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盛国平王曙光译 著

图书标签:

• 废水处理
• 生物处理
• 环境工程
• 环境科学
• 水污染控制
• 生物化学
• 微生物学
• 工程技术
• 环境技术
• 处理原理

店铺： 英敏图书专卖店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030246752

商品编码：11570409965

开本：16

出版时间：2015-12-30

页数：304

字数：413

商品参数

基本信息

书名:废水生物处理原理

原书定价：80元

售价：64.00元,

作者:[德] Udo Wiesmann，In Su Choi，Eva-Maria Dombrowsk

出版社：科学出版社

出版日期：2009-07-01

ISBN：9787030246752

字数：413000

页码：279

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：

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内容提要：《应用生物技术大系：废水生物处理原理/“十一五”guojia重点图书出版规划》在阐述废水生物处理基本原理的基础上，广泛论述了废水生物处理理论和实践的进展。主要内容包括微生物的新陈代谢过程及该过程中的化学计量学和动力学，氧气在气液界面的传质，处理高浓度有机废水的厌氧工艺，持久性污染物生物处理的研究结果，生物法脱氮、除磷过程的化学计量学和动力学，活性污泥数学模型，以及废水生物处理中的膜技术等。
　　《应用生物技术大系：废水生物处理原理/“十一五”guojia重点图书出版规划》既注重基本知识和基本概念的介绍，又注重该领域的发展。
　　《应用生物技术大系：废水生物处理原理/“十一五”guojia重点图书出版规划》可作为环境及相关专业高年级本科生及研究生的教材和参考书，也可供相关专业的教师及科技人员参考。

内容介绍

内容提要

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《应用生物技术大系：废水生物处理原理/“十一五”guojia重点图书出版规划》在阐述废水生物处理基本原理的基础上，广泛论述了废水生物处理理论和实践的进展。主要内容包括微生物的新陈代谢过程及该过程中的化学计量学和动力学，氧气在气液界面的传质，处理高浓度有机废水的厌氧工艺，持久性污染物生物处理的研究结果，生物法脱氮、除磷过程的化学计量学和动力学，活性污泥数学模型，以及废水生物处理中的膜技术等。
　　《应用生物技术大系：废水生物处理原理/“十一五”guojia重点图书出版规划》既注重基本知识和基本概念的介绍，又注重该领域的发展。
　　《应用生物技术大系：废水生物处理原理/“十一五”guojia重点图书出版规划》可作为环境及相关专业高年级本科生及研究生的教材和参考书，也可供相关专业的教师及科技人员参考。

文摘

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作者介绍

作者介绍

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媒体评论

编辑推荐

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《应用生物技术大系：废水生物处理原理/“十一五”guojia重点图书出版规划》回顾了微生物学和废水处理的历史发展，简要介绍了废水特性指标和相关法规，详细阐述了微生物的新陈代谢过程及其化学计量学，深入讨论了氧气在气液界面的传质及处理高浓度废水的厌氧工艺，扼要综述了持久性污染物生物处理的研究结果，也论述了废水脱氮、除磷过程的化学计量学和动力学，解释了活性污泥1号模型，介绍了废水处理中的膜技术，zui后还介绍了如何实现生产过程和废水处理的有效结合。

目录

目录

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译者序
前言
符号和缩写列表

第1章 废水收集和处理的历史演变
1.1 古代给水和废水管理系统
1.2 中世纪给水和废水管理系统
1.3 zui早的微生物学研究
1.4 zui早的废水管理——直接排放到土壤和水体中
1.5 河流、土壤或实验中的有机物矿化——是化学过程还是生物过程？
1.6 早期的废水生物处理过程
1.7 霍乱流行——是水中或土壤中细菌引起的吗？
1.8 早期的活性污泥法实验
1.9 取样和测量
1.10 废水排放的早期法规
参考文献

