1、污水處理主要工藝生物處理法原理：微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陳代謝功能，對污水中的污染物質(zhì)進行分解和轉(zhuǎn)化。根據(jù)參與代謝的活動的微生物對溶解氧的需求不同，污水生物處理技術(shù)分為好氧生物處理。厭氧生物處理和缺氧生物處理。好氧生物處理是城鎮(zhèn)污水處理采用的主要方法，高濃度的有機污水的處理常用到厭氧設(shè)備無處理法。根據(jù)微生物生長方式的不同，生物處理法又分成懸浮生長法和附著生長法。懸浮生長法的典型代表是活性污泥法，附著生長法的則是生物膜法。2.2.1、活性污泥法原理：向廢水中連續(xù)通人空氣，經(jīng)一定時間后因好氧活性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物，其上棲息著以菌膠團為主的微生物群，具有很強的吸附與氧化有機

2、物的能力。該法是在人工充氧條件下，對污水和各種微生物群體進行連續(xù)混合培養(yǎng)形成活性污泥，并利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機污染物，然后使污泥與水分離，大部分污泥再回流，多余部分則排出活性污泥系統(tǒng)。作用：能從污水中去除溶解的和膠體的可生物降解有機物，以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和一些其他的物質(zhì)，無機鹽類也能被部分去除。優(yōu)點：BOD5去除率高（9095%），構(gòu)造簡單，管理方便。缺點：占地面積大，投資高，產(chǎn)泥多且穩(wěn)定性差，抗沖擊能力較差，運行費用較高，活性污泥法會排放出大量剩余污泥，這些污泥中飽含著各種污染物，所以處理和處置這些污泥也是一大難題。適用條件：適于出水要求高

3、的大中型污水廠典型的活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排除系統(tǒng)組成。2.2.1.1、傳統(tǒng)推流式（傳統(tǒng)活性污泥法）原理：液流有回流的推流式。初次沉淀后的廢水與二沉池回流的活性污泥混合后進入曝氣池，大約曝氣6小時，進水與回流污泥通過擴散曝氣或機械曝氣作用進行混合。流動過程中，有機物經(jīng)過吸附、絮凝和氧化作用等作用被去除。一般地，從曝氣池流出的混合液在二沉池沉淀后，沉淀池內(nèi)的活性污泥以進水量的2550%返回曝氣池（即污泥回流比為2550%）優(yōu)點：曝氣時間比較長，BOD和懸浮物去除率都很高，達到9095%左右。缺點：曝氣池首端有機污染物負荷高，好氧速度也高，為了避免由于缺氧形成厭氧狀態(tài)

4、，進水有機物負荷不宜過高。為達到一定的去污能力，需要曝氣池容積大，占用的土地較多，基建費用高；好氧速度沿池長是變化的，而供氧速度難于與其相吻合、適應(yīng)，在池前段可能出現(xiàn)好氧速度高于供氧速度的現(xiàn)象，池后段又可能出現(xiàn)溶解氧過剩的現(xiàn)象，對此，采用漸減供氧方式，可一定程度上解決這些問題；對進水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低，運行效果易受水質(zhì)、水量變化的影響這種方法常用于低濃度生活污水處理。2.2.1.2、漸減曝氣法原理：為了改變傳統(tǒng)推流式活性污泥法供氧和需氧的差距，充氧設(shè)備的布置沿池長方向與需氧量匹配，使布氣沿程逐步遞減，使其接近需氧速率，而總的空氣用量有所減少，從而可以節(jié)能省耗，提高處理效率。 優(yōu)點：分段

5、多點進水，負荷分布均勻，均化了需氧量，避免了前段供氧不足，后段供氧過剩的缺點；提高了耐水質(zhì)，水量沖擊負荷的能力；活性污泥濃度沿池長逐漸降低；提高了氧的利用率，從而節(jié)省了運行費用。缺點：供氧量與需氧量一直的技術(shù)很難實2.2.1.3、階段曝氣法原理：通活性污泥法作了一個簡單的改進，從而克服了普通活性污泥法供氧同需氧不平衡的矛盾。階段曝氣法中廢水沿池長多點進水，這樣就使有機物在曝氣池中的分配較為均勻，因此避免了前端缺氧、后端氧過剩的弊病，提高了空氣的利用率和曝氣池的工作能力。優(yōu)點：有機負荷比較均勻，改善了供需矛盾，有利于降低能耗；有利于充分發(fā)揮微生物的氧化分解能力；污泥濃度（懸浮物濃度）沿池逐漸降低

