环境生物技术原理与应用

本书共分5篇，20章。靠前篇介绍了环境生物技术在污水和固体废物处理中的应用，包括处理方法、原理及处理工艺；第二篇是关于生物技术在生态保护与恢复方面的应用；第三篇介绍了如何利用生物技术治理环境、预防污染；第四篇从能源角度，重点介绍了利用生物技术制取氢、醇和烷，以及生物燃料电池的原理、反应器构造和发展前景；第五篇是生物技术在环境资源上的利用，主要以微生物为主，讲解了利用资源的方法和途径。
本书内容丰富，通过图文清楚的讲解了生物技术的基础理论、各领域的应用方法、技术原理以及工艺流程，较全面地涵盖了环境生物技术的相关内容，适宜作为环境科学与工程、生物科学与工程、化学和农学等相关专业的高年级本科生的教材与教学参考书，也适合作为研究生及博士生的研究资料。

第1章  绪论
第一篇  点源污染控制生物技术
  第2章  污水的生物处理
  第3章  固体废物的生物处理
  第4章  大气污染物的生物处理技术
第二篇  面源污染控制生物技术
  第5章  绿色植物的光合作用与大气改良
  第6章  生态工程技术
  第7章  环境污染生物修复技术
  第8章  恢复生态学与技术
第三篇  污染预防生物技术
  第9章  生物脱技术
  第10章  生物冶金技术
  第11章  生物化工技术
  第12章  环境生物监测与评价
第四篇  环境能源利用生物评价
  第13章  生物制氢
  第14章  生物制烷
  第15章  生物制醇
  第16章  生物燃料电池
第五篇  环境资源利用生物技术
  第17章  微生物农药
  第18章  微生物肥料
  第19章  微生物饲料
  第20章  微生物化工产品及制剂
参考文献

    第2章污水的生物处理
    生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物降解。污水生物处理技术是污水处理的主要处理手段，是水资源可持续发展的重要保证。
    2.1活性污泥法
    活性污泥法是应用很为广泛的生物处理技术，主要是由曝气池、二次沉淀池、曝气系统以及污泥回流系统等组成。
    污水经初次沉淀池后与二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池。通过曝气，活性污泥与污水得到充分接触。污水中溶解性的有机污染物被活性污泥吸附和分解，被微生物代谢和利用。经过处理后的污水与活性污泥分离，处理出水排放，活性污泥经过分离浓缩回流到曝气池,部分污泥作为剩余污泥排出。
    2.1.1活性污泥系统反应过程
    在正常发育的活性污泥微生物体内，存在着由蛋白质、碳水化合物和核酸组成的生物聚合物，这些生物聚合物是带有电荷的电介质。微生物形成的生物絮凝体，具有生物物理化学吸附作用和凝聚、沉淀作用。活性污泥与污水中的有机污染物接触后，能够使后者失稳、凝聚，并被吸附。微生物将有机物质摄入体内后，以其作为营养物质进行代谢。在好氧条件下,代谢分为合成代谢和分解代谢。合成代谢中，部分有机物被微生物利用，合成新的细胞物质;而分解代谢中，部分有机物被分解，产生C02、H20和能量，用于合成代谢。同时，微生物细胞物质也进行自身的氧化分解，即内源代谢或内源呼吸。
    在曝气池内，微生物增殖、有机物降解、微生物的内源代谢以及氧的消耗等过程是同步进行的。活性污泥是多种属细菌与多种原生动物的混合群体，在温度适宜、溶解氧充足,而且不存在抑制物质的条件下，活性污泥微生物的增长速率主要取决于微生物与有机基质的相对数量，即值。值是影响有机物去除速率、氧利用速率的重要因素。
    活性污泥在二次沉淀池中，进行絮凝沉淀、成层沉淀和压縮等过程,形成浓縮污泥层。影响活性污泥凝聚和沉淀性能的因素较多，如污水水质、水温、pH值、溶解氧浓度以及F/M值。活性污泥在静置状态下,30min可完成絮凝沉淀和成层沉淀过程，浓縮过程需时较长。
    2.1.2活性污泥系统的主要运行方式
    活性污泥系统历经几十年的研究和应用，产生出多种各具特色的运行方式。活性污泥系统的主要运行方式包括传统活性污泥法、接近混合活性污泥法、阶段曝气活性污泥法、吸附-再生活性污泥法、延时曝气活性污泥法、高负荷活性污泥法以及纯氧曝气活性污泥法
    等。……