第2章 废水水质表征和标准
2.1 废水水量和日变化
2.2 污染物
2.2.1 概述
2.2.2 溶解性物质
2.2.3 胶体物质
2.2.4 悬浮固体
2.3 溶解性有机质总含量的测试方法
2.3.1 生化耗氧量
2.3.2 化学耗氧量
2.3.3 总有机碳和溶解性有机碳
2.4 废水排放法规
2.4.1 引言
2.4.2 德国法规
2.4.3 欧盟指导方针
参考文献

第3章 微生物新陈代谢
3.1 细菌（真细菌）组分和形态学评述
3.2 蛋白质和核酸
3.2.1 蛋白质
3.2.2 核酸
3.3 分解和合成代谢
3.3.1 ADP和ATP
3.3.2 质子传递
3.3.3 葡萄糖的分解代谢
3.3.4 合成代谢
参考文献

第4章 分解代谢和合成代谢过程中化学计量学方程
4.1 概述
4.2 有机物的好氧降解
4.2.1 无生物衰减的碳水化合物降解
4.2.2 2,4-硝基酚的矿化
4.2.3 考虑微生物衰减的碳水化合物的降解
4.3 耗氧速率rO2，∑和CO2生成速率rCO2，∑的测定
参考文献

第5章 气液相间氧的传质
5.1 扩散传递
5.2 传质系数
5.2.1 比传质系数的定义
5.2.2 双膜理论
5.3 总比传质系数KLα的测定
5.3.1 曝气过程中的氧吸收
5.3.2 曝气过程中挥发性组分的脱附
5.4 大型污水处理厂的氧传递速率、能量消耗及效率
5.4.1 表面曝气
5.4.2 深层曝气
5.5 量纲分析及模式转换
5.5.1 概述
5.5.2 搅拌无曝气反应池的功率消耗——一个简单的例子
5.5.3 采用无量纲数描述表面曝气装置的氧气传递、功率消耗及效率
5.5.4 无量纲数在表面曝气中的应用
参考文献

第6章 好氧活性污泥处理系统
6.1 概述
6.2 供氧充足和不足情况下的动力学和反应工程模型
6.2.1 间歇式反应器
6.2.2 恒化器
6.2.3 完全混合式活性污泥反应器
6.2.4 推流式反应器
6.2.5 有污泥回流的完全混合式串联反应器
6.2.6 具有轴向扩散的流体反应器
6.2.7 计量学和动力学系数
6.2.8 不同反应器的比较
6.3 活性污泥反应器中的停留时间分布
6.3.1 停留时间分布
6.3.2 完全混合式反应器
6.3.3 完全混合式的串联反应器
6.3.4 有轴向扩散的管式流反应器
6.3.5 比较串联反应器和管式流反应器
6.4 工业规模的活性污泥处理系统
参考文献

第7章 好氧生物膜处理系统
7.1 生物膜
7.2 废水处理中的生物膜反应器
7.2.1 滴滤池
7.2.2 浸没曝气式固定床反应器
7.2.3 生物转盘反应器
7.3 生物膜系统中氧传质的机制
7.4 生物膜系统中氧传质速率模型
7.4.1 假设
7.4.2 气液表面传质是速率限制步骤
7.4.3 液固传质是速率限制步骤
7.4.4 生物反应是速率限制步骤
7.4.5 在生物膜内的扩散和反应
7.4.6 生物膜内的扩散和反应以及液固界面传质的影响
7.4.7 气泡和生物膜表面传质速率的影响
参考文献

第8章 有机物的厌氧降解
8.1 分解代谢反应——不同种群细菌间的合作
8.1.1 概述
8.1.2 厌氧菌
8.1.3 产甲烷菌对产乙酸的调节
8.1.4 硫酸盐和硝酸盐的还原
8.2 动力学——模型和参数
8.2.1 引言
8.2.2 酸化细菌水解和产生低级脂肪酸的过程
8.2.3 产乙酸菌对低级脂肪酸的转化
8.2.4 乙酸和氢气转化为甲烷
8.2.5 结论
8.3 分解代谢与合成代谢
8.4 高速厌氧处理工艺
8.4.1 概述
8.4.2 厌氧接触工艺
8.4.3 上流式厌氧污泥床反应器
8.4.4 厌氧固定床反应器
8.4.5 厌氧转盘反应器
8.4.6 厌氧膨胀床和流化床反应器
参考文献

