水处理膜生物反应器原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄霞，文湘华 著

图书标签:

• 水处理
• 膜生物反应器
• MBR
• 污水处理
• 环境工程
• 膜技术
• 生物处理
• 工程应用
• 水污染控制
• 膜分离技术

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030364715

版次：1

商品编码：12117594

包装：平装

丛书名： 清华大学环境科学与工程系列

开本：16开

出版时间：2012-12-01

用纸：胶版纸

页数：371

字数：455000

正文语种：中文

内容简介

　　膜生物反应器（MBR）技术，由于具有出水水质优良稳定、装置占地面积小、剩余污泥产量低等优点，被誉为21世纪*有发展前途的水处理新技术。《水处理膜生物反应器原理与应用》主要介绍水处理MBR的技术原理与应用。首先介绍MBR的基础知识，包括MBR的技术特征，膜污染概念、特征、分类及其控制策略以及MBR的设计与运行要点。然后介绍MBR的膜组件以及处理城市污水、微量有机污染物、工业废水、受污染水源水以及高浓度污水污泥的特性。*后介绍MBR的工程应用案例。
　　《水处理膜生物反应器原理与应用》可供水处理领域科研人员、工程技术人员以及高等院校环境工程专业本科生、研究生参考。

内页插图

目录

前言
第1章 基础知识
1．1 膜分离概述
1．1．1 膜与膜分离过程
1．1．2 膜分离特点
1．1．3 膜工艺过程的基本参数与运行模式
1．2 生物处理概述
1．2．1 好氧生物处理原理
1．2．2 厌氧生物处理原理
1．2．3 生物脱氮原理
1．2．4 生物除磷原理
1．2．5 生物处理主要工艺参数
1．3 膜生物反应器简介
1．3．1 膜生物反应器的构成与分类
1．3．2 膜生物反应器的基本特点
1．3．3 膜生物反应器的研究与应用发展概要
1．3．4 膜生物反应器的膜组件
1．4 膜生物反应器的膜污染
1．4．1 膜污染的概念
1．4．2 膜污染的特征
1．4．3 膜污染的分类
1．4．4 膜污染的影响因素
1．4．5 膜污染综合控制策略
1．5 膜生物反应器的设计与运行要点
1．5．1 预处理
1．5．2 生物处理工艺的选择
1．5．3 生物动力学参数与工艺参数
1．5．4 基本工艺计算
1．5．5 膜污染清洗
1．5．6 混合液调控

第2章 膜生物反应器的膜组件
2．1 气冲柱式中空纤维膜组件
2．1．1 膜组件构型
2．1．2 膜组件临界通量
2．1．3 不同通量下的膜污染发展特性
2．2 过滤／曝气双功能膜组件
2．2．1 膜组件与工艺特征
2．2．2 微孔管曝气的充氧性能
2．2．3 微孔管的清水过滤性能
2．2．4 微孔管曝气对膜污染的清洗效果
2．2．5 过滤／曝气双功能型MBR处理生活污水
2．2．6 过滤／曝气双功能膜组件的膜污染
2．3 动态膜组件
2．3．1 微网基材的选择
2．3．2 动态膜过滤周期及其影响因素
2．3．3 动态膜功能分析
2．3．4 动态膜生物反应器处理城市污水的中试

第3章 膜生物反应器处理城市污水的特性
3．1 膜生物反应器与传统活性污泥法的比较
3．1．1 工艺特征
3．1．2 污染物去除效果
3．1．3 出水组成分析
3．1．4 溶解性微生物产物的时间变化
3．2 工艺参数对膜生物反应器性能的影响
3．2．1 工艺特征
3．2．2 工艺参数对污染物去除效果的影响
3．2．3 进水容积负荷对污染物去除效率的影响
3．2．4 污泥龄对MBR活性污泥性质的影响
3．2．5 MBR微生物增殖特征与反应动力学
3．3 不排泥条件下膜生物反应器的长期运行特性
3．3．1 去除有机物的稳定性
3．3．2 污泥增殖特性
3．3．3 溶解性微生物代谢产物的长期变化
……
第4章 膜生物反应器去除微量有机污染物
第5章 膜生物反应器处理工业废水的特性
第6章 膜生物反应器处理受污染水源水的特性
第7章 厌氧膜生物反应器处理高浓度污水污泥的特性
第8章 膜生物反应器的工程应用
参考文献