6、，后段平均值，有利于減輕二沉池的負擔(dān)。缺點：進水若得不到充分混合，會引起處理效果的下降。2.2.1.4、高負荷曝氣法（改良曝氣法）原理：在系統(tǒng)與曝氣池構(gòu)造方面和傳統(tǒng)推流式活性污泥法相同，但曝氣時間僅為1.5-3.0 h，曝氣池活性處于生長旺盛期。優(yōu)點：BOD有機負荷率高，曝氣時間短，約為1.53h。曝氣池中的MLSS約為200500mg/L。缺點：對廢水的處理效果較低，BOD去除率70%75%，產(chǎn)泥量多。適用條件：適用于處理對水質(zhì)要求不高或有些污水廠只需要部分處理的污水。2.2.1.5、延時曝氣法原理：采取低有機負荷F/M在0.05q#.lkgBOD5/(mVd),延長曝氣時間到13d，使微生

7、物處于內(nèi)源呼吸階段。污水中有機物全部用于微生物能量代謝，轉(zhuǎn)化為二氧化碳，不產(chǎn)生剩余污泥或只產(chǎn)生很少的剩余污泥。優(yōu)點： 曝氣時間很長，一般多在24h以上，MLSS較高，達到30006000mg/L，活性污泥持續(xù)處于內(nèi)源呼吸期狀態(tài)，有機負荷率非常低，剩余污泥少（X）且穩(wěn)定，污泥無需再進行專門處理污水、污泥綜合處理設(shè)備； 處理出水水質(zhì)穩(wěn)定性較好和出水水質(zhì)好，對廢水沖擊負荷有較強的適應(yīng)性；缺點：曝氣時間較長，曝氣池容積較大，占地面積大；建設(shè)費用和用于曝氣的電耗很高；適用條件：只適用于處理對處理水質(zhì)要求較高，且不宜采用污泥處理技術(shù)的小城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，水量一般在1000m3/d以下。2.2.1.6、吸附

8、再生法原理： 廢水在再生池得到充分再生，具有很強活性的活性污泥同步進人吸附池，兩者在吸附池中充分接觸，廢水中大部分有機物被活性污泥所吸附，廢水得到凈化。由二次沉淀池分離出來的污泥進入再生池，活性污泥在這里將所吸附的有機物進行代謝活動，使有機物降解，微生物增殖，微生物進人內(nèi)源代謝期，污泥的活性、吸附功能得到充分恢復(fù)，然后再與廢水一同進入吸附池。主要特點：將吸附、降解兩個階段分別控制在不同的反應(yīng)器內(nèi)進行。有合建式和分建式。優(yōu)點：占地少，投資省，構(gòu)造簡單，管理維護方便，抗沖擊負荷能力較強，運行費用低；缺點：對廢水的處理效果低于傳統(tǒng)法，BOD5去除率不高（8090%），產(chǎn)泥量大且穩(wěn)定性差適用條件：適用

9、于懸浮性有機物含量高的大中型污水廠對溶解性有機物含量較高的廢水，處理效果更差。2.2.1.7、完全混合法原理：污水與回流污泥進入曝氣池后，立即與池內(nèi)的混合液充分混合，池內(nèi)的混合液是有待泥水分離的處理水。在曝氣池內(nèi)基本完成對有機物降解尚未分離的處理水特征：污水在曝氣池內(nèi)分布均勻，池內(nèi)水質(zhì)、微生物數(shù)量和組分基本一樣，可以通過對F/M的調(diào)節(jié)，使反應(yīng)器內(nèi)的有機物降解反應(yīng)控制在最佳狀態(tài)；曝氣池內(nèi)混合液的需氧速度均衡，動力消耗低于推流式曝氣池。優(yōu)點：抗沖擊負荷能力強，運行費用較低，占地不多，投資較省，廢水和回流污泥進入曝氣池立即被池內(nèi)的大量混合液稀釋，所以抗沖擊負荷的能力強和減少有毒物質(zhì)的影響缺點：連續(xù)出

