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第1章 概述1

1.1 膜生物反应器（MBR）技术简介1

1.1.1 膜生物反应器发展的历史沿程1

1.1.2 膜生物反应器运行形式变革2

1.1.3 目前膜生物反应器的主要利好点3

1.2 膜生物反应器的应用和研究现状4

1.2.1 膜生物反应器好氧工艺在有机废水处理中的应用4

1.2.2 膜生物反应器厌氧工艺在有机废水处理中的应用4

1.2.3 膜生物反应器在有机废水处理中脱氮方面的应用5

1.2.4 膜生物反应器在国内的应用现状5

1.2.5 膜生物反应器的发展趋势5

参考文献6

第2章 膜生物反应器原理7

2.1 膜生物反应器概论7

2.1.1 膜生物反应器构成与分类7

2.1.2 膜的结构7

2.1.3 膜的性能指标8

2.1.4 膜生物反应器的应用利弊9

2.1.5 膜生物反应器的膜污染9

2.2 膜生物反应器工艺研究10

2.2.1 膜生物反应器生物处理的原理10

2.2.2 膜生物反应器对污染物的去除效果12

2.2.3 MBR操作条件对污染物去除效果的影响13

2.2.4 国内外膜生物反应器应用的研究14

2.3 膜生物反应器微生物代谢研究15

2.3.1 微生物产物的来源、性质及影响因素15

2.3.2 膜生物反应器中的微生物代谢特性18

2.4 MBR工艺设计原理19

2.4.1 基质降解19

2.4.2 污泥产率20

2.4.3 SRT和F/M比21

2.4.4 硝化动力学22

2.5 MBR除磷脱氮原理22

2.5.1 生物脱氮机理22

2.5.2 生物除磷机理23

2.5.3 污水脱氮除磷工艺23

2.5.4 膜生物反应器脱氮除磷的研究进展25

2.5.5 膜生物反应器脱氮除磷新工艺的实用化25

参考文献26

第3章 MBR设计工艺及主要附属设备29

3.1 设计宗旨及要领29

3.1.1 膜生物反应器设计和传统工艺的区别29

3.1.2 污水水量的计算30

3.1.3 污水流量的确定31

3.1.4 有机负荷33

3.1.5 水力停留时间33

3.1.6 MBR系统构型的确定33

3.1.7 MBR预处理——膜格栅34

3.1.8 一体式MBR——膜曝气34

3.2 膜设施的设计条件34

3.2.1 处理能力34

3.2.2 水量和水质35

3.2.3 膜的数量·系列数·池数36

3.2.4 曝气量36

3.2.5 计划水位及膜设施的高度38

3.3 调节池38

3.3.1 调节池容量及污水停留时间38

3.3.2 形状及槽数39

3.3.3 调节池搅拌机39

3.4 反应池39

3.4.1 设计原理39

3.4.2 反应池的参数39

3.4.3 无氧池搅拌机40

3.4.4 膜分离装置41

3.4.5 膜过滤泵43

3.5 剩余污泥泵44

3.6 加药系统45

3.6.1 絮凝剂添加设备45

3.6.2 加药除磷46

3.6.3 膜药洗系统47

3.7 消毒设备47

3.7.1 紫外线消毒设备48

3.7.2 液氯消毒设备49

3.7.3 臭氧消毒设备50

3.7.4 二氧化氯消毒设备50

3.7.5 次氯酸钠消毒设备51

3.8 除臭设备52

3.8.1 污水处理厂气态污染物的特征及来源52

3.8.2 各种除臭方法的原理及特点53

3.8.3 污水处理厂除臭方法的比选55

3.9 电器及电控装置设备56

3.10 运行管理56

参考文献58

第4章 膜污染的影响因素与清洗方法59

4.1 膜污染的定义与起源59

4.1.1 微生物59

4.1.2 有机污染物59

4.1.3 溶解性有机污染物59

4.1.4 无机污染物59

4.2 膜污染的影响因素59

4.2.1 膜的固有性质60

4.2.2 混合液性质60

4.2.3 膜组件的运行条件与操作方式61

4.3 膜污染的控制方法63

4.3.1 膜组件的优化与曝气管路设计63

4.3.2 控制活性污泥浓度63

4.3.3 改善污泥混合液特性66

4.3.4 优化膜分离操作条件66

4.3.5 膜清洗66

4.4 膜清洗原理及实例67

4.4.1 膜物理清洗67

4.4.2 膜化学清洗68

4.4.3 不同厂家膜系统的清洗注意事项和操作方法69

参考文献77

第5章 某市郊污水处理厂再生水回用工程设计81

5.1 概述81

5.1.1 工程简介81