前言/序言

　　近年来，随着我国经济的快速发展、人口的增加以及人们生活水平的提高，工农业及生活用水量不断增加，与之相伴的污水排放量也与日俱增，由水污染和水资源短缺引发的水资源危机日益明显，已严重制约我国社会和经济的可持续发展。开展污水处理和水再生利用是解决水资源危机的有效对策之一。膜分离技术由于具有高效稳定、过程简单、易于控制等特点，在水处理中的应用受到广泛关注。其与生物反应器有机结合形成的膜生物反应器（membrane bioreactor，MBR）技术，由于具有出水水质优良稳定、装置占地面积小、剩余污泥产量低等优点，被誉为21世纪最有发展前途的水处理新技术，在全球范围受到广泛关注。
　　MBR的研究始于20世纪60年代后期的美国。四十多年来，在众多科研人员和工程技术人员持续不懈的努力下，MBR无论是在基础研究还是工程应用方面都取得了长足进步，越来越广泛地应用于各类污水处理与回用领域。我国有关MBR的研究始于20世纪90年代后期，与国外研究相比，虽然起步较晚，但得到了十分迅速的发展和推广应用。截至2011年底，据不完全统计，我国的MBR总处理能力已超过200万m3/d，成为世界上MBR研究和推广应用最为活跃的国家之一。
　　作者及其研究团队在钱易院士的率先倡导下，自20世纪末以来一直致力于MBR在水处理中的工作机理与应用研究，是国内最早开展MBR研究的单位之一。十多年来，主要针对MBR的构型及膜组件、新型MBR工艺及其处理各类污水的特性、膜污染机理与控制技术、工程应用等开展了系统研究。在国内外期刊上发表了130余篇研究论文，授权发明专利10项，多项技术获得实际应用，曾获国家科学技术进步奖二等奖、高等学校科学技术进步奖一等奖和自然科学奖一等奖、北京市科学技术进步奖三等奖等奖励。此外，与国际水协会（IWA）联合主办第五届膜技术国际大会暨展览会，在全国范围举办MBR培训班3次，为推动MBR技术的发展和行业进步做出了积极贡献。
　　本书是作者及其研究团队十多年来部分研究成果的总结。主要介绍MBR基础知识、MBR处理各类污水的特性和工程应用案例，有关膜污染及其控制技术将在随后推出的另一本书《膜法水处理工艺膜污染机理与控制技术》中介绍。本书共8章，第1章“基础知识”在参考相关教科书和资料的基础上概述膜分离技术、生物处理技术以及MBR技术；同时结合多年的研究经历，系统总结了MBR的膜污染概念、特征、分类及其控制策略以及MBR的设计与运行要点，为本书其他章节的基础，可以帮助读者更好地理解MBR技术。第2～7章分别介绍MBR的膜组件以及处理城市污水、微量有机污染物、工业废水、受污染水源水以及高浓度污水污泥的特性，全部为作者及其研究团队的研究成果。第8章是MBR的工程应用，主要介绍以作者及其研究团队的研究成果为技术支持的工程应用案例，包括我国最早建设的处理医院污水的MBR工程——海淀乡卫生院MBR工程、亚洲第一座日处理万吨级规模的MBR工程——密云县污水处理厂MBR工程等。本书内容源于数十位研究生、本科生和博士后的研究工作，主要包括博士生桂萍、刘锐、莫罹、吴盈嬉、吴金玲、刘春、魏春海、薛涛、张志超、陈健华、朱洪涛、赵文涛、肖康、徐美兰、杨宁宁，硕士生丁杭军、孙友峰、俞开昌、刘若鹏、卜庆杰、贺晨勇、王孟杰、隋鹏哲、汪舒怡、李舒渊、李海滔、周颖君、薛文超、沈悦啸、赛世杰，博士后范彬、王勇、陈福泰、曹斌、董良飞、崔志广，十多位本科生以及与外校联合培养的多名研究生（名字不再一一列出）。在此对所有做出贡献的同学表示衷心感谢！
　　本书的主要研究成果是在科技部“863”计划课题、国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金项目和重大国际合作项目、国家“水体污染控制与治理”科技重大专项课题等的支持下完成的，在此表示感谢！研究工作曾受到国内外多家膜组件制造厂家和环保工程公司在膜组件或工程推广应用等方面提供的帮助和合作；在MBR工程案例的资料和监测数据收集中，得到MBR工程应用单位的热情帮助，在此一并深致谢意！
　　本书可供水处理领域科研人员、工程技术人员以及高等院校环境工程专业本科生、研究生参考。希望对从事MBR技术研究的读者有所帮助，以促进我国MBR技术的健康和快速发展。由于作者水平有限，并且有关MBR技术的研究还在不断发展之中，书中难免存在诸多不足和错误，敬请读者批评指正。