10、水時可能產(chǎn)生短流，出水水質(zhì)不及推流式，BOD5去除率不高（8090%），結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，設(shè)備維修量大，污泥易膨脹。適用條件：適于高處理較高濃度的有機工業(yè)廢水或中小型污水廠2.2.1.8、深層曝氣法原理：利用深井作為曝氣池的活性污泥法廢水生物處理過程。深井曝氣的深度可達100-300m，廢水進入與回流污泥在井上部混合后，混合液沿井內(nèi)中心管以1-2m/s的流速（超過氣泡上升速度）向下流動?；旌弦旱竭_井底后，氣泡消失并折流，從中心管外面向上流動至深井頂部的銳氣池，混合液中的CO2、氮氣和少量未被利用的氧氣逸出。部分緩和液溢流至沉淀池進行泥水分離，沉淀活性污泥回流至深井，部分混合液在深井內(nèi)進行循環(huán)。一般深

11、層曝氣池水可達10-20m，但超深層曝氣法（又稱豎井或深井曝氣），水深可達150-300m。 優(yōu)點：氧的利用效率高；污泥負荷速率高，比普通活性污泥法高2.54倍；占地面積小，大約是普通活性污泥的1/20左右；能夠承受強烈的負荷變動，對于沖擊負荷產(chǎn)生的影響較小，能夠進行穩(wěn)定的處理；能夠?qū)χ唤?jīng)過格柵和除砂池的原污水進行有效地處理，不需要設(shè)置初沉池；影響環(huán)境的臭味問題可以控制。與普通活性污泥法相比較，深井曝氣法中吹入的空氣量大約是前者的1/61/8，開口比大約是1/20。很顯然臭氣的產(chǎn)生量能夠大大地受到抑制；產(chǎn)生的污泥量少，在相同的BOD負荷情況下，深井曝氣池產(chǎn)生的污泥量要比普通活性污泥法大約少25

12、38%；不受外界氣候條件影響；（9）能夠用于高濃度污水處理，處理的污水BOD濃度可以達到數(shù)千mg/l。缺點：處理過程容易遭受變化，要求比普通活性污泥法更高、更熟練的技術(shù)人員對它進行運行管理，否則很難進行正常的運行。適用條件：適用于高濃度有機廢水。2.2.1.9、純氧曝氣法原理：通過好氧微生物對污水中的有機物進行生化反應(yīng)使污水得以凈化。所不同的是前者是向污水中充純氧，后者是向污水中充空氣。優(yōu)點：a氧傳遞速率快，活性污泥濃度高，因此可提高有機物去除率，使曝氣池容積大大縮?。?2)剩余污泥量少，污泥具有良好沉降性，不易發(fā)生污泥膨脹；(3)曝氣池中能保持高濃度的溶解氧，有較好的耐沖擊負荷能；氧的利用率

13、EA可提高到80-90%，而一般的鼓風(fēng)曝氣僅為10%左右。缺點：純氧發(fā)生器容易出現(xiàn)故障，裝置復(fù)雜，運轉(zhuǎn)管理較麻煩；水池頂部必須密閉不漏氣，結(jié)構(gòu)要求高。2.2.1.10、克勞斯法原理：把厭氧消化富含氨氮的上清液加到回流污泥中一起曝氣消化，然后再加入曝氣池。優(yōu)點：克服了高碳水化合物所帶來的污泥膨脹問題，而且消化池上清液挾帶的污泥量較大，有改善混合液沉淀性能的功效。適用條件：特別適合于處理CN比高的高濃度有機污水2.2.1.11、吸附-生物降解工藝（AB法）原理：A段由吸附池和中間沉淀池組成，B段由曝氣池和二次沉淀池所組成。A段對污染物的去除主要是物理化學(xué)為主導(dǎo)的吸附功能，B段的主要凈化功能是去除有

