環(huán)境生物技術(shù)：原理與應(yīng)用（影印版）

第1章微生物學(xué)基礎(chǔ)1
1.1細(xì)胞2
1.2分類學(xué)與系統(tǒng)發(fā)育4
1.3原核生物5
1.3.1細(xì)菌6
1.3.2古細(xì)菌17
1.4真核生物19
1.4.1真菌19
1.4.2藻類23
1.4.3原生動物27
1.4.4其他多細(xì)胞微生物30
1.5病毒31
1.6傳染病32
1.7生物化學(xué)37
1.8酶37
1.8.1酶的反應(yīng)性40
1.8.2酶活性的調(diào)節(jié)44
1.9能量捕獲44
1.9.1電子與能量載體44
1.9.2能量與電子投入46
1.10新陳代謝47
1.10.1分解代謝50
1.10.2合成代謝66
1.10.3新陳代謝與營養(yǎng)種群69
1.11遺傳學(xué)與信息流70
1.12脫氧核糖核酸（DNA）71
1.12.1染色體75
1.12.2質(zhì)粒75
1.12.3DNA復(fù)制76
1.13核糖核酸(RNA)76
1.13.1轉(zhuǎn)錄77
1.13.2信使RNA（mRNA）78
1.13.3轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）78
1.13.4翻譯與核糖體RNA（rRNA）79
1.13.5翻譯81
1.13.6調(diào)節(jié)81
1.14系統(tǒng)發(fā)育82
1.14.1系統(tǒng)發(fā)育分類的基礎(chǔ)84
1.15微生物生態(tài)學(xué)86
1.15.1選擇86
1.15.2物質(zhì)交換88
1.15.3適應(yīng)93
1.16微生物生態(tài)學(xué)研究工具95
1.16.1傳統(tǒng)富集工具96
1.16.2分子生物學(xué)工具97
1.16.3多物種模型103
參考文獻(xiàn)104
習(xí)題106
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第2章化學(xué)計量學(xué)和細(xì)菌能量學(xué)110
2.1化學(xué)計量方程式舉例110
2.2微生物細(xì)胞的經(jīng)驗分子式111
2.3基質(zhì)分配和細(xì)胞產(chǎn)率113
2.4能量反應(yīng)115
2.5生物生長的總反應(yīng)122
2.5.1發(fā)酵反應(yīng)127
2.6能量學(xué)和細(xì)菌生長131
2.6.1能量反應(yīng)的自由能132
2.7產(chǎn)率系數(shù)和反應(yīng)能量學(xué)135
2.8氧化態(tài)氮源138
參考文獻(xiàn)140
習(xí)題141
第3章微生物動力學(xué)144
3.1基本速率表達(dá)式144
3.2參數(shù)估值146
3.3基本質(zhì)量平衡149
3.4惰性菌體和揮發(fā)性固體的質(zhì)量平衡152
3.5溶解性微生物產(chǎn)物153
3.6營養(yǎng)物和電子受體160
3.7輸入的活性菌體162
3.8顆粒物和多聚物的水解165
3.9抑制作用167
3.10其他形式的速率表達(dá)式172
參考文獻(xiàn)173
習(xí)題174
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第4章生物膜動力學(xué)181
4.1微生物的聚集181
4.2為什么要用生物膜181
4.3理想化的生物膜182
4.3.1基質(zhì)現(xiàn)象184
4.3.2生物膜本身186
4.4穩(wěn)態(tài)生物膜187
4.5穩(wěn)態(tài)生物膜的解187
4.6參數(shù)估值192
4.7生物膜平均SRT195
4.8完全混合生物膜反應(yīng)器196
4.9溶解性微生物產(chǎn)物（SMP）與惰性生物體198
4.10CMBR工藝特性201
4.11表面負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)化203
4.12非穩(wěn)態(tài)生物膜208
4.13生物膜模型解的特例213
4.13.1厚生物膜214
4.13.2零級反應(yīng)動力學(xué)214
參考文獻(xiàn)215
習(xí)題216
第5章反應(yīng)器227
5.1反應(yīng)器型式227
5.1.1懸浮生長式反應(yīng)器228
5.1.2生物膜反應(yīng)器230
5.1.3反應(yīng)器組合231
