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前言1

第1章 多介质生物陶粒1

1.1概述1

1.2多介质生物陶粒制备2

1.2.1生物陶粒原料2

1.2.2生物陶粒制备3

1.3多介质生物陶粒表征4

1.3.1元素组成4

1.3.2表面特征6

1.3.3孔径分布8

1.4多介质生物陶粒性能9

1.4.1机械性能9

1.4.2耐酸碱性9

1.4.3氮吸附特性10

1.4.4磷吸附特性12

第2章 多介质快速生物滤池15

2.1概述15

2.2多介质快速生物滤池设计16

2.2.1滤池设计16

2.2.2运行控制16

2.3氮转化速率17

2.3.1 NH4+和TN转化速率17

2.3.2 NO3-和NO2-转化速率18

2.4微生物空间分布特征18

2.4.1微生物多样性18

2.4.2微生物系统发育19

2.5氮转化基因空间演化22

2.5.1基因定量溶解曲线22

2.5.2氮转化基因丰度25

2.5.3氮转化基因相对多度27

2.5.4功能基因多样性指数27

2.5.5 Pearson秩相关系数28

2.6氮转化基因富集29

2.6.1优势基因富集29

2.6.2稀有基因富集31

2.7氮转化过程耦联机制31

2.7.1功能基因菌群协作31

2.7.2功能基因菌群竞争32

2.7.3氮转化过程耦联机制32

第3章 多介质曝气生物滤池36

3.1概述36

3.2多介质曝气生物滤池设计37

3.2.1滤池设计37

3.2.2运行控制37

3.3限制性水力负荷39

3.3.1基于COD的水力负荷39

3.3.2基于NH4+的水力负荷40

3.3.3基于TP的水力负荷41

3.4污染物容积负荷41

3.4.1有机负荷41

3.4.2氨氮容积负荷43

3.5微生物分布规律44

3.5.1微生物形态44

3.5.2微生物多样性45

3.5.3微生物系统发育48

3.5.4微生物丰度50

第4章 多介质地下渗滤系统52

4.1概述52

4.2多介质地下渗滤系统设计53

4.2.1系统设计53

4.2.2运行控制53

4.3氮转化速率54

4.3.1 NH4+和TN转化速率54

4.3.2 NO3-和NO2-转化速率56

4.4氮转化基因空间演化57

4.4.1氮转化基因丰度57

4.4.2基因多样性指数59

4.4.3 Pearson秩相关系数59

4.5氮转化基因富集60

4.5.1稀有基因富集60

4.5.2优势基因富集62

4.6氮转化基因功能群组63

4.6.1好氧功能群组63

4.6.2厌氧功能群组64

4.6.3生态联结群组65

4.7氮转化关键途径65

4.7.1升流区氮转化途径65

4.7.2渗滤区氮转化途径66

第5章 垂直流层叠人工湿地67

5.1概述67

5.1.1人工湿地主要类型67

5.1.2人工湿地作用机制68

5.1.3人工湿地去污机理71

5.2垂直流层叠人工湿地设计72

5.2.1湿地设计72

5.2.2湿地启动73

5.3限制性水力负荷74

5.3.1同化容量计算模型74

5.3.2限制性水力负荷计算模型77

5.3.3限制性水力负荷77

5.3.4限制性水力停留时间78

5.4限制因子80

5.4.1氮磷转化80

5.4.2 COD和Oil降解82

第6章 多介质层叠人工湿地86

6.1概述86

6.2多介质层叠人工湿地设计87

6.2.1湿地设计87

6.2.2运行控制88

6.3氮转化速率89

6.3.1 NH4+和TN转化速率89

6.3.2 NO3-和NO2-转化速率90

6.4微生物空间演化91

6.4.1微生物多样性91

6.4.2微生物同源性92

6.5氮转化基因空间演化96

6.5.1基因丰度演化96

6.5.2基因多样性演化102

6.6氮转化过程耦联机制104

6.6.1功能基因群落生态联结性104

6.6.2氮转化过程耦联协作机制106

第7章 复合折流生物反应器109

7.1概述109

7.1.1折流生物反应器结构109

7.1.2折流生物反应器特性112

7.2 ABR处理稠油废水115

7.2.1启动运行控制115

7.2.2启动运行特性117

7.2.3污泥和微生物特性121

7.3 AOBR处理稠油废水124

7.3.1 AOBR124

7.3.2 AOBR启动特性127

7.3.3 AOBR运行特性131

7.3.4颗粒污泥特性137

第8章 多介质复合折流生物反应器140

8.1概述140

8.2 MHBR140

8.2.1反应器设计140

8.2.2运行控制141

8.3污染物降解效率142

8.3.1 COD降解142

8.3.2氮磷转化143

8.4厌氧污泥特性144

8.4.1表观形态144

8.4.2元素组成145

8.4.3官能团组成147

8.5好氧填料微观特性149

8.5.1表观形态149

8.5.2微生物形态150

8.6微生物演化152

8.6.1微生物多样性152

8.6.2微生物系统发育154

第9章 复合折流反应器组合人工湿地159

9.1 MHBR组合人工湿地159

9.1.1技术特点159

9.1.2植物选配159

9.1.3工程案例161

9.2 AOBR组合人工湿地171

9.2.1技术特点171

9.2.2运行控制171

9.2.3运行特性172

9.2.4微生物特性178

参考文献186