14、機污染物。主要特征：由預(yù)處理段、A級、B級三段組成，無初沉池；A級由吸附池和沉淀池組成，負荷高、停留時間短；B級由曝氣池和二沉池組成，負荷低，停留時間長；A、B段各有污泥回流系統(tǒng)和適合的微生物種群； 優(yōu)點：對有機底物去除效率高；系統(tǒng)運行穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在：出水水質(zhì)波動小，有極強的耐沖擊負荷能力，有良好的污泥沉降性能；有較好的脫氮除磷效果；節(jié)能。運行費用低，耗電量低，可回收沼氣能源。經(jīng)試驗證明，AB法工藝較傳統(tǒng)的一段法工藝節(jié)省運行費用20%25%.缺點：A段在運行中如果控制不好，很容易產(chǎn)生臭氣，影響附近的環(huán)境衛(wèi)生，這主要是由于A段在超高有機負荷下工作，使A段曝氣池運行于厭氧工況下，導(dǎo)致產(chǎn)生硫化氫、

15、大糞素等惡臭氣體；當(dāng)對除磷脫氮要求很高時，A段不宜按AB法的原來去除有機物的分配比去除BOD55%60%，因為這樣B段曝氣池的進水含碳有機物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脫氮；污泥產(chǎn)率高，A段產(chǎn)生的污泥量較大，約占整個處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且剩余污泥中的有機物含量高，這給污泥的最終穩(wěn)定化處置帶來了較大壓力。適用條件：AB法工藝適合于污水濃度高、具有污泥消化等后續(xù)處理設(shè)施的大中規(guī)模的城市污水處理廠，有明顯的節(jié)能效果。對于有脫氮要求的城市污水處理廠，一般不宜采用。2.2.1.12、序批式活性污泥法（SBR法）原理：SBR工藝的基本運行模式由進水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置五個基本過程組成，從污

16、水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個周期，在每個周期里上述過程都是在一個設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)依次進行的。 優(yōu)點：a工藝系統(tǒng)組成簡單，不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無污泥回流設(shè)備；(2)耐沖擊負荷，在一般情況下（包括工業(yè)污水處理）無需設(shè)置調(diào)節(jié)池；(3)反應(yīng)推動力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)；（4)運行操作靈活，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達到脫氮除磷的效果；(5)污泥沉淀性能好,SVI值較低,能有效地防止絲狀菌膨脹；(6)該工藝的各操作階段及各項運行指標可通過計算機加以控制，便于自控運行，易于維護管理。 缺點：間歇周期運行，嚴重依靠現(xiàn)代自動化控制技術(shù)；自動化程度要求較高，操作、管理、

17、維護，對操作管理人員素質(zhì)要求較高；如采用人工操作，會出現(xiàn)因進出水工序操作繁鎖，曝氣板容易堵塞。變水位運行，電耗增大，脫氮除磷效率不太高，污泥穩(wěn)定性不如厭氧硝化好。適用條件：適用于間歇排放和流量變化較大，水量少的場合。2.2.1.13、循環(huán)活性污泥工藝（CAST或CASS）原理：CAST整個工藝在一個反應(yīng)器中完成有機污染物的生物降解和泥水分離過程。反應(yīng)器分為三個區(qū)，即生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。生物選擇區(qū)在厭氧和兼氧條件下運行，使污水與回流污泥接觸區(qū)，充分利用活性污泥的快速吸附作用而加速對溶解性底物的去除，并對難降解有機物起到酸化水解作用，同時可使污泥中過量吸收的磷在厭氧條件下得到有效釋放。兼