第9章 特殊有机化合物的生物降解
9.1 概述
9.2 含氯化合物
9.2.1 氯代烷烃，特别是二氯甲烷和1，2-二氯乙烷
9.2.2 氯苯
9.2.3 氯酚
9.3 硝基芳香类化合物
9.3.1 性质、用途、环境问题和动力学
9.3.2 含4-硝基酚或2，4-二硝基甲苯废水的处理
9.4 多环芳烃和矿物油
9.4.1 性质、用途和环境问题
9.4.2 矿物油
9.4.3 PAH的生物降解
9.5 偶氮活性染料
9.5.1 性质、用途和环境问题
9.5.2 化学工业中偶氮染料的生产——萘磺酸的生物可降解性
9.5.3 偶氮染料的生物降解
9.5.4 含偶氮染料活性黑5废水的降解
9.6 总结
参考文献

第10章 生物法去除营养物质
10.1 概述
10.2 生物脱氮
10.2.1 氮循环及处理过程
10.2.2 硝化过程
10.2.3 反硝化过程
10.2.4 硝化过程中亚硝酸盐的积累
10.2.5 新的生物脱氮工艺
10.3 生物除磷
10.3.1 强化生物除磷过程
10.3.2 除磷动力学模型
10.3.3 批式实验结果
10.3.4 影响生物除磷的参数
10.4 生物脱氮除磷工艺
10.4.1 引言
10.4.2 脱氮工艺
10.4.3 化学除磷与生物除磷
10.4.4 脱氮除磷工艺
10.5 氮磷循环
10.5.1 磷的循环
10.5.2 氮的循环
参考文献

第11章 活性污泥数学模型
11.1 数学模型的必要性
11.2 描述C和N去除的模型
11.2.1 碳的去除
11.2.2 碳的去除和微生物衰减
11.2.3 无微生物衰减的C去除和硝化
11.3 用于优化活性污泥过程的数学模型
11.3.1 引言
11.3.2 模拟曝气对碳去除影响
11.3.3 活性污泥1号模型（ASM1）
11.3.4 ASM1的应用
11.3.5 更加复杂的模型
参考文献

第12章 废水生物处理中的膜技术
12.1 概述
12.2 传质机制
12.2.1 膜的特性和定义
12.2.2 无孔膜的传质过程
12.2.3 多孔膜的传质过程
12.3 传质阻力机制
12.3.1 引言
12.3.2 传质阻力
12.3.3 浓差极化模型
12.3.4 溶解-扩散模型和浓差极化
12.3.5 孔模型和浓差极化
12.4 性能和组件设计
12.4.1 膜材料
12.4.2 膜组件的设计和构型
12.4.3 膜污染和清洗操作
12.5 膜生物反应器
12.5.1 深度处理（二沉池后）
12.5.2 废水好氧处理中的膜生物反应器
12.5.3 膜生物反应器与营养物质去除
参考文献

第13章 生产集成水管理和分散式废水处理
13.1 概述
13.2 化学工业中的生产集成水管理系统
13.2.1 可持续发展和工艺优化
13.2.2 用水的zui少化
13.2.3 网络化设计方法
13.3 分散式废水处理
13.3.1 废水处理的zui少化
13.3.2 分散式废水处理工艺
参考文献