5.1.2 编制原则81

5.1.3 采用的主要规范及标准81

5.1.4 再生水水源83

5.1.5 再生水厂进、出水水质83

5.1.6 再生水厂处理工艺方案84

5.1.7 工艺管线设计84

5.2 再生水厂处理工艺设计84

5.2.1 工艺流程设计84

5.2.2 工艺高程设计85

5.2.3 进水提升泵房85

5.2.4 细格栅间86

5.2.5 膜生物反应器86

5.2.6 鼓风机房89

5.2.7 加氯、加药间90

5.2.8 回用清水池91

5.2.9 送水泵房91

5.2.10 污泥处理92

5.3 建筑、结构设计92

5.3.1 概况及设计内容92

5.3.2 设计依据92

5.3.3 建筑设计93

5.3.4 结构设计94

5.4 电气设计95

5.4.1 供配电95

5.4.2 电力传动及照明97

5.5 自控设计99

5.5.1 自控设计原则99

5.5.2 再生水厂工艺流程控制99

5.5.3 自动化控制系统100

5.5.4 通信网络101

5.5.5 防雷、过电压保护及接地101

5.5.6 自动化控制系统设备表101

5.6 采暖与通风设计102

5.6.1 概述102

5.6.2 设计依据102

5.6.3 采暖102

5.6.4 通风103

5.6.5 空调103

参考文献103

第6章 某市政MBR污水处理厂工程设计104

6.1 工程概况104

6.2 系统进水及预期的出水水量和水质104

6.3 工艺总体描述104

6.3.1 工艺选择原则104

6.3.2 进水水质分析105

6.3.3 工艺选择106

6.3.4 工艺流程106

6.3.5 平面布置107

6.3.6 设计说明107

6.4 膜池110

6.4.1 膜系统设计111

6.4.2 化学清洗111

6.5 电气自控系统说明112

6.5.1 工作范围112

6.5.2 供配电系统112

6.5.3 控制与信号112

6.5.4 中心控制室113

6.5.5 现场PLC控制分站113

6.5.6 机旁就地控制113

6.5.7 数据采集113

6.5.8 处理功能113

6.5.9 控制功能113

6.5.10 显示功能113

6.6 膜系统的维护保养114

6.6.1 运行状态114

6.6.2 停机114

6.6.3 待机114

6.6.4 产水114

6.6.5 反洗115

6.6.6 维护性清洗115

6.6.7 恢复性清洗控制116

6.6.8 膜完整性监控116

6.7 运行效果分析116

6.7.1 参数调整116

6.7.2 实际进出水水质117

6.7.3 MBR运行要点归纳117

6.8 本章结论117

参考文献118

第7章 MBR在中小城镇污水处理中的应用119

7.1 中小城镇污水水质特点及排放标准119

7.1.1 中小城镇污水水质特点119

7.1.2 中小城镇污水排放标准120

7.2 中小城镇污水处理技术120

7.3 中小城镇污水MBR法实例及经济技术指标121

7.3.1 生活小区污水MBR法实例121

7.3.2 城镇污水MBR法实例126

7.4 本章结论131

参考文献131

第8章 MBR在厕所污水处理中的应用132

8.1 厕所污水水质特点132

8.2 厕所污水处理技术简介133

8.3 厕所污水MBR处理技术134

8.4 厕所污水MBR法实例及经济技术指标136

8.4.1 厕所污水MBR法工艺流程136

8.4.2 厕所污水MBR主要构筑物的设计参数136

8.4.3 MBR法厕所污水处理系统的调试及运行137

8.4.4 系统脱氮的研究结果与讨论137

8.5 经济技术指标分析141

8.5.1 技术分析142

8.5.2 经济分析144

8.6 本章结论145

参考文献146

第9章 建筑中水处理与工程设计147

9.1 建筑中水概述147

9.1.1 基本概念147

9.1.2 设计原则147

9.2 中水原水148

9.2.1 中水原水选择148

9.2.2 中水原水量149

9.2.3 中水原水水质149

9.3 中水用途及水质标准150

9.3.1 中水用途150

9.3.2 中水水质标准150

9.4 建筑中水处理技术简介152

9.4.1 建筑中水处理技术选择原则152

9.4.2 建筑中水的常用处理技术153

