可持续污水：废物处理技术

在全球普遍倡导可持续发展理念影响下，我国已将建设节约型社会和走循环经济道路的经济发展模式摆到了极高的战略位置。资源与能源的日益匮乏使得人们不断反思传统污水-废物处理技术，继而产生了发展可持续污水-废物处理技术的思想与行动。与传统观念不同，可持续污水处理技术首先将污水视作为资源与能源的载体，其次强调以回收为目的的可持续技术本身资源与能源消耗量应最低。

基于这样一种技术思想，本书首先对传统污水处理技术中存在的弊端一一作了剖细。在此基础上，提出了发展可持续污水-废物处理技术的基本思路，并指出了相应技术发展方向。

本书主要根据作者近年来国内外研究成果并参考大量学术思想下的国际相关学术文献汇集而成。本书并非单纯介绍技术，主要是体现一种新学术思想下的国际技术发展动态。

序一

序二

前言

缩略语英中文对照表

第1章 概论

1.1 环境与可持续发展

1.2 可持续发展的城市

1.3 城市可持续污水/废物处理、利用

1.4 可持续污水处理技术发展方向

第2章 污水除磷工艺的现状与未来：去除向回收转变

2.1 传统除磷工艺

2.2 强化生物除磷工艺（EBPR）

2.3 生物除磷工艺的发展沿革

2.4 磷的回利利用

2.5 未来技术研究与发展方向

第3章 可持续污水生物脱氮除磷技术

3.1 侧流富集/主流强化硝化升级工艺——BABE技术

3.2 反硝化除磷原理与工程实践

3.3 可持续除磷脱氮BCFS工艺：流程、结构与控制

3.4 可持续污水生物脱氮除磷技术概念工艺

3.5 可持续技术工程杰作——荷兰鹿特丹BODHAVEN污水处理厂

3.6 从污水处理过程中回收磷技术动态

3.7 化粪池设置与污水脱氮除磷的关系

3.8 无磷洗衣粉对控制水体富营养化的实际作用

第4章 污水生物处理系统中的内源过程与污泥减量

4.1 概述

4.2 内源过程

4.3 小结

第5章 空间反应器技术现状与发展趋势

第6章 生态循环技术概略

第7章 污泥膨胀形成机理及控制措施的研究现状和进展

第8章 厌氧生物处理技术回顾及能源利用形式前景展望

第9章 生物除硫理论与技术研究进展

第10章 数学模型在污水处理技术中心的作用与应用实例

第11章 国外水管理体制与经验2100433B

郝晓地，1960年4月生。1982年7月获太原工学院给水排水工程专业学士学位；1987年8月获哈尔滨建筑工程学院环境工程硕士学位，师从张自杰教授；2001年10月获荷兰代尔夫特理工大学（TUDelft）环境生物技术博士（PhD）学位，师从M.C.M.van Loosdrecth教授J.J.Heijnen教授。现为北京建筑工程学院教授，从事市政与环境工程专业教学与科研工作。主要研究方向：污水生物脱氮除磷技术；污水处理数学模拟技术；可持续环境生物技术。

1992～2001年，先后在荷兰TU Delft/NNO、法国CEMAGREF、香港理工大学等单位从事近7年合作研究。目录，在《Biotechnology and Bioengineering》、《Water Research》、《Journal of Environmental Engineering》等国际著名学术刊物发表论文20余篇；境外出版专著1部；国内核心期刊发表学术论文40余篇。现为国际水协（IWA）注册会员，《Water Research》论文审稿专家。1994年起出席过近20次境外国际会议，并多次赴境外讲学及参加博士答辩会等学术活动。

