书名：废水生物脱氮及其调控
定价：198.0
ISBN：9787030850089
作者：唐崇俭,唐溪
版次：1
出版时间：2026-03

内容提要：

随着氮污染问题日益严峻，生物脱氮技术在污水处理中的关键地位不断凸显。特别是以厌氧氨氧化为代表的自养脱氮路径，凭借其低碳源需求、高氮去除率的优势，引起了国内外研究者的广泛关注。本书系统总结作者团队近年来围绕生物脱氮领域开展的研究工作，内容涵盖硝化、反硝化、厌氧氨氧化等基本反应机制，以及多种调控方法在生物脱氮工艺中的实践。
　　全书共8章，围绕颗粒污泥、生物膜、膜污染控制、重金属胁迫下的抗性调控等问题展开，深入剖析颗粒污泥与生物膜结构调控、AHL群体感应调控、黄铁矿和电子穿梭体等强化措施对微生物功能及脱氮性能的调控作用。同时，探讨Cr(VI)、As(III)、Cu(II)等重（类）金属对脱氮过程的影响机制及应对策略，拓展了生物脱氮系统的适应性边界。

目录：
目录
第1章 生物脱氮概述 1
1.1 硝化 1
1.1.1 硝化细菌 1
1.1.2 硝化的反应过程 2
1.1.3 硝化作用的化学计量关系 3
1.2 反硝化 3
1.2.1 反硝化细菌 4
1.2.2 反硝化的反应过程 4
1.2.3 反硝化作用的化学计量关系 5
1.3 厌氧氨氧化 6
1.3.1 厌氧氨氧化细菌 6
1.3.2 厌氧氨氧化的反应过程 8
1.3.3 厌氧氨氧化作用的化学计量关系 9
1.4 技术发展的趋势与挑战 10
1.4.1 颗粒污泥 10
1.4.2 生物膜载体 11
1.4.3 耦合技术与系统集成 13
1.4.4 胁迫条件下的强化去除 16
第2章 硝化反硝化技术新进展 19
2.1 基于老龄垃圾填料床的硝化工艺 19
2.1.1 老龄垃圾填料床反应器运行性能 19
2.1.2 老龄垃圾填料理化性质与生物特性变化 21
2.1.3 老龄垃圾填料床堵塞问题 23
2.2 硫缓释强化自养反硝化工艺 25
2.2.1 硫缓释对硫自养体系的影响 26
2.2.2 硫缓释强化硫自养体系的机理 29
2.3 硫自养反硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺 33
2.3.1 硫自养反硝化-厌氧氨氧化反应器运行性能 33
2.3.2 硫自养反硝化-厌氧氨氧化脱氮系统生物菌群特性 35
2.3.3 硫自养反硝化-厌氧氨氧化系统硫氮代谢途径 36
2.3.4 生物膜空间分层强化脱氮性能机理 39
2.4 硫自养反硝化A2/O脱氮工艺 40
2.4.1 A2/O反应器氮素去除性能 41
2.4.2 A2/O反应器功能菌群分析 42
2.4.3 A2/O反应器氮素去除性能强化机理 44
2.5 基于内碳源存储的反硝化工艺 47
2.5.1 反硝化条件对内碳源存储的影响 47
2.5.2 内碳源驱动反硝化反应器运行性能 49
2.6 微塑料对硝化反硝化工艺的影响 50
2.6.1 微塑料对硝化性能的影响 50
2.6.2 微塑料对反硝化性能的影响 53
第3章 高效厌氧氨氧化工艺 57
3.1 高负荷厌氧氨氧化工艺运行特性与控制技术 57
3.1.1 高负荷厌氧氨氧化反应器的工艺特性 57
3.1.2 高效厌氧氨氧化颗粒污泥的特性 61
3.1.3 高负荷厌氧氨氧化反应器内颗粒污泥的堆积模型 62
3.2 厌氧氨氧化颗粒污泥及EPS特征 67
3.2.1 厌氧氨氧化颗粒污泥的形貌、絮凝与沉降特征 68
3.2.2 厌氧氨氧化颗粒污泥的EPS特征 69
3.2.3 污泥絮凝性能与胞外聚合物特征的关系 72
3.2.4 污泥沉降性能与胞外聚合物特征的关系 74
3.2.5 污泥稳定性与胞外聚合物特征的关系 76
3.3 黄铁矿强化厌氧氨氧化脱氮的效能与机制 77
3.3.1 黄铁矿与厌氧氨氧化污泥的相互作用 78
3.3.2 黄铁矿强化厌氧氨氧化污泥电子传递速率 84
3.3.3 黄铁矿强化厌氧氨氧化污泥脱氮途径 86
第4章 厌氧氨氧化颗粒污泥上浮机制及其控制策略 91
4.1 波动负荷下上浮颗粒污泥的菌群空间结构及交互作用 91
4.1.1 上浮颗粒污泥空间结构特征 92
4.1.2 上浮颗粒污泥菌群空间结构及交互作用 93
4.1.3 上浮颗粒污泥关键功能的空间分布特征 96
4.1.4 上浮颗粒污泥空间结构中菌群的互作机制 99
4.2 颗粒污泥上浮的数学模拟及其粒径优化 99