9.4.3 MBR在建筑中水处理中的应用154

9.5 MBR工艺在建筑中水处理中的工程应用实例155

9.5.1 工程实例一：某酒店中水处理工程155

9.5.2 工程实例二：某居住小区中水处理工程157

9.5.3 工程实例三：某博览园中水处理工程159

9.6 本章结论163

参考文献163

第10章 MBR在医院污水处理领域的应用164

10.1 我国医院污水处理的特点164

10.2 我国医院污水处理技术简介167

10.3 医院污水MBR法调试及运行168

10.4 医院污水MBR法实例及经济技术指标170

10.4.1 案例一：天津市某医院MBR系统170

10.4.2 案例二：天津某大学医院MBR系统172

10.4.3 案例三：厦门某医院400吨废水处理175

10.5 本章结论178

参考文献178

第11章 制药工业废水处理与工程设计180

11.1 制药工业的生产工艺及废水来源180

11.1.1 生物制药的工艺及废水来源180

11.1.2 化学合成制药的工艺及废水来源182

11.2 制药废水水质特点183

11.2.1 生物制药废水的水质特点183

11.2.2 化学合成制药废水的水质特点184

11.2.3 其他几类制药废水的水质特点184

11.3 制药工业用水定额及废水排放标准184

11.3.1 发酵类制药废水的排放标准185

11.3.2 化学合成类制药废水的排放标准186

11.4 制药工业废水处理技术简介186

11.4.1 制药废水的常用处理技术186

11.4.2 MBR在制药废水处理中的应用189

11.5 MBR工艺在制药废水行业工程应用实例190

11.5.1 工程实例：某头孢抗生素中间体合成制药厂废水处理工程190

11.5.2 工程调试与运行情况193

11.5.3 膜组件运行情况195

11.5.4 废水处理工程经济效益分析197

11.6 本章结论197

参考文献198

第12章 石油化工工业废水处理与工程设计200

12.1 石油化工工业废水种类与来源200

12.1.1 石油炼制废水200

12.1.2 石油化工废水201

12.1.3 化纤工业废水202

12.1.4 化肥工业废水203

12.2 石油化工工业废水用水特点及排放特征203

12.2.1 石油化工工业用水特点203

12.2.2 石油化工工业废水水质特点204

12.2.3 石油化工工业废水污染物排放特征204

12.3 石油化工工业废水处理技术简介206

12.3.1 物化预处理技术206

12.3.2 二级生化处理技术207

12.3.3 废水回用深度处理技术208

12.4 MBR在石油化工废水处理中的应用209

12.4.1 石油化工工业废水处理现状及存在问题209

12.4.2 MBR在石油化工废水处理中的研究现状210

12.4.3 MBR在石油化工废水处理中的应用现状211

12.4.4 MBR应用在石油化工废水处理中存在的挑战及应对策略211

12.5 MBR工艺在石油化工工业废水处理中的工程应用实例213

12.5.1 工程实例：某石油化工企业炼油废水处理工程213

12.5.2 MBR工艺运行处理效果215

12.5.3 MBR膜组件运行情况217

12.5.4 污水处理工程经济效益分析218

12.6 本章结论219

参考文献219

第13章 炼焦化学工业废水处理与工程设计221

13.1 炼焦化学工业的生产工艺及废水来源221

13.2 焦化废水水质及其特点222

13.3 炼焦化学工业水污染物排放控制要求223

13.3.1 标准简介223

13.3.2 水污染物排放要求223

13.4 焦化废水处理技术简介224

13.4.1 焦化废水处理工艺概述224

13.4.2 焦化废水处理单元技术225

13.4.3 MBR在焦化废水处理中的应用234

13.5 MBR工艺在焦化废水行业的工程应用实例238

13.5.1 工程实例一：某钢铁企业焦化厂废水处理工程238

13.5.2 工程实例二：某钢铁企业焦化厂废水处理系统升级改造工程241

13.6 本章结论243

参考文献244

第14章 垃圾处理场渗滤液处理与工程设计246

14.1 垃圾处理场的生产工艺及废水来源246

14.1.1 垃圾填埋场的生产工艺及废水来源246

14.1.2 垃圾焚烧厂的生产工艺及废水来源246

14.2 垃圾渗滤液水质特点247

14.2.1 垃圾填埋场渗滤液水质特点247