索引

探寻生命潜能：现代微生物生态学与应用 书籍信息： 书名： 现代微生物生态学与应用 作者： [虚构作者姓名，例如：陈文涛 教授，李晓梅 博士] 出版社： [虚构出版社名称，例如：科学技术文献出版社] 出版日期： [虚构日期，例如：2024年9月] 页码/字数： 约 850 页，正文约 120 万字 --- 内容概述与核心价值 《现代微生物生态学与应用》是一部立足前沿、内容详实、深度融合理论与实践的学术专著。本书旨在系统阐述微生物在地球生态系统中扮演的核心角色，深入剖析不同生态位下微生物群落的结构、功能及其动态变化规律，并重点介绍如何利用这些知识指导现代生物技术、环境修复及农业生产等领域的工程应用。 本书突破了传统微生物学侧重于单一菌种培养和生理研究的局限，全面拥抱 宏基因组学（Metagenomics）、稳定同位素探针技术（SIP） 和 生物信息学分析 等新一代研究工具，为读者构建了一个多尺度、高分辨率的微生物世界图景。全书结构严谨，逻辑清晰，既可作为高等院校环境科学、生物技术、生态学、水利工程等专业研究生及高年级本科生的核心教材，也是从事相关科研、设计与管理工作的工程师、环境顾问的必备参考手册。 第一部分：基础理论框架的重塑与深化（第1章 – 第5章） 本部分聚焦于微生物生态学的理论基石，对经典概念进行现代科学视角的更新与拓展。 第1章：微生物生态学的演进与研究范式转变 追溯微生物生态学从早期分类学导向到功能导向的演变历程。重点探讨了“微生物组”（Microbiome）概念的提出及其对生态学研究范式的根本性影响。详细介绍了采样技术（从传统培养到高通量测序）的革新，以及生态学理论（如中性理论、竞争排斥原理）在微生物群落尺度上的适用性与挑战。 第2章：微生物的生命环境与生化驱动力 深入解析了微生物生存的物理和化学环境参数（温度、pH、氧化还原电位、渗透压）。重点阐述了微生物获取能量和碳源的多种代谢途径（光合作用、化能自养、异养呼吸等）如何塑造特定的微环境。引入“能量流驱动力”模型，解释群落结构如何响应能量梯度的变化。 第3章：群落结构解析：从物种到功能单元 这是本书的理论核心之一。详细介绍了解析微生物群落结构的技术体系，包括 16S rRNA/ITS 测序、Shotgun 宏基因组测序。深入讲解了功能基因注释、KEGG/COG 数据库的应用，以及如何构建和解读功能网络（如PICRUSt2预测）。强调了“谁在那里”（物种构成）与“它们在做什么”（功能潜力）之间的辩证关系。 第4章：微生物间的相互作用网络 本书将微生物群落视为一个复杂的社会系统。系统阐述了微生物之间通过直接接触（如接合、穿梭）和间接分泌代谢产物（如抗生素、信号分子）实现的互作机制。重点讲解了竞争、捕食、共生（互利、偏利）和拮抗四大类关系，并展示了如何利用网络分析工具（如斯皮尔曼相关性、贝叶斯网络）来识别关键的相互作用节点。 第5章：生态位理论与群落动态模型 探讨微生物如何占据和利用环境资源形成独特的生态位。引入 Lotka-Volterra 竞争模型在微生物群落中的应用与局限性。重点讨论了随机过程（如漂移）在微生物群落结构维持中的作用，以及时间序列分析如何揭示群落的稳定性（Resistance）和恢复力（Resilience）。 第二部分：关键生态系统的微生物组学（第6章 – 第10章） 本部分将理论应用于地球上最重要的几个微生物栖息地，展示前沿研究的实际案例。 第6章：土壤微生物组：碳、氮、磷循环的引擎 系统梳理土壤微生物在碳固存、氮循环（固氮、硝化、反硝化）和磷活化中的关键作用。详细讨论了土壤团聚体结构对微生物群落的屏障和保护效应。案例分析了长期休耕和集约化耕作对土壤微生物组功能多样性的影响。 第7章：水体微生物组：从海洋到淡水生态系统 聚焦水相环境中微生物的垂直分布与水平迁移。对比分析了海洋表层、深海热液喷口、湖泊沉积物和河流系统的微生物群落特征。重点讨论了浮游生物与细菌的协同作用，以及水体中病原菌的生态学特性与迁移路径。 第8章：极端环境下的生命适应策略 本书专辟一章探讨生命极限。深入解析了嗜热菌、嗜盐菌、深层地下生物圈微生物的特殊生理结构与基因组适应机制。通过比较基因组学方法，揭示了这些极端微生物如何维持蛋白质稳定性、DNA修复和细胞膜的完整性。 第9章：生物圈中的微生物与全球变化 关注微生物组对气候变化驱动因素（如温度升高、酸化、冻土融化）的响应。特别是对永久冻土解冻释放温室气体（CH4, CO2）的微生物机制进行了深入建模和数据解读，强调了微生物反馈环路在地球系统科学中的重要性。 第10章：人类与动物肠道微生物组：宿主-微生物互作 详细考察了哺乳动物肠道微生物组的形成、维持及其对宿主健康的影响。侧重于共生微生物如何参与营养物质的消化吸收、维生素的合成以及对病原体的免疫保护。