深入探索：现代土木工程的基石与前沿 图书名称： 现代土木工程：结构、材料与可持续发展 图书简介： 本书旨在为土木工程领域的学生、研究人员以及行业专业人士提供一个全面、深入且与时俱进的知识体系。它不仅仅是一本关于传统土木工程学科的教科书，更是一部聚焦于当代工程挑战、前沿技术和可持续发展理念的综合性参考指南。 第一部分：土木工程的理论基石与结构分析 本部分着重于构建坚实的理论基础，涵盖了工程力学、材料科学在土木工程中的应用，并系统阐述了结构分析的核心方法。 1.1 经典力学与结构动力学： 深入剖析了静力学、材料力学中的应力、应变、变形计算，重点讲解了结构在静态载荷下的响应机制。随后，章节过渡到更复杂的结构动力学，讨论了地震工程和风工程的基础，包括结构的振型分析、模态分析以及隔震减震技术的基本原理。我们详细介绍了有限元方法（FEM）在二维和三维结构分析中的应用，强调了如何通过高级软件工具（如ABAQUS, SAP2000的基础理论模型）进行精确建模和结果验证。 1.2 先进结构理论与抗震设计： 这一章超越了传统的极限荷载设计，深入研究了基于性能的设计（Performance-Based Design, PBD）理念。重点讨论了高性能混凝土（HPC）、钢-混凝土组合结构以及木结构体系的受力特性。在抗震设计方面，详细阐述了不同抗震规范（如Eurocode 8, ASCE 7）中的等效侧推法、反应谱法和非线性时程分析的应用条件与局限性。特别关注了复杂结构，如超高层建筑和桥梁体系的非线性屈曲分析。 第二部分：工程材料的革新与智能应用 材料是土木工程的血肉。本部分将视角从传统的水泥基材料扩展到新型功能材料和可持续材料，探讨了材料的微观结构、宏观性能以及现场施工控制。 2.1 混凝土科学与技术前沿： 详尽讨论了波特兰水泥的水化反应动力学，并侧重于高性能混凝土（HPC）和超高性能混凝土（UHPC）的配合比设计、拌合工艺和耐久性提升策略。内容深入到碳化、氯离子渗透、硫酸盐侵蚀等常见耐久性问题的机理分析，并介绍了非接触式检测技术在评估材料内部损伤中的应用。此外，还专门设立章节探讨了纤维增强复合材料（FRC）在提高混凝土抗裂性和韧性方面的作用。 2.2 钢结构与复合材料： 剖析了结构钢材的冶金学特性、焊接工艺的质量控制标准以及疲劳性能的评估方法。在复合材料方面，重点介绍了纤维增强聚合物（FRP）材料在土木工程中的新兴应用，包括FRP筋材的使用、FRP片材对既有结构的加固技术，及其在极端环境下的长期性能表现。 2.3 智能与自感知材料： 探讨了嵌入式传感技术（如光纤布拉格光栅传感器、压电材料）如何集成到结构构件中，实现对应力、应变、温度和裂缝的实时监测。这部分内容强调了从“被动承载”到“主动感知”的转变，为结构健康监测（SHM）奠定材料基础。 第三部分：基础设施与岩土工程的挑战 本部分聚焦于大型基础设施的建设与维护，以及复杂地质条件下的工程解决方案。 3.1 现代桥梁工程与结构维护： 涵盖了从预应力技术到斜拉桥、悬索桥等复杂体系的设计规范和施工控制要点。重点分析了桥梁在交通荷载、环境荷载下的长期健康状态评估方法，包括无损检测（NDT）技术（如红外热成像、超声波）在钢结构疲劳裂纹检测中的应用。此外，详细介绍了桥梁的维修、加固和寿命延长策略。 3.2 岩土工程基础与地基处理： 深入研究了土体和岩体的本构关系模型，包括剑桥粘土模型、修正摩尔-库仑准则等。章节详细阐述了深基坑工程的支护设计方法（如地下连续墙、土钉墙），以及对软土地基处理技术（如真空预压、深层搅拌）的优化与效果评估。边坡稳定分析部分，不仅包括经典的极限平衡法，还引入了基于可靠度理论的概率性边坡稳定性评估。 