中文摘要 | 第1-6页 |
英文摘要 | 第6-17页 |
1 绪论 | 第17-39页 |
1.1 我国污水处理技术现状及主要问题 | 第17-19页 |
1.2 我国城市污水处理工艺能耗概况 | 第19-25页 |
1.2.1 我国污水处理与其他国家污水处理比能耗的对比 | 第20-22页 |
1.2.2 城市污水处理总耗能量预测和对比 | 第22-23页 |
1.2.3 城市污水处理厂运行费中能耗所占比例 | 第23-25页 |
1.3 我国能源政策概况 | 第25-26页 |
1.4 国内外研究现状 | 第26-37页 |
1.4.1 城市污水处理厂能耗分析 | 第26-30页 |
1.4.2 污水处理厂节能的技术途径与手段 | 第30-37页 |
1.4.3 节能研究存在的问题和主要发展趋势 | 第37页 |
1.5 课题的来源、研究目的和内容 | 第37-39页 |
1.5.1 课题的来源和研究目的 | 第37-38页 |
1.5.2 研究内容 | 第38-39页 |
2 城市污水处理典型工艺的能量利用 | 第39-58页 |
2.1 城市污水处理厂的能耗状况调查 | 第39-47页 |
2.1.1 所调查的各处理厂概况 | 第39-47页 |
2.1.2 调查指标内容 | 第47页 |
2.2 城市污水处理工艺能量利用现状 | 第47-54页 |
2.2.1 工艺过程的用能负荷分析 | 第47-52页 |
2.2.2 工艺过程的耗能分析 | 第52-54页 |
2.3 城市污水处理厂运行费用分析 | 第54-57页 |
2.3.1 城市处理厂生产成本的计算项目 | 第54-55页 |
2.3.2 各处理厂运行费用分析 | 第55-57页 |
2.4 小结 | 第57-58页 |
3 污水处理工艺能量分析的热力学基础 | 第58-83页 |
3.1 热力学基本概念 | 第58-60页 |
3.1.1 体系与环境 | 第58页 |
3.1.2 热力学状态函数 | 第58-59页 |
3.1.3 平衡态与稳态 | 第59页 |
3.1.4 热力学过程 | 第59-60页 |
3.1.5 能、热和功 | 第60页 |
3.2 热力学第一定律与焓 | 第60-64页 |
3.2.1 封闭体系的能量平衡 | 第60-62页 |
3.2.2 开放体系的能量平衡 | 第62-63页 |
3.2.3 热力学第一定律的实质——能量守恒 | 第63-64页 |
3.3 热力学第二定律和熵 | 第64-66页 |
3.3.1 热功不等价原理和第二定律 | 第64页 |
3.3.2 熵与熵增原理 | 第64-65页 |
3.3.3 自由能和化学平衡 | 第65-66页 |
3.4 有机物降解与微生物的能量利用 | 第66-81页 |
3.4.1 微生物的新陈代谢 | 第66-67页 |
3.4.2 生物氧化 | 第67-69页 |
3.4.3 生物体系的能量变迁 | 第69-75页 |
3.4.4 细胞增殖热力学描述 | 第75-81页 |
3.5 小结 | 第81-83页 |
4 污染物化学能与常规水质指标的定量关系研究 | 第83-106页 |
4.1 污水污染物化学能概念 | 第83页 |
4.2 污水污染物化学能(焓)的表达 | 第83-89页 |
4.2.1 热力学“死态”与化学能(焓)的定义 | 第83-86页 |
4.2.2 基准物和元素的化学焓 | 第86-87页 |
4.2.3 有机物质化学焓的估算法 | 第87-89页 |
4.3 理想功与损耗功 | 第89-91页 |
4.3.1 能量的级别 | 第89-90页 |
4.3.2 理想功与损耗功 | 第90-91页 |
4.4 污染物化学(火用)的定义 | 第91-98页 |
4.4.1 (火用)的概念 | 第91-92页 |
4.4.2 (火用)的组成 | 第92-93页 |
4.4.3 (火用)与理想功 | 第93页 |
4.4.4 热量(火用) | 第93-94页 |
4.4.5 有机物质化学(火用) | 第94-98页 |
4.5 污染物化学能与常规水质指标的定量关系 | 第98-105页 |
4.5.1 化学焓与水质指标的定量关系 | 第99-101页 |
4.5.2 有机物化学(火用)与水质指标的定量关系 | 第101-105页 |
4.6 小结 | 第105-106页 |
5 污水处理能量分析模型和指标体系研究 | 第106-121页 |
5.1 能量衡算模型 | 第106-110页 |
5.1.1 能量衡算的基本原理 | 第106-107页 |
5.1.2 能量平衡的研究体系和研究对象 | 第107-108页 |
5.1.3 能量衡算的模型 | 第108-110页 |
5.2 (火用)分析模型 | 第110-114页 |
5.2.1 (火用)分析法 | 第110页 |
5.2.2 (火用)平衡方程 | 第110-111页 |
5.2.3 (火用)平衡的模型 | 第111-114页 |
5.3 热效率和热力学效率 | 第114-117页 |
5.3.1 热效率 | 第114-115页 |
5.3.2 热力学效率((火用)效率) | 第115-117页 |
5.4 能耗研究主要评价指标 | 第117-119页 |
5.4.1 比能耗 | 第118页 |
5.4.2 利用率和回收率 | 第118-119页 |
5.5 小结 | 第119-121页 |
6 污水处理工艺能量平衡分析应用研究 | 第121-145页 |
6.1 污水处理厂简况 | 第121-122页 |
6.2 主要处理过程的能量(焓)分析 | 第122-129页 |
6.2.1 能量分析的前提和假设 | 第123页 |
6.2.2 能量结构分析 | 第123-127页 |
6.2.3 能流图 | 第127-129页 |
6.3 主要处理过程的(火用)分析 | 第129-141页 |
6.3.1 (火用)分析的前提和假设 | 第129-132页 |
6.3.2 污水处理厂二级处理部分(火用)分析 | 第132-137页 |
6.3.3 (火用)流图 | 第137-141页 |
6.4 各处理厂能量利用评价 | 第141-143页 |
6.4.1 能量平衡技术指标比较 | 第141-143页 |
6.4.2 (火用)平衡指标比较 | 第143页 |
6.5 小结 | 第143-145页 |
7 活性污泥工艺节能运行试验研究 | 第145-170页 |
7.1 试验设备和装置 | 第145-146页 |
7.2 原运转方式的能量衡算与(火用)平衡分析 | 第146-155页 |
7.2.1 运转条件 | 第147-149页 |
7.2.2 物料与能量平衡表 | 第149页 |
7.2.3 能流图 | 第149-152页 |
7.2.4 (火用)平衡与(火用)流图 | 第152-153页 |
7.2.5 焓平衡与(火用)平衡技术指标 | 第153-154页 |
7.2.6 分析与结论 | 第154-155页 |
7.3 连续进出水、间歇曝气的生产性试验 | 第155-168页 |
7.3.1 间歇曝气工艺实施可行性的OUR判据 | 第155-159页 |
7.3.2 连续进出水、间歇曝气的生产性试验 | 第159-164页 |
7.3.3 间歇曝气运转方式的能量平衡分析 | 第164-168页 |
7.4 小结 | 第168-170页 |
8 结论和建议 | 第170-173页 |
8.1 结论 | 第170-172页 |
8.2 问题和建议 | 第172-173页 |
致谢 | 第173-174页 |
参考文献 | 第174-184页 |
附录 | 第184-201页 |
附: 1.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第200-201页 |
2. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目及得奖情况 | 第201页 |