电子投入

1.10新陈代谢

1.10.1分解代谢

1.10.2合成代谢

1.10.3新陈代谢与营养种群

1.11遗传学与信息流

1.12脱氧核糖核酸（dna）

1.12.1染色体

1.12.2质粒

1.12.3dna复制

1.13核糖核酸(rna)

1.13.1转录

1.13.2信使rna（mrna）

1.13.3转运rna（trna）

1.13.4翻译与核糖体rna（rrna）

1.13.5翻译

1.13.6调节

1.14系统发育

1.14.1系统发育分类的基础

1.15微生物生态学

1.15.1选择

1.15.2物质交换

1.15.3适应

1.16微生物生态学研究工具

1.16.1传统富集工具

1.16.2分子生物学工具

1.16.3多物种模型

参考文献

习题

第2章化学计量学和细菌能量学

2.1化学计量方程式举例

2.2微生物细胞的经验分子式

2.3基质分配和细胞产率

2.4能量反应

2.5生物生长的总反应

2.5.1发酵反应

2.6能量学和细菌生长

2.6.1能量反应的自由能

2.7产率系数和反应能量学

2.8氧化态氮源

参考文献

习题

第3章微生物动力学

3.1基本速率表达式

3.2参数估值

3.3基本质量平衡

3.4惰性菌体和挥发性固体的质量平衡

3.5溶解性微生物产物

3.6营养物和电子受体

3.7输入的活性菌体

3.8颗粒物和多聚物的水解

3.9抑制作用

3.10其他形式的速率表达式

参考文献

习题

第4章生物膜动力学

4.1微生物的聚集

4.2为什么要用生物膜

4.3理想化的生物膜

4.3.1基质现象

4.3.2生物膜本身

4.4稳态生物膜

4.5稳态生物膜的解

4.6参数估值

4.7生物膜平均srt

4.8完全混合生物膜反应器

4.9溶解性微生物产物（smp）与惰性生物体

4.10cmbr工艺特性

4.11表面负荷的标准化

4.12非稳态生物膜

4.13生物膜模型解的特例

4.13.1厚生物膜

4.13.2零级反应动力学

参考文献

习题

第5章反应器

5.1反应器型式

5.1.1悬浮生长式反应器

5.1.2生物膜反应器

5.1.3反应器组合

5.2物料衡算

5.3间歇反应器

5.4带有回流的连续搅拌式反应器

5.5推流式反应器

5.6带有回流的推流式反应器

5.7沉淀后细胞回流的反应器系统

5.7.1带有沉淀和细胞回流的连续搅拌式反应器

5.7.2对假设的评价

5.7.3带有沉淀和细胞回流的推流式反应器

5.8利用其他的速率模型

5.9化学当量方程与物料平衡方程的关系

5.10反应器的工程设计

5.11串联反应器

参考文献

习题

第6章活性污泥法

6.1活性污泥法的工艺特性

6.1.1微生物生态

6.1.2氧气和营养需求

6.1.3污泥停留时间的影响

6.2工艺类型

6.2.1反应器类型

6.2.2供氧类型

6.2.3负荷类型

6.3设计与运行参数

6.3.1历史背景

6.3.2食料微生物比

6.3.3污泥停留时间

6.3.4负荷因子的比较

6.3.5混合液悬浮固体浓度、污泥体积指数svi和回流比

6.3.6eckenfelder和mckinney方程

6.4曝气系统

6.4.1传氧与混合速率

6.4.2鼓风曝气系统

6.4.3机械曝气系统

6.5污泥膨胀与污泥沉降性问题

6.5.1污泥膨胀

6.5.2泡沫和浮渣的控制

6.5.3污泥上浮

6.5.4分散生长和针状污泥

6.5.5黏性污泥膨胀

6.5.6加入聚合物

6.6活性污泥工艺设计与分析

6.7沉淀池的设计与分析

6.7.1活性污泥特性

6.7.2沉淀池组成部分

6.7.3负荷基准

6.7.4通量理论要点

6.7.5状态点分析

6.7.6沉淀池与曝气池的联系

6.7.7状态点分析的局限性

6.8离心分离

6.9膜分离

参考文献

习题

第7章氧化塘

7.1曝气塘

7.2稳定塘

7.3稳定塘的类型

7.4好氧稳定塘

7.4.1基本方程

7.4.2太阳能的输入和利用效率

7.4.3bodl的去除

7.4.4光合自养生物生长动力学

7.4.5兼性稳定塘

7.4.6bod5表面去除负荷率

7.4.7一级反应动力学