讨论了益生菌（Probiotics）和（Prebiotics）的作用机制，并涉及宿主遗传背景对微生物组的塑造。 第三部分：微生物组学的先进应用技术与工程（第11章 – 第15章） 本部分从基础研究迈向实际解决方案，着重于如何利用微生物组的知识来解决现实世界中的工程和环境挑战。 第11章：环境修复中的微生物组工程 本书深入探讨了生物修复（Bioremediation） 的机制。详细介绍了针对石油烃类、重金属、持久性有机污染物（POPs）的微生物降解途径。重点介绍了生物刺激（Biostimulation） 和 生物强化（Bioaugmentation） 两种策略的设计原则、环境因子优化和长期监测方法。 第12章：生物能源与碳循环的微生物技术 阐述了微生物在生物燃料生产中的核心地位。详细讲解了厌氧消化（AD）过程中的产氢菌、产甲烷菌的协同机制，以及如何通过调控反应器内的微生物群落结构来提高沼气产量和稳定性。此外，还涵盖了生物制氢和生物固碳（如利用微生物矿化CO2）的前沿技术。 第13章：微生物组在农业可持续发展中的作用 聚焦于植物根际微生物组（Rhizosphere Microbiome） 的调控。系统分析了植物生长促进根际细菌（PGPR）的机制（如固氮、溶解无机磷、分泌植物激素）。探讨了微生物菌剂的开发与应用，以减少化肥和农药的使用，提升作物抗逆性。 第14章：微生物组学的定量分析与生物信息学流程 本章为实践操作指南。详细介绍了从原始测序数据（FASTQ文件）到最终生物学结论的全套生物信息学流程。内容涵盖质量控制、序列比对、物种/功能单元丰度估计、多样性指数计算（Alpha/Beta Diversity）、差异分析（DESeq2/edgeR）以及多元统计分析（PCA/PCoA/CCA）。强调了数据可视化（热图、网络图）的重要性。 第15章：微生物生态工程的挑战与未来展望 总结当前微生物组研究的瓶颈，如因果关系的确定性、功能预测的准确性以及从实验室到田间尺度的放大效应。展望了单细胞基因组学（SAGs）、人工合成微生物群落（Synthetic Communities）在未来环境管理和生物技术中的革命性潜力。强调了跨学科合作（计算科学、工程学）是推动该领域发展的必然趋势。 --- 本书的特色与优势 1. 前沿性与综合性并重： 紧密结合了近五年的重大研究突破，特别是宏基因组学和单细胞技术在生态学中的应用，构建了一个理论深度与应用广度兼备的知识体系。 2. 技术操作指导性强： 提供了详细的实验设计原则和生物信息学分析流程讲解，便于读者将理论直接转化为实践能力。 3. 案例驱动式教学： 每一章节均引用了大量的全球顶级期刊案例进行剖析，帮助读者理解复杂数据的解读方法和科学思维的形成过程。 4. 跨学科视野： 本书横跨生态学、分子生物学、环境工程学和计算科学，为未来复合型人才培养提供了坚实的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，在保持严谨性的同时，展现出一种出乎意料的清晰和流畅，这在理工科著作中是比较难得的特质。作者似乎非常懂得如何与读者进行“对话”，他很少使用那种故作高深的行文腔调，而是倾向于用最精准、最直白的语言来阐述复杂的生物化学过程。比如在解释厌氧消化阶段的协同机制时，他用类比的方式将不同微生物间的物质交换过程描述得像一个高效运转的生态系统，让人豁然开朗。此外，书中对插图的运用达到了炉火纯青的地步，那些流程图、能流图以及物质传递模型图，都不是随便套用的通用模板，而是为特定章节量身定制的，每一张图都承担了文字难以承载的解释功能。这种“图文并茂”的教学艺术，极大地降低了跨学科知识理解的门槛。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计简直让人眼前一亮，封面采用了那种磨砂质感的纸张，触感非常细腻，中间的插图设计简洁却富有深意，那种抽象的线条勾勒出的水流与微生物的形态，透露出一种沉稳而专业的氛围。我刚拿到手的时候，就忍不住花了好一阵子去端详这个封面，它不像很多技术书籍那样死板，反而带有一种艺术气息，让人在翻开内容之前就已经对这本书的专业度和用心程度有了一个初步的积极印象。内页的纸张选择也相当考究，印刷清晰度极高，即便是那些复杂的反应机理图和实验数据表格，看起来也毫不费力，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。装订工艺也很扎实，书脊部分平整有力，预示着这本书可以经受住反复翻阅的考验，这对于一本工具书来说至关重要。整体来看，这本实体书本身就是一件值得收藏的工艺品，光是放在书架上，那种低调的专业气质就能为整个空间增添不少格调，完全符合我对一本高质量专业教材的期待。