14.2.2 垃圾焚烧厂渗滤液水质特点248

14.3 垃圾处理场水污染物排放控制要求249

14.3.1 垃圾填埋场水污染物排放控制要求249

14.3.2 垃圾焚烧厂水污染物排放控制要求250

14.4 垃圾渗滤液处理技术简介251

14.4.1 垃圾渗滤液的常用处理技术251

14.4.2 MBR在垃圾渗滤液处理中的应用256

14.5 MBR工艺在垃圾渗滤液行业工程应用实例257

14.5.1 工程实例一：某垃圾填埋场渗滤液处理工程257

14.5.2 工程实例二：某垃圾焚烧厂渗滤液处理工程261

14.5.3 工程实例三：某垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工程263

14.6 本章结论267

参考文献267

第15章 农化工业废水处理与工程设计268

15.1 农化行业及废水情况概述268

15.2 农化工业的生产工艺及废水来源268

15.2.1 草甘膦的生产工艺及废水来源268

15.2.2 其他典型产品的生产工艺及废水来源269

15.3 农药生产废水水质特点270

15.3.1 草甘膦生产废水的水质特点270

15.3.2 其他典型产品生产废水的水质特点271

15.4 农化工业用水定额及废水排放标准271

15.4.1 农化工业用水定额271

15.4.2 农化行业废水的排放标准271

15.5 农化行业废水处理典型工艺介绍272

15.5.1 农化废水的常用处理工艺272

15.5.2 MBR在农化工业废水处理中的应用275

15.6 MBR工艺在农化工业废水工程中的应用实例275

15.6.1 工程实例一：某农化企业含磷废水处理工程275

15.6.2 工程实例二：某农化企业农药生产废水处理工程281

15.7 本章结论284

参考文献284

第16章 造纸工业废水处理与工程设计286

16.1 造纸工业废水情况概述286

16.2 造纸工业的生产工艺及废水来源287

16.2.1 制浆的生产工艺及废水来源287

16.2.2 其他生产工艺及废水来源289

16.3 造纸工业废水水质特点289

16.3.1 制浆生产废水的水质特点289

16.3.2 其他工艺废水的水质特点290

16.4 造纸工业用水定额及废水排放标准291

16.4.1 造纸工业用水定额291

16.4.2 造纸行业废水的排放标准291

16.5 造纸废水处理典型工艺介绍292

16.5.1 造纸废水的常用处理工艺292

16.5.2 MBR在造纸行业废水处理中的应用294

16.6 MBR工艺在造纸行业废水处理工程中的应用实例295

16.6.1 工程实例一：某造纸企业制浆废水处理工程295

16.6.2 工程实例二：某造纸企业造纸生产废水处理工程300

16.7 本章结论304

参考文献304

第17章 纺织印染工业废水处理与工程设计306

17.1 废水的来源及特征306

17.1.1 棉纺织染整307

17.1.2 毛纺织染整310

17.1.3 麻脱胶、麻纺织染整废水311

17.1.4 丝绸、针织染整废水313

17.1.5 化学纤维染整废水315

17.2 纺织工业用水量定额及排放标准317

17.2.1 纺织工业用水量定额317

17.2.2 纺织工业排放标准318

17.3 纺织工业废水处理技术简介320

17.3.1 印染废水处理的物理化学法321

17.3.2 印染废水的生物处理法323

17.3.3 印染废水处理中普遍存在的问题324

17.4 纺织工业废水处理MBR工艺325

17.4.1 MBR简介325

17.4.2 MBR膜组件327

17.4.3 MBR工艺328

17.4.4 MBR工艺设计计算330

17.4.5 膜清洗系统331

17.5 应用案例：5000m3 /d染整废水处理工程332

17.5.1 项目概况332

17.5.2 设计规模及进出水水质332

17.5.3 系统工艺设计332

17.5.4 主要构筑物的说明333

17.5.5 主要工艺设备及构筑物清单335

17.5.6 工程调试与运行情况336

17.5.7 经济效益分析338

17.6 本章结论339

参考文献339

第18章 食品饮料工业废水处理与工程设计341

18.1 食品加工废水分类341

18.2 食品工业废水来源342

18.3 食品加工废水特点342