18、氧區(qū)主要是通過再生污泥的吸附作用去除有機物，同時促進磷的進一步釋放和強化氮的硝化/反硝化，并通過曝氣和閑置還可以恢復(fù)污泥活性。（是SBR工藝的一種變形）優(yōu)點：處理效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定,去除COD、BOD、SS、氨氮、磷效率高。；通過程序控制可達到良好的脫氮除磷的目的；污泥沉降性能好，穩(wěn)定化程度高,可有效地控制活性污泥膨脹。；能很好緩沖進水水質(zhì)、水量的波動；工藝簡單，占地少，投資低，可靠性好，運行費用較低。采用組合式模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計，方便分期建設(shè)和擴建工程；與傳統(tǒng)活性污泥法相比，CAST系統(tǒng)產(chǎn)生較少的活性污泥， 因此污泥處理成本相對較低。與A /0工藝和氧化溝工藝相比，建設(shè)運行費用、用地面積都較少；

19、運行操作簡單、靈活；處理能力和適應(yīng)水質(zhì)能力都較強。缺點：采用潷水器出水，自動化程度高，運行管理較復(fù)雜，要求較高的設(shè)備維護水平；設(shè)備閑置率高，維修工作量大；處理水量較大時，應(yīng)充分考慮該工藝的復(fù)雜性。2.2.1.14、膜生物反應(yīng)器（MBR）原理：膜生物反應(yīng)器主要由膜組件和膜生物反應(yīng)器兩部分構(gòu)成。大量的微生物（活性污泥）在生物反應(yīng)器內(nèi)與基質(zhì)（廢水中的可降解有機物等）充分接觸，通過氧化分解作用進行新陳代謝以維持自身生長、繁殖.同時使有機污染物降解。膜組件通過機械篩分、截留等作用對廢水和污泥混合液進行固液分離。大分子物質(zhì)等被濃縮后返回生物反應(yīng)器，從而避免了微生物的流失。優(yōu)點：a容積負荷高，水力停留時間短

20、；(2)避免了因為污泥絲狀菌膨脹或其他污泥沉降問題而影響曝氣反應(yīng)區(qū)的MLSS濃度；(3)在低溶解氧濃度運行時，可以同時進行硝化和反硝化；(4)出水有機物濃度、懸浮物固體濃度、濁度均很低，甚至致病微生物都可以被截留，出水水質(zhì)好；(5）污泥齡較長，剩余污泥量減少；(6)易污水處理設(shè)施占地面積小缺點：造價較高，膜組件易受污染，膜使用壽命有限，運行費用高2.2.1.15、氧化溝原理：是活性污泥法的一種變型。因為廢水和活性污泥的混合液在環(huán)狀的曝氣溝渠中不斷循環(huán)流動，曝氣池呈封閉式溝渠形，它使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，一方面向混合液中充氧，另一方面向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，使污水和活性污泥的混

21、合液在溝內(nèi)作不停的循環(huán)流動。優(yōu)點：由于該系統(tǒng)流程較簡單，可省去調(diào)節(jié)池、初沉池、污泥消化池及污水回流系統(tǒng)，其基建費、運行費較低，維護管理方便，且其抗沖擊負荷能力較強，污泥穩(wěn)定，應(yīng)用效果較好。BOD5去除率高（95%以上），有較高脫氮效果。缺點：存在污泥膨脹問題；泡沫問題；污泥上浮問題；流速不均及污泥沉積問題； 導(dǎo)致有較多的大腸桿菌散發(fā)到空氣中，引發(fā)了毒黃瓜的事件；對于BOD較小的水質(zhì)完全沒有處理能力。(4)地面積較大。適用條件：適于懸浮性BOD5濃度低，需要脫氮的中小型污水廠2.2.1.16、生物脫氮工藝 （A-O法）原理：該工藝將曝氣池分為兩段，前段缺氧池A1：DO0.5mg/L，水力停留時間0.51h，后段好氧池O：DO2.0 mg/L，水力停留時間2.56h；將好氧段出水，部分回流到缺氧段，在微生物作用下使硝態(tài)氮還原成N2從水中逸出，完成脫氮。優(yōu)點：BOD5、SS去除率9095%，TN去除率70%以上（與回流比及溫度有關(guān)），適宜溫度2030，低溫脫氮效果明顯下降。優(yōu)點：由于反應(yīng)池停留時間增加，池容增大，增加了內(nèi)回流系統(tǒng)及攪拌設(shè)備，擴大了