7.5厌氧稳定塘

7.6串联运行

7.7大肠杆菌的减量

7.8稳定塘设计细节

7.9稳定塘出水中悬浮固体的去除

7.10湿地处理系统

参考文献

习题

第8章好氧生物膜处理工艺

8.1生物膜处理工艺需要考虑的事项

8.2滴滤池和塔式生物滤池

8.3生物转盘

8.4颗粒滤料滤池

8.5生物流化床和循环床生物膜反应器

8.6生物膜-悬浮生长复合工艺

参考文献

习题

第9章硝化过程

9.1硝化细菌的生化和生理特性

9.2普通工艺考虑事项

9.3活性污泥硝化工艺：单污泥与双污泥系统

9.4生物膜硝化工艺

9.5复合工艺

9.6进水bodl∶tkn比率的作用

9.7anammox工艺

参考文献

习题

第10章反硝化过程

10.1反硝化细菌的生理学

10.2三级反硝化工艺

10.2.1活性污泥

10.2.2生物膜工艺

10.3单污泥反硝化工艺

10.3.1单污泥的基本工艺

10.3.2单污泥基本工艺的变形

10.3.3单污泥反硝化工艺的定量分析

参考文献

习题

第11章除磷

11.1正常生物体对磷的吸收作用

11.2在生物处理系统中投加金属盐进行沉淀除磷

11.3强化生物除磷过程

参考文献

习题

第12章给水处理

12.1去除生物不稳定物质的好氧生物膜法工艺

12.1.1bom测定方法

12.1.2去除无机生物不稳定物质

12.1.3生物膜预处理

12.1.4复合生物滤池

12.1.5慢速生物滤池

12.2微生物的释放

12.3特殊有机物的生物降解

12.4反硝化

参考文献

习题

第13章甲烷化厌氧处理工艺

13.1甲烷化厌氧处理的用途

13.2反应器结构

13.2.1完全混合式反应器

13.2.2厌氧接触工艺

13.2.3升流式和降流式填充床

13.2.4流化床和膨胀床

13.2.5升流式厌氧污泥床

13.2.6其他厌氧反应器

13.3过程化学和微生物学

13.3.1过程微生物学

13.3.2过程化学

13.4过程动力学

13.4.1温度

13.4.2cstr反应动力学

13.4.3复杂基质

13.4.4过程最优化

13.4.5生物膜反应动力学

13.4.6水解为限速步骤的动力学

13.5厌氧污泥消化池设计中的特殊因素

13.5.1负荷

13.5.2混合

13.5.3加热

13.5.4气体收集

13.5.5反应器运行

参考文献

习题

第14章有害化学物质的脱毒

14.1导致分子难降解性的因素

14.1.1分子结构

14.1.2环境条件

14.1.3微生物的存在

14.2合成有机化合物的种类

14.3能量代谢与共代谢

14.4电子供体与电子受体

14.5最小基质浓度（smin）

14.6环境污染物的生物降解

14.6.1合成洗涤剂

14.6.2杀虫剂

14.6.3碳氢化合物

14.6.4氯代溶剂和其他卤代脂肪烃

14.6.5氯代芳香烃

14.6.6炸药

14.6.7有机化合物归宿的综合模型

14.6.8无机元素

14.7小结

参考文献

习题

第15章生物修复

15.1污染物的范围和特征

15.1.1有机化合物

15.1.2有机混合物

15.1.3共处置产生的混合物

15.2生物可降解性

15.3生物降解过程中污染物的可给性

15.3.1表面吸附

15.3.2形成非水相基质

15.4可处理性研究

15.5生物修复的工程策略

15.5.1污染场址描述

15.5.2工程化的原位生物修复

15.5.3原位内源生物修复和自然衰减

15.5.4原位生物屏蔽

15.5.5异位生物修复

15.5.6植物修复

15.5.7气相vocs的生物修复

15.6生物修复评价

参考文献

习题

附录a不同化学物质在25℃时的形成自由能

附录b归一化的表面-负荷曲线

本书介绍了用于保护和改善环境的微生物过程的基本原理及其实际应用。书中不仅涉及了环境生物技术的传统应用，如活性污泥法和厌氧消化，还介绍了新兴的应用，如有害化合物的脱毒、生物修复、饮用水的生物过滤等。书中提供了大量的图、表、每章后列有习题，以帮助读者理解和掌握基本概念和原理，还给出了丰富的实例，以利于读者正确地分析、设计和解决实际环境问题。本书适合作为高等院校环境类专业的教材，也可供环境、生物等领域的科技人员参考。