18.3.1 食品废水特征342

18.3.2 食品废水的主要危害342

18.4 食品工业废水排放标准342

18.5 食品工业废水处理方法343

18.5.1 物理法343

18.5.2 化学法344

18.5.3 生物法345

18.6 MBR在食品废水处理中的应用346

18.7 MBR在食品废水行业中的工程应用实例346

18.7.1 啤酒生产工艺346

18.7.2 啤酒生产过程中的废水来源347

18.7.3 污水水量347

18.7.4 污水进出水水质347

18.7.5 污水处理流程347

18.7.6 主要工艺参数348

18.7.7 工程运行情况351

18.7.8 废水处理工程经济效益分析352

18.8 本章结论352

参考文献352

第19章 电镀工业废水处理与工程设计354

19.1 电镀废水的来源354

19.2 电镀废水的特点355

19.3 电镀废水的分类356

19.4 《电镀污染物排放标准》（GB 21900—2008）357

19.4.1 适用范围357

19.4.2 污染物排放控制要求358

19.5 电镀废水处理技术简介359

19.5.1 化学法359

19.5.2 离子交换法360

19.5.3 吸附法360

19.5.4 电解法360

19.5.5 蒸发浓缩法360

19.5.6 膜分离法361

19.5.7 生物处理技术361

19.6 电镀废水膜处理工程案例361

19.6.1 工程概况362

19.6.2 工艺流程362

19.6.3 MBR系统设计参数362

19.6.4 反渗透设计参数363

19.6.5 各工段装置配备情况363

19.6.6 工程调试364

19.6.7 系统运行状况364

19.6.8 系统运行评价365

19.7 本章结论365

参考文献366

第20章 MBR在公共卫生敏感领域的应用前景367

20.1 引言367

20.2 水系统中的生物性污染物367

20.3 常规处理工艺对病原微生物的去除368

20.4 MBR对细菌的去除369

20.5 MBR对病毒的去除370

20.6 本章结论371

参考文献371

第21章 MBR系统设备采购强制性要求373

21.1 某水处理厂强制性要求的制定373

21.1.1 概况373

21.1.2 水质373

21.1.3 用地374

21.2 MBR系统技术要求374

21.2.1 MBR系统成套设备374

21.2.2 控制系统375

21.2.3 在线检测设备375

21.3 MBR辅助设备要求378

21.3.1 转鼓式网格格栅除污机378

21.3.2 潜水离心泵380

21.3.3 混合液回流泵382

21.3.4 潜水搅拌机384

21.3.5 微孔曝气器系统385

21.3.6 阀门387

21.4 电气设备要求388

21.4.1 参照标准388

21.4.2 主要符号及单位390

21.4.3 电气系统参数标称值390

21.4.4 电气设备基本要求391

21.4.5 设备防腐、防水防尘保护391

21.4.6 供电电源391

21.4.7 电气设备391

21.4.8 电缆394

21.4.9 电气设备的安装395

附录398

附录1《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中的地表水环境质量标准基本项目标准限值398

附录2《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中的第一类污染物的最高允许排放浓度399

附录3《污水综合排放标准》（G B 8978—1996）中的第二类污染物的最高允许排放浓度（1998年1月1日后建设的单位）399

附录4《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ 343—2010）中排放标准401

附录5《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）中基本控制项目最高排放浓度（日均值）402

附录6水质常用检测项目及检测方法403

附录7《膜生物法污水处理工程技术规范》（HJ 2010—2011）405

附录8《膜分离技术 术语》（GB/T 20103—2006）419

附录9《环境保护产品技术要求 膜生物反应器》（HJ 2527—2012）435