内容简介

在全球普遍倡导可持续发展理念影响下，我国已将建设节约型社会和走循环经济道路的经济发展模式摆到了极高的战略位置。资源与能源的日益匮乏使得人们不断反思传统污水-废物处理技术，继而产生了发展可持续污水-废物处理技术的思想与行动。与传统观念不同，可持续污水处理技术首先将污水视作为资源与能源的载体，其次强调以回收为目的的可持续技术本身资源与能源消耗量应最低。 基于这样一种技术思想，本书首先对传统污水处理技术中存在的弊端一一作了剖细。在此基础上，提出了发展可持续污水-废物处理技术的基本思路，并指出了相应技术发展方向。 本书主要根据作者近年来国内外研究成果并参考大量学术思想下的国际相关学术文献汇集而成。本书并非单纯介绍技术，主要是体现一种新学术思想下的国际技术发展动态。2100433B

第1章城市污水现状与可持续应用概论1

1.1城市污水现状1

1.2城市污水可持续应用概论3

1.2.1可持续性概念、可持续发展与环境3

1.2.2可持续水资源管理7

1.2.3世界水危机与可持续解决方案7

1.2.4城市污水可持续应用15

参考文献17

第2章城市污水土地应用与系统分类19

2.1城市污水土地应用介绍19

2.1.1城市污水土地应用概念19

2.1.2城市污水土地应用与水危机20

2.1.3城市污水土地应用用途21

2.1.4城市污水土地应用优点、缺点与局限性22

2.1.5国际城市污水土地应用简介24

2.2城市污水土地应用系统分类27

2.2.1慢速渗滤系统29

2.2.2快速渗滤系统30

2.2.3地表漫流系统31

2.2.4系统限制性设计参数31

参考文献32

第3章城市污水土地应用系统中土壤水力学33

3.1土壤性质33

3.1.1土壤物理性质33

3.1.2土壤化学性质35

3.2水在土壤中的运动37

3.3饱和水力传导率40

3.4非饱和水力传导率42

3.5渗滤能力42

3.5.1设计渗滤率42

3.5.2垂向渗透率计算42

3.5.3土壤剖面排水43

参考文献43

第4章城市污水土地应用系统中的污水水质与污染物去除45

4.1城市污水土地应用系统中污水水质介绍45

4.1.1公共健康保护类污水水质参数46

4.1.2环境与农艺影响类污水水质参数47

4.1.3其他关注的污水水质参数48

4.2城市污水土地应用系统污水中污染物去除48

4.2.1总悬浮固体（TSS）48

4.2.2生化需氧量（BOD5）49

4.2.3石油与油脂类50

4.2.4病原体52

4.2.5金属离子58

4.2.6氮61

4.2.7磷63

4.2.8钾和其他微营养物65

4.2.9微量有机污染物69

4.2.10其他水质参数74

参考文献75

第5章城市污水土地应用系统中植物功能与选择79

5.1系统中的植物79

5.2植物蒸腾蒸发79

5.2.1蒸腾水散失80

5.2.2蒸发水散失80

5.2.3蒸发蒸腾水散失计算81

5.2.4蒸发蒸腾水散失潜力83

5.2.5蒸发蒸腾水散失预测估计84

5.3植物选择84

5.3.1慢速渗滤系统设计中植物选择84

5.3.2地表漫流系统设计中植物选择87

5.3.3快速渗滤系统设计中植物选择87

5.4森林植物选择87

5.4.1氮摄取88

5.4.2磷和微量金属离子89

5.5植物管理89

5.5.1地表漫流系统中植物管理90

5.5.2森林植物管理90

参考文献91

第6章城市污水土地应用系统场地选择与场地调查93

6.1城市污水土地应用系统场地选择因素94

6.1.1污水特征94

6.1.2初步估计污水负荷率95

6.1.3污水储存需求与气象条件95

6.1.4场地面积估计96

6.2场地鉴定与筛选97

6.2.1场地鉴定97

6.2.2场地筛选100

6.3城市污水土地应用系统设计前场地调查104

6.3.1场地土壤性质调查105

6.3.2场地地下水条件调查108

6.3.3场地土壤入渗率调查111

6.3.4农艺因素111

参考文献112

第7章城市污水土地应用系统污水预处理和储存114