第四部分：可持续性、韧性与智慧城市建设 面对全球气候变化和城市化加速的挑战，本部分将可持续性和工程韧性置于核心地位。 4.1 绿色建筑与低碳施工： 探讨了生命周期评估（LCA）在评估土木工程项目环境影响中的应用，重点分析了低碳水泥替代品（如地质聚合物、粉煤灰、矿渣微粉）对混凝土性能和环境效益的影响。内容还包括了可再生能源基础设施（如风电基础、太阳能电站支撑结构）的设计要点。 4.2 基础设施的韧性设计（Resilience Engineering）： 韧性被定义为系统在遭受重大干扰后快速恢复其关键功能的能力。本章探讨了如何将气候变化风险（如极端降雨、海平面上升）纳入基础设施规划和设计中，包括冗余设计、分散化布局策略，以及针对极端事件的快速抢修预案制定。 4.3 数字化施工与智慧基础设施： 详细介绍了建筑信息模型（BIM）在土木工程全生命周期中的应用，从概念设计到施工模拟、运维管理。重点讲解了无人机（UAV）、激光扫描（LiDAR）技术在工程测量、进度监控和资产管理中的集成应用。此外，还展望了物联网（IoT）技术如何支撑“智慧桥梁”和“智能交通系统”的构建，实现对城市基础设施网络的实时感知与优化控制。 本书内容严谨，图表丰富，理论与实践紧密结合，旨在培养新一代土木工程师面对复杂、多尺度、跨学科挑战的解决能力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在环保公司工作的技术经理，平时的工作重点是如何将最新的环保技术应用到实际项目中，解决客户在污水处理方面遇到的各种难题。《水处理膜生物反应器原理与应用》这本书，为我提供了一个非常宝贵的参考。它不像一些纯理论的书籍那样枯燥乏味，而是非常接地气地从工程实践的角度出发，系统地介绍了MBR技术的优势、劣势以及在不同应用场景下的适用性。我特别欣赏书中关于MBR系统设计、设备选型、安装调试以及运行维护的详细指导。比如，在处理高氨氮废水时，书中提出的优化曝气策略和微生物驯化方法，就给了我很好的参考。还有关于膜组件的日常运行监测和故障排除，书中列举了多种可能出现的问题及其解决方案，这对于我们在项目现场遇到突发情况时，能够快速有效地应对至关重要。书中还提到了MBR技术的经济性分析，包括初期投资、运行成本以及回收效益等，这对于我们向客户提供具有竞争力的解决方案非常有帮助。总的来说，这本书为我提供了一个从原理到应用再到经济效益的全面视角，让我能够更自信地向客户推荐和实施MBR技术。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在水处理领域深耕多年的研究人员，我一直关注着MBR技术的最新进展。这次读到《水处理膜生物反应器原理与应用》，我感到非常惊喜。这本书在理论深度上做得相当出色，它不仅详细阐述了MBR的核心生物学原理，例如微生物群落的构建、优势菌种的选择，还深入探讨了膜分离过程中的传质、传热机理，以及如何通过优化操作参数来提高处理效率和降低能耗。书中对不同膜组件（如平板膜、帘式膜、管式膜）的设计理念、制造工艺以及在MBR系统中的应用特点进行了详尽的比较分析，这一点对于我评估和选择合适的膜技术方案非常有启发。此外，作者在书中还引入了一些前沿的研究方向，比如MBR与其他水处理技术的集成应用，以及如何利用大数据和人工智能来优化MBR系统的运行管理，这些内容为我的未来研究思路提供了新的方向和灵感。虽然书中涉及的公式和模型较为复杂，但作者的逻辑清晰，论证严谨，即使是复杂的数学推导也能够循序渐进地展现出来，让我能够跟随作者的思路进行深入的理解。这本书无疑是一部极具学术价值的著作，对于希望在MBR领域进行深入研究的同行们来说，绝对不容错过。