5.2物料衡算232
5.3間歇反應(yīng)器234
5.4帶有回流的連續(xù)攪拌式反應(yīng)器236
5.5推流式反應(yīng)器237
5.6帶有回流的推流式反應(yīng)器239
5.7沉淀后細(xì)胞回流的反應(yīng)器系統(tǒng)242
5.7.1帶有沉淀和細(xì)胞回流的連續(xù)攪拌式反應(yīng)器242
5.7.2對假設(shè)的評價247
5.7.3帶有沉淀和細(xì)胞回流的推流式反應(yīng)器248
5.8利用其他的速率模型249
5.9化學(xué)當(dāng)量方程與物料平衡方程的關(guān)系249
5.10反應(yīng)器的工程設(shè)計252
5.11串聯(lián)反應(yīng)器255
參考文獻(xiàn)258
習(xí)題258
第6章活性污泥法264
6.1活性污泥法的工藝特性265
6.1.1微生物生態(tài)265
6.1.2氧氣和營養(yǎng)需求267
6.1.3污泥停留時間的影響268
6.2工藝類型269
6.2.1反應(yīng)器類型270
6.2.2供氧類型274
6.2.3負(fù)荷類型276
6.3設(shè)計與運行參數(shù)277
6.3.1歷史背景277
6.3.2食料微生物比278
6.3.3污泥停留時間280
6.3.4負(fù)荷因子的比較282
6.3.5混合液懸浮固體濃度.污泥體積指數(shù)SVI和回流比283
6.3.6Eckenfelder和McKinney方程286
6.4曝氣系統(tǒng)287
6.4.1傳氧與混合速率287
6.4.2鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)289
6.4.3機(jī)械曝氣系統(tǒng)290
6.5污泥膨脹與污泥沉降性問題291
6.5.1污泥膨脹292
6.5.2泡沫和浮渣的控制294
6.5.3污泥上浮294
6.5.4分散生長和針狀污泥295
6.5.5黏性污泥膨脹295
6.5.6加入聚合物296
6.6活性污泥工藝設(shè)計與分析296
6.7沉淀池的設(shè)計與分析302
6.7.1活性污泥特性303
6.7.2沉淀池組成部分304
6.7.3負(fù)荷基準(zhǔn)308
6.7.4通量理論要點310
6.7.5狀態(tài)點分析314
6.7.6沉淀池與曝氣池的聯(lián)系320
6.7.7狀態(tài)點分析的局限性320
6.8離心分離320
6.9膜分離321
參考文獻(xiàn)323
習(xí)題325
第7章氧化塘338
7.1曝氣塘338
7.2穩(wěn)定塘344
7.3穩(wěn)定塘的類型344
7.4好氧穩(wěn)定塘345
7.4.1基本方程345
7.4.2太陽能的輸入和利用效率347
7.4.3BODL的去除349
7.4.4光合自養(yǎng)生物生長動力學(xué)354
7.4.5兼性穩(wěn)定塘357
7.4.6BOD5表面去除負(fù)荷率358
7.4.7一級反應(yīng)動力學(xué)359
7.5厭氧穩(wěn)定塘362
7.6串聯(lián)運行364
7.7大腸桿菌的減量364
7.8穩(wěn)定塘設(shè)計細(xì)節(jié)367
7.9穩(wěn)定塘出水中懸浮固體的去除367
7.10濕地處理系統(tǒng)368
參考文獻(xiàn)369
習(xí)題371
第8章好氧生物膜處理工藝374
8.1生物膜處理工藝需要考慮的事項375
8.2滴濾池和塔式生物濾池377
8.3生物轉(zhuǎn)盤388
8.4顆粒濾料濾池392
8.5生物流化床和循環(huán)床生物膜反應(yīng)器393
8.6生物膜懸浮生長復(fù)合工藝398
參考文獻(xiàn)399
習(xí)題400
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第9章硝化過程405
9.1硝化細(xì)菌的生化和生理特性405
9.2普通工藝考慮事項409
9.3活性污泥硝化工藝：單污泥與雙污泥系統(tǒng)409
9.4生物膜硝化工藝417
9.5復(fù)合工藝420
9.6進(jìn)水BODL∶TKN比率的作用422
9.7ANAMMOX工藝422
參考文獻(xiàn)423
習(xí)題424
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第10章反硝化過程430
10.1反硝化細(xì)菌的生理學(xué)430
10.2三級反硝化工藝433
10.2.1活性污泥437
10.2.2生物膜工藝439