4.2.1 假设与模型建立 99
4.2.2 模型参数与实验验证 102
4.2.3 颗粒污泥上浮行为的区域划分与预测 104
4.2.4 颗粒污泥沉降性能修正模型与优化控制策略 106
4.3 有机物诱导颗粒污泥的菌群空间分层缓解上浮 108
4.3.1 有机物对反应器运行性能的影响 108
4.3.2 有机物对颗粒污泥理化性质的影响 110
4.3.3 有机物对物质空间分布的影响 112
4.3.4 有机物对菌群空间分布的影响 114
4.3.5 颗粒污泥菌群空间分层缓解上浮机理 116
第5章 厌氧氨氧化MBR的膜污染特性及其控制策略 119
5.1 厌氧氨氧化膜生物反应器的膜污染特性 119
5.1.1 厌氧氨氧化MBR氮素去除性能及膜污染状况 119
5.1.2 膜污染物质的化学组成 120
5.1.3 膜污染过程中的菌群和基因丰度变化 123
5.1.4 膜污染物质、关键菌群和相关基因之间的相关性 125
5.2 NaClO反冲洗控制厌氧氨氧化MBR膜污染 126
5.2.1 MBR膜污染控制效果 126
5.2.2 膜表面形态与滤阻恢复 127
5.2.3 NaClO控制膜污染的机理 129
5.3 UV/Na？S？O？反冲洗控制厌氧氨氧化MBR膜污染 130
5.3.1 冲洗化学试剂杀菌效果 131
5.3.2 MBR膜污染控制效果 132
5.3.3 UV/Na？S？O？控制膜污染的机理 133
第6章 Cu(II)对生物脱氮的影响及其抗性调控机制 139
6.1 Cu(II)对短程硝化过程的抑制作用 139
6.1.1 Cu(II)对短程硝化反应器性能的影响 139
6.1.2 Cu(II)对短程硝化的抑制特性与抑制动力学特征 141
6.2 群体感应对厌氧氨氧化菌群Cu(II)抗性的调控机制 143
6.2.1 群体感应对Cu(II)胁迫下脱氮性能的影响 143
6.2.2 群体感应对Cu(II)抗性的调控 145
6.2.3 群体感应诱导的胞外抗性机理 146
6.2.4 群体感应诱导的胞内抗性机理 147
第7章 As(III)对生物脱氮的影响及其抗性调控机制 151
7.1 As(III)对短程硝化过程的影响 151
7.1.1 As(III)对短程硝化反应器性能的影响 151
7.1.2 污泥对As(III)的截留和生物转化 153
7.1.3 As(III)对污泥特征的影响 154
7.1.4 As(III)对污泥群落结构的影响 155
7.1.5 As(III)对污泥的抑制动力学 156
7.2 As(III)对硝化过程的影响 157
7.2.1 As(III)对硝化反应器性能的影响 158
7.2.2 硝化污泥特性及群落结构变化 159
7.2.3 硝化协同As(III)氧化的解毒机制 160
7.3 群体感应调控厌氧氨氧化菌群互作强化As(III)抗性机制 166
7.3.1 群体感应对反应器脱氮性能的影响 167
7.3.2 反应器As转化变化 168
7.3.3 群体感应对菌群结构的影响 169
7.3.4 群体感应调控代谢强化As(III)抗性机制 171
7.3.5 群体感应调控菌群互作强化As(III)抗性机制 174
第8章 Cr(VI)对生物脱氮的影响及其抗性调控机制 177
8.1 Cr(VI)对厌氧氨氧化过程的抑制作用 177
8.1.1 Cr(VI)对厌氧氨氧化反应器性能的影响 177
8.1.2 Cr(VI)对厌氧氨氧化污泥及菌群结构的影响 181
8.2 联氨强化厌氧氨氧化协同去除Cr(VI)的机理 183
8.2.1 联氨对厌氧氨氧化污泥活性的影响 184
8.2.2 联氨对厌氧氨氧化EPS的影响机理 185
8.2.3 联氨对厌氧氨氧化电子传递效率的影响机理 187
8.3 醌类电子穿梭体强化厌氧氨氧化协同去除Cr(VI)的机理 189
8.3.1 醌类电子穿梭体对厌氧氨氧化去除Cr(VI)性能的影响 189
8.3.2 醌类电子穿梭体对厌氧氨氧化电子传递链的影响机理 193
8.3.3 醌类电子穿梭体对厌氧氨氧化EPS及抗氧化系统的影响机理 195
8.4 羟胺强化厌氧氨氧化协同去除Cr(VI)的机理 198
8.4.1 羟胺对厌氧氨氧化污泥活性的影响 198
8.4.2 羟胺对厌氧氨氧化反应器性能的影响 201
8.4.3 羟胺恢复厌氧氨氧化性能的作用机理 203
参考文献 205