评分☆☆☆☆☆

我是一名退休的水处理工程师，在职业生涯中接触过各种各样的污水处理技术，对传统的活性污泥法和接触氧化法都非常熟悉。当我看到《水处理膜生物反应器原理与应用》这本书时，我便被它深深吸引了。这本书不仅详细阐述了MBR技术的基本原理，更让我眼前一亮的是它对MBR技术在解决传统污水处理难题上的独到见解。书中详细分析了MBR技术如何在提高出水水质的同时，显著减小占地面积，这对于城市化进程中土地资源日益紧张的情况来说，具有划时代的意义。而且，书中对不同膜材料在MBR系统中的性能表现进行了深入的比较，从孔径、渗透性到耐污染性，都做了细致的分析，这让我对膜材料的选择有了更清晰的认识。我尤其欣赏书中关于MBR的能耗分析和优化策略，这对于降低运行成本、提高经济效益至关重要。这本书让我深刻认识到MBR技术作为一种先进的污水处理手段，其发展潜力和广阔的应用前景。它让我这个老工程师也感觉到了知识的更新和视野的拓展，是一本值得深入研读的好书。

评分☆☆☆☆☆

作为一名学生，我对各种新兴的环保技术都充满了好奇心，而MBR技术无疑是其中一个非常吸引我的领域。《水处理膜生物反应器原理与应用》这本书，是我近期阅读过的关于MBR方面最全面、最系统的一本著作。它从最基础的生物学原理讲起，例如活性污泥法的基本概念，然后逐步深入到MBR特有的优势，如高水质出水、占地面积小等。书中对于不同类型的膜生物反应器配置，例如内浸没式和外置式，以及它们的优缺点都进行了详细的介绍，这让我对MBR的多样性有了更深刻的认识。我特别喜欢书中关于MBR系统操作的章节，它用图文并茂的方式展示了如何进行曝气控制、污泥回流、膜清洗等关键操作，对于我理解实际操作流程非常有帮助。虽然书中也包含了一些较为深奥的理论知识，但作者的讲解方式非常耐心，一步步引导读者理解，即使是初学者也能有所收获。我还会参考书中关于MBR技术的发展趋势和未来展望，这让我对接下来的学习和研究有了更明确的目标。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是太出色了！我是一名刚入行不久的污水处理工程师，之前对膜生物反应器（MBR）的理解一直停留在比较表面的概念层面。但自从我翻开《水处理膜生物反应器原理与应用》这本书，简直像是打开了新世界的大门。它从最基础的原理出发，将复杂的生物学和膜分离技术巧妙地结合起来，用非常清晰易懂的语言解释了MBR的工作机制。我尤其喜欢书中对不同类型膜材料的性能对比和优劣分析，这对我选择适合实际工程的膜组件提供了极大的帮助。而且，它不仅仅是理论讲解，还穿插了大量的实际案例分析，让我能看到这些理论是如何在工业界得到应用的，比如在面对高浓度有机废水、低碳氮比废水等难题时，MBR是如何发挥其独特优势的。书中的图表和插图也非常丰富，将抽象的概念可视化，大大降低了理解的难度。我还会反复研读书中关于膜污染的成因、监测方法以及清洗策略的部分，这对于保证MBR系统的长期稳定运行至关重要。总而言之，这本书对于我这样的初学者来说，简直是入门和进阶的必备宝典，让我对MBR技术有了更系统、更深入的认识，为我未来的工作打下了坚实的基础。

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书的封面很脏，明显有踩踏痕迹，快递塑料袋包装，书容易损伤。京东的老顾客了希望京东自营商品能加强质量管控，仓管包装快递运输更注意产品保护。

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现在的专业书不折后折，还真不敢买，折后折才觉着是一本书的正常价钱。

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处理污水的专业书籍。书中对污水处理过程中遇到的现象都进行了详细的讲解。

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如果你想对SBR有渗透入了解的话，这本书是很不错的选择！！