隨著(zhù)工農業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展、城鎮化進(jìn)程的不斷推進(jìn)、世界人口的不斷增加和人們生活水平的不斷提高，越來(lái)越多的污染物持續排放到自然環(huán)境中。其中，大量含氮污染物排入自然水體中，引起了水環(huán)境中的氮素污染。我國人民生活習慣和一些農業(yè)、工業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)使得排放的污水廢水常常呈現出低碳氮比（C/N）的特性，這一類(lèi)污水通常包括城市生活污水、水產(chǎn)養殖廢水及部分工業(yè)廢水等。這一類(lèi)污水如果采用傳統的廢水處理技術(shù)進(jìn)行處理，常常需要消耗大量的資源和能源，使得污水處理廠(chǎng)或工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)在污水廢水處理方面的成本不斷增加，對其而言負擔沉重。因此，本專(zhuān)著(zhù)主要以低C/N廢水的處理為出發(fā)點(diǎn)，以城市生活污水和水產(chǎn)養殖廢水為例，提出更為適合的處理方法，以期為污水廢水處理技術(shù)的發(fā)展貢獻一份力量。
本專(zhuān)著(zhù)的出版，可以為廢水處理領(lǐng)域提供更加專(zhuān)業(yè)細致的、具有針對性的處理方法介紹，也可以作為學(xué)生用書(shū)、教師用書(shū)或者相關(guān)行業(yè)從業(yè)人員的參考書(shū)等。
本專(zhuān)著(zhù)中，張蕾負責第一章（1.1、1.2、1.4）、第二章、第三章和第四章的編寫(xiě)，王棟負責第五章的編寫(xiě)，車(chē)鑒、陳啟俊負責第六章的編寫(xiě)，王莘淇負責第一章1.3的編寫(xiě)，研究生李振亞、王秀文、牟英東、孫宏佶、陳文達和劉浩負責全書(shū)的文字、公式的修改。本專(zhuān)著(zhù)受到大連海洋大學(xué)海洋科技與環(huán)境學(xué)院海洋科學(xué)學(xué)科、資源與環(huán)境學(xué)科的資助。在編寫(xiě)的過(guò)程中，本專(zhuān)著(zhù)還得到了遼寧省大連生態(tài)環(huán)境監測中心和大連鑫玉龍海洋生物種業(yè)科技股份有限公司的支持和配合，在此表示感謝。同時(shí)，還要感謝化學(xué)工業(yè)出版社的大力支持。本專(zhuān)著(zhù)在編寫(xiě)的過(guò)程中還參考了部分相關(guān)領(lǐng)域的著(zhù)作、論文、文獻和教材等，在此也向相關(guān)作者致以謝忱。
因時(shí)間和編者水平有限，書(shū)中難免有不足之處，歡迎廣大讀者批評指正。

著(zhù)者 　
2024年3月于大連

張蕾，大連海洋大學(xué)海洋科技與環(huán)境學(xué)院副教授，碩士生導師。浙江大學(xué)博士，美國杜克大學(xué)訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者，大連水務(wù)學(xué)會(huì )監事。主要從事廢物生物處理、環(huán)境生物技術(shù)等方面的研究。主持多項國家級、省級科研、教研項目，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇。

王棟，大連海洋大學(xué)海洋科技與環(huán)境學(xué)院實(shí)驗師，碩士生導師。大連理工大學(xué)博士。主要從事環(huán)境科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的科研、教學(xué)工作。主持多項國家級、省級科研、教研項目，發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇。

車(chē)鑒，大連鑫玉龍海洋生物種業(yè)科技股份有限公司正高級工程師。大連理工大學(xué)博士。主要從事水產(chǎn)生物科研工作。主持參與國家級、省部級課題6項，發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇，獲全國商業(yè)科技進(jìn)步獎特等獎、大連市科技進(jìn)步二等獎。

《廢水生物處理新技術(shù)——以城市生活污水、水產(chǎn)養殖廢水為例》主要針對低碳氮比廢水，如城市生活污水和水產(chǎn)養殖廢水，提出了包括厭氧氨氧化技術(shù)、內源反硝化技術(shù)、同步硝化反硝化技術(shù)、厭氧水解酸化-同時(shí)半硝化厭氧氨氧化反硝化技術(shù)和微生物固定化技術(shù)等更為合適的處理技術(shù)，為污水廢水處理技術(shù)的發(fā)展提供新思路。全書(shū)一共分為六章，分別是第一章概論、第二章厭氧氨氧化工藝的應用、第三章內源反硝化工藝、第四章同步硝化反硝化處理水產(chǎn)養殖廢水、第五章厭氧水解酸化-同時(shí)半硝化厭氧氨氧化反硝化工藝以及第六章微生物固定化技術(shù)在水產(chǎn)養殖廢水中的應用。本專(zhuān)著(zhù)可以為污水廢水處理領(lǐng)域提供更加專(zhuān)業(yè)細致的、具有針對性的處理方法介紹，也可以作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生、教師以及從業(yè)人員的參考書(shū)。

第1章　概論	001
1.1　水體營(yíng)養物污染及危害	001
1.2　傳統廢水脫氮技術(shù)	002
1.2.1　物理化學(xué)法	002
1.2.2　傳統生物脫氮技術(shù)	003
1.3　新型廢水生物脫氮處理工藝	009
1.3.1　短程硝化工藝	010
1.3.2　同步硝化反硝化工藝	011
1.3.3　同步脫氮除硫工藝	014
1.3.4　ANAMMOX及其衍生組合工藝	014
1.3.5　硫酸鹽型厭氧氨氧化工藝	025
1.4　脫氮工藝對城市污水的處理效果	025