7.1美国国家环保署污水土地应用前预处理指南114

7.2污水预处理类型115

7.3自然塘对污水污染物的去除115

7.3.1自然塘中BOD与TSS去除116

7.3.2自然塘中氮去除117

7.3.3自然塘中磷去除118

7.3.4自然塘中病原体去除119

7.3.5自然塘中重金属离子和痕量有机物去除120

7.4人工湿地对污水中污染物去除120

7.4.1人工湿地去除BOD时所需面积120

7.4.2人工湿地去除氮时所需面积120

7.5储存池设计121

7.5.1存储计算方法121

7.5.2地表漫流系统污水储存122

7.6储存池运行123

7.7物理设计和建造124

参考文献124

第8章城市污水土地应用系统污水输送与配水系统126

8.1泵站126

8.1.1输送泵126

8.1.2配水泵127

8.1.3尾水泵127

8.1.4压力干管128

8.2配水系统128

8.2.1地表配水128

8.2.2喷淋配水128

8.2.3设计考虑129

8.3地表配水设计131

8.3.1脊沟配水131

8.3.2边界分级配水132

8.3.3地表漫流系统地表配水134

8.3.4快速渗滤系统地表配水134

8.4喷淋配水135

8.4.1固定喷淋系统136

8.4.2森林固定装置喷淋系统138

8.4.3地表漫流系统中固定装置喷淋系统138

8.4.4移动停止喷淋配水系统139

8.5连续移动系统140

参考文献143

第9章城市污水土地应用系统工艺设计145

9.1慢速渗滤系统工艺设计145

9.1.1慢速渗滤系统分类145

9.1.2最大水力负荷率146

9.1.3土地面积确定150

9.1.4缓冲区需求151

9.1.5储存需求151

9.1.6作物选择151

9.1.7配水系统152

9.1.8应用制度确定152

9.2地表漫流系统工艺设计152

9.2.1系统组成152

9.2.2场地特征153

9.2.3系统布置153

9.2.4运行标准和系统能力153

9.2.5设计程序154

9.2.6土地面积需求157

9.2.7设计考虑158

9.3快速渗滤系统工艺设计160

9.3.1处理需求161

9.3.2水力负荷率163

9.3.3土地需求164

9.3.4水力负荷周期165

9.3.5冷天气运行167

9.3.6排水167

参考文献169

第10章城市污水土地可持续应用系统设计案例分析170

10.1基于水平衡、氮平衡、盐平衡的系统设计新方法与运行170

10.1.1城市污水土地可持续应用系统设计新方法目标与意义170

10.1.2城市污水土地可持续应用系统设计新方法172

10.1.3系统设计新方法场地测试设计介绍177

10.1.4场地运行测试结果与分析183

10.2城市污水土地应用系统运行中的反硝化202

10.2.1城市污水土地应用系统运行中反硝化测试目标与意义202

10.2.2城市污水土地应用系统反硝化测试202

10.2.3污水土地应用系统反硝化测试结果与分析205

10.3城市养殖场废物处理后污水土地可持续应用系统209

10.3.1应用系统介绍209

10.3.2基于设计新方法的运行测试介绍212

10.3.3运行测试结果与分析214

10.4城市污水土地可持续应用系统中的氮215

10.4.1工程系统运行中氮测试对设计的意义215

10.4.2典型工程应用系统运行中TKN和反硝化测试216

10.4.3结果与分析217

参考文献219 2100433B

学术思想：主要是引入了可持续性概念，在美国等发达国家，工程设计已经开始考虑可持续性概念，可持续性设计是未来工程设计的潮流和新热点。内容范围：针对可持续性，将城市污水回用放置于可持续性发展框架下，加入了针对可持续性回用的工程设计新技术和动向。结构体系：先引入可持续性发展概念，然后在城市污水回用设计中引入可持续性概念，介绍美国等发达国家设计技术，再介绍针对可持续性设计的工程设计改进。写作特点：通俗易懂，采用大量工程设计数据和经验进行介绍。