评分☆☆☆☆☆

初读这本书的绪论部分，我的感受是作者在构建知识体系上展现了极高的逻辑性和前瞻性。他并没有急于抛出晦涩难懂的专业术语，而是用一种非常循序渐进的方式，将读者从宏观的环境工程背景引入到微观的生化反应层面。尤其是他对整个水处理技术发展脉络的梳理，简直是教科书级别的梳理，让人清晰地看到了不同技术流派之间的继承与发展关系，而不是简单地堆砌知识点。这种叙事结构，让初学者能够迅速建立起对学科的全景认知，避免了“只见树木不见森林”的困境。更让我欣赏的是，作者在介绍基础概念时，总能巧妙地结合实际工程案例进行佐证，使得原本抽象的理论立即变得生动和可操作起来。这种“理论先行，实践赋能”的编排方式，极大地提高了阅读的效率和知识的留存率，感觉每翻过一章，我的知识结构就在无形中得到了一次系统的加固和重塑。

评分☆☆☆☆☆

我花费了大量时间对比了这本书与其他几本经典参考书，发现它最显著的优势在于其内容的更新速度和对前沿研究的包容性。很明显，这本书的编撰团队并未停留在对传统理论的重复阐述上，而是积极吸纳了近五年内环境生物学领域取得的突破性进展，例如膜生物反应器（MBR）在新兴污染物去除方面的最新研究进展，以及生物强化/污泥接种技术的实际应用案例。这种与时俱进的特性，使得这本书不仅仅是一本教材，更像是一部持续进化的专业手册。对于我们这些需要保持知识迭代的专业人士来说，拥有一本能跟上科研前沿步伐的书籍是至关重要的，它确保了我们所学知识体系的有效性和前瞻性，而不是落入过时的知识窠臼。

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这本书在深度探讨具体处理单元的操作参数和动力学模型时，那种钻研精神令人折服。我特别关注了其中关于活性污泥法中关键微生物群落动态平衡的章节，作者不仅详细列举了各种影响因素，比如DO、污泥龄（SRT）和食物与微生物比（F/M），还引入了最新的基于计算流体力学（CFD）的反应器模拟结果，这无疑将传统的经验判断提升到了更科学的、量化的决策层面。对于那些从事设计或运营管理的人员来说，书后附带的那些详尽的附录表格和计算公式集合简直是救命稻草，它们不再是冷冰冰的数学表达式，而是可以直接转化为生产力工具的实用指南。我甚至发现一些我在实际工作中遇到瓶颈的地方，都能在这本书中找到理论支持和可能的优化方向，这种实用性和学术深度的完美结合，是很多同类书籍难以企及的。