第2章　厭氧氨氧化工藝的應用	027
2.1　厭氧氨氧化的原理與調控	027
2.2.1　AMX的形態(tài)和生理學(xué)特征	027
2.2.2　AMX的類(lèi)群和生態(tài)學(xué)特征	036
2.2　厭氧氨氧化反應器的性能	040
2.2.1　上流式厭氧膨脹床反應器的厭氧氨氧化脫氮性能	040
2.2.2　上流式厭氧污泥床反應器的厭氧氨氧化脫氮性能	053
2.2.3　上流式厭氧污泥床反應器的耐海水型厭氧氨氧化脫氮性能	066
2.3　化學(xué)物質(zhì)對AMX的影響	078
2.3.1　低pH對高負荷厭氧氨氧化反應器的抑制作用及其恢復	078
2.3.2　乙酸鹽對厭氧氨氧化細菌代謝的影響	084
2.3.3　丁酸鹽對自養厭氧氨氧化的影響	088
2.3.4　鐵離子對厭氧氨氧化的影響	093
2.4　硫酸鹽型厭氧氨氧化	115
2.4.1　材料與方法	116
2.4.2　結果與討論	118
2.4.3　結論	124
2.5　短程硝化-厭氧氨氧化對氨氣淋洗液處理的應用	124
2.5.1　實(shí)驗裝置與分析方法	125
2.5.2　結果與討論	128
2.5.3　結論	138

第3章　內源反硝化工藝	139
3.1　內源反硝化的原理	139
3.1.1　好氧/厭氧條件下PAOs和GAOs的工作原理	141
3.1.2　缺氧/厭氧條件下PAOs和GAOs的工作原理	142
3.2　內源反硝化的影響因素	143
3.2.1　材料與方法	143
3.2.2　結果與討論	147
3.2.3　結論	161
3.3　內源反硝化的調控	162
3.3.1　材料與方法	163
3.3.2　結果與討論	165
3.3.3　結論	180
3.4　內源反硝化在城市污水處理中的應用	181
3.4.1　某城市污水處理廠(chǎng)內源反硝化脫氮工藝流程	181
3.4.2　取樣和分析	182
3.4.3　城市污水處理廠(chǎng)生物處理性能	183
3.4.4　結論	188

第4章　同步硝化反硝化處理水產(chǎn)養殖廢水	189
4.1　材料與方法	190
4.1.1　標準溶液的配制	190
4.1.2　實(shí)驗儀器	191
4.1.3　實(shí)驗材料和裝置	192
4.1.4　實(shí)驗廢水	194
4.1.5　接種污泥和反應時(shí)間	194
4.1.6　實(shí)驗方法	195
4.2　結果與討論	202
4.2.1　SBR反應器的啟動(dòng)及氨氮去除的性能	202
4.2.2　產(chǎn)H+現象對NH4+-N和COD去除率的影響	204
4.2.3　硅藻土載體好氧硝化污泥的形成	205
4.2.4　微生物菌群透射電鏡分析	205
4.2.5　微生物群落結構掃描電鏡分析	206
4.2.6　微生物群落組成與結構分析	207
4.2.7　微生物群落結構熒光原位雜交分析	210
4.2.8　討論	211
4.3　結論	213

第5章　厭氧水解酸化-同時(shí)半硝化厭氧氨氧化反硝化工藝	214
5.1　厭氧水解酸化的原理	214
5.1.1　污水厭氧生物處理技術(shù)	214
5.1.2　厭氧水解酸化工藝	216
5.2　實(shí)驗材料與分析方法	218
5.2.1　實(shí)驗裝置及其運行條件	218
5.2.2　接種污泥	222
5.2.3　實(shí)驗水質(zhì)	222
5.2.4　分析項目及方法	223
5.2.5　微生物表征與分析	224
5.3　厭氧水解酸化工藝預處理低碳氮比廢水研究	229
5.3.1　材料與方法	231
5.3.2　結果與討論	233
5.3.3　結論	243
5.4　同時(shí)半硝化厭氧氨氧化反硝化工藝處理低碳氮比廢水研究	244
5.4.1　實(shí)驗目的	246
5.4.2　實(shí)驗部分	246
5.4.3　結果與討論	249
5.4.4　結論	262
5.5　AnHA-SNAD耦合工藝能耗及運行成本分析	263
5.5.1　工藝流程設計	264
5.5.2　工藝能耗分析	265
5.5.3　工藝運行成本估算	268
5.5.4　小結	270
5.5.5　結論與展望	270

第6章　微生物固定化技術(shù)在水產(chǎn)養殖廢水中的應用	273
6.1　脫氮菌的分離、鑒定	273
6.1.1　實(shí)驗材料	274
6.1.2　實(shí)驗方法	278
6.1.3　結果與討論	283
6.1.4　結論	295
6.2　脫氮菌的固定化	296
6.2.1　實(shí)驗材料	297
6.2.2　實(shí)驗方法	299
6.2.3　結果與討論	303
6.2.4　結論	314
6.3　固定化脫氮菌對養殖水體的凈化	314
6.3.1　實(shí)驗材料	316
6.3.2　實(shí)驗方法	320
6.3.3　結果與討論	323
6.3.4　結論	340

參考文獻	341