10.3單污泥反硝化工藝440
10.3.1單污泥的基本工藝441
10.3.2單污泥基本工藝的變形443
10.3.3單污泥反硝化工藝的定量分析446
參考文獻(xiàn)454
習(xí)題455
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第11章除磷463
11.1正常生物體對磷的吸收作用463
11.2在生物處理系統(tǒng)中投加金屬鹽進(jìn)行沉淀除磷465
11.3強(qiáng)化生物除磷過程467
參考文獻(xiàn)472
習(xí)題473
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第12章給水處理476
12.1去除生物不穩(wěn)定物質(zhì)的好氧生物膜法工藝477
12.1.1BOM測定方法478
12.1.2去除無機(jī)生物不穩(wěn)定物質(zhì)479
12.1.3生物膜預(yù)處理480
12.1.4復(fù)合生物濾池482
12.1.5慢速生物濾池485
12.2微生物的釋放486
12.3特殊有機(jī)物的生物降解486
12.4反硝化487
參考文獻(xiàn)489
習(xí)題491
第13章甲烷化厭氧處理工藝492
13.1甲烷化厭氧處理的用途493
13.2反應(yīng)器結(jié)構(gòu)495
13.2.1完全混合式反應(yīng)器496
13.2.2厭氧接觸工藝497
13.2.3升流式和降流式填充床497
13.2.4流化床和膨脹床498
13.2.5升流式厭氧污泥床499
13.2.6其他厭氧反應(yīng)器500
13.3過程化學(xué)和微生物學(xué)502
13.3.1過程微生物學(xué)502
13.3.2過程化學(xué)504
13.4過程動力學(xué)520
13.4.1溫度521
13.4.2CSTR反應(yīng)動力學(xué)523
13.4.3復(fù)雜基質(zhì)525
13.4.4過程最優(yōu)化529
13.4.5生物膜反應(yīng)動力學(xué)530
13.4.6水解為限速步驟的動力學(xué)533
13.5厭氧污泥消化池設(shè)計中的特殊因素536
13.5.1負(fù)荷536
13.5.2混合538
13.5.3加熱538
13.5.4氣體收集539
13.5.5反應(yīng)器運行539
參考文獻(xiàn)539
習(xí)題541
第14章有害化學(xué)物質(zhì)的脫毒549
14.1導(dǎo)致分子難降解性的因素551
14.1.1分子結(jié)構(gòu)552
14.1.2環(huán)境條件552
14.1.3微生物的存在554
14.2合成有機(jī)化合物的種類554
14.3能量代謝與共代謝558
14.4電子供體與電子受體558
14.5最小基質(zhì)濃度（Smin）561
14.6環(huán)境污染物的生物降解563
14.6.1合成洗滌劑563
14.6.2殺蟲劑564
14.6.3碳?xì)浠衔?66
14.6.4氯代溶劑和其他鹵代脂肪烴572
14.6.5氯代芳香烴580
14.6.6炸藥585
14.6.7有機(jī)化合物歸宿的綜合模型586
14.6.8無機(jī)元素588
14.7小結(jié)591
參考文獻(xiàn)591
習(xí)題595
第15章生物修復(fù)600
15.1污染物的范圍和特征601
15.1.1有機(jī)化合物602
15.1.2有機(jī)混合物603
15.1.3共處置產(chǎn)生的混合物606
15.2生物可降解性609
15.3生物降解過程中污染物的可給性610
15.3.1表面吸附610
15.3.2形成非水相基質(zhì)612
15.4可處理性研究615
15.5生物修復(fù)的工程策略616
15.5.1污染場址描述616
15.5.2工程化的原位生物修復(fù)617
15.5.3原位內(nèi)源生物修復(fù)和自然衰減620
15.5.4原位生物屏蔽620
15.5.5異位生物修復(fù)621
15.5.6植物修復(fù)622
15.5.7氣相VOCs的生物修復(fù)623
15.6生物修復(fù)評價624
參考文獻(xiàn)626
習(xí)題629
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附錄A不同化學(xué)物質(zhì)在25℃時的形成自由能632
附錄B歸一化的表面負(fù)荷曲線639
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