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1、污水处理主要工艺生物处理法原理：微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陈代谢功能，对污水中的污染物质进行分解和转化。根据参与代谢的活动的微生物对溶解氧的需求不同，污水生物处理技术分为好氧生物处理。厌氧生物处理和缺氧生物处理。好氧生物处理是城镇污水处理采用的主要方法，高浓度的有机污水的处理常用到厌氧设备无处理法。根据微生物生长方式的不同，生物处理法又分成悬浮生长法和附着生长法。悬浮生长法的典型代表是活性污泥法，附着生长法的则是生物膜法。2.2.1、活性污泥法原理：向废水中连续通人空气，经一定时间后因好氧活性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物，其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机
2、物的能力。该法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养形成活性污泥，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机污染物，然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流，多余部分则排出活性污泥系统。作用：能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解有机物，以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和一些其他的物质，无机盐类也能被部分去除。优点：BOD5去除率高（9095%），构造简单，管理方便。缺点：占地面积大，投资高，产泥多且稳定性差，抗冲击能力较差，运行费用较高，活性污泥法会排放出大量剩余污泥，这些污泥中饱含着各种污染物，所以处理和处置这些污泥也是一大难题。适用条件：适于出水要求高
3、的大中型污水厂典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。2.2.1.1、传统推流式（传统活性污泥法）原理：液流有回流的推流式。初次沉淀后的废水与二沉池回流的活性污泥混合后进入曝气池，大约曝气6小时，进水与回流污泥通过扩散曝气或机械曝气作用进行混合。流动过程中，有机物经过吸附、絮凝和氧化作用等作用被去除。一般地，从曝气池流出的混合液在二沉池沉淀后，沉淀池内的活性污泥以进水量的2550%返回曝气池（即污泥回流比为2550%）优点：曝气时间比较长，BOD和悬浮物去除率都很高，达到9095%左右。缺点：曝气池首端有机污染物负荷高，好氧速度也高，为了避免由于缺氧形成厌氧状态
4、，进水有机物负荷不宜过高。为达到一定的去污能力，需要曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用高；好氧速度沿池长是变化的，而供氧速度难于与其相吻合、适应，在池前段可能出现好氧速度高于供氧速度的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现象，对此，采用渐减供氧方式，可一定程度上解决这些问题；对进水水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质、水量变化的影响这种方法常用于低浓度生活污水处理。2.2.1.2、渐减曝气法原理：为了改变传统推流式活性污泥法供氧和需氧的差距，充氧设备的布置沿池长方向与需氧量匹配，使布气沿程逐步递减，使其接近需氧速率，而总的空气用量有所减少，从而可以节能省耗，提高处理效率。 优点：分段
5、多点进水，负荷分布均匀，均化了需氧量，避免了前段供氧不足，后段供氧过剩的缺点；提高了耐水质，水量冲击负荷的能力；活性污泥浓度沿池长逐渐降低；提高了氧的利用率，从而节省了运行费用。缺点：供氧量与需氧量一直的技术很难实2.2.1.3、阶段曝气法原理：通活性污泥法作了一个简单的改进，从而克服了普通活性污泥法供氧同需氧不平衡的矛盾。阶段曝气法中废水沿池长多点进水，这样就使有机物在曝气池中的分配较为均匀，因此避免了前端缺氧、后端氧过剩的弊病，提高了空气的利用率和曝气池的工作能力。优点：有机负荷比较均匀，改善了供需矛盾，有利于降低能耗；有利于充分发挥微生物的氧化分解能力；污泥浓度（悬浮物浓度）沿池逐渐降低
6、，后段平均值，有利于减轻二沉池的负担。缺点：进水若得不到充分混合，会引起处理效果的下降。2.2.1.4、高负荷曝气法（改良曝气法）原理：在系统与曝气池构造方面和传统推流式活性污泥法相同，但曝气时间仅为1.5-3.0 h，曝气池活性处于生长旺盛期。优点：BOD有机负荷率高，曝气时间短，约为1.53h。曝气池中的MLSS约为200500mg/L。缺点：对废水的处理效果较低，BOD去除率70%75%，产泥量多。适用条件：适用于处理对水质要求不高或有些污水厂只需要部分处理的污水。2.2.1.5、延时曝气法原理：采取低有机负荷F/M在0.05q#.lkgBOD5/(mVd),延长曝气时间到13d，使微生
7、物处于内源呼吸阶段。污水中有机物全部用于微生物能量代谢，转化为二氧化碳，不产生剩余污泥或只产生很少的剩余污泥。优点： 曝气时间很长，一般多在24h以上，MLSS较高，达到30006000mg/L，活性污泥持续处于内源呼吸期状态，有机负荷率非常低，剩余污泥少（X）且稳定，污泥无需再进行专门处理污水、污泥综合处理设备； 处理出水水质稳定性较好和出水水质好，对废水冲击负荷有较强的适应性；缺点：曝气时间较长，曝气池容积较大，占地面积大；建设费用和用于曝气的电耗很高；适用条件：只适用于处理对处理水质要求较高，且不宜采用污泥处理技术的小城镇污水处理系统，水量一般在1000m3/d以下。2.2.1.6、吸附
8、再生法原理： 废水在再生池得到充分再生，具有很强活性的活性污泥同步进人吸附池，两者在吸附池中充分接触，废水中大部分有机物被活性污泥所吸附，废水得到净化。由二次沉淀池分离出来的污泥进入再生池，活性污泥在这里将所吸附的有机物进行代谢活动，使有机物降解，微生物增殖，微生物进人内源代谢期，污泥的活性、吸附功能得到充分恢复，然后再与废水一同进入吸附池。主要特点：将吸附、降解两个阶段分别控制在不同的反应器内进行。有合建式和分建式。优点：占地少，投资省，构造简单，管理维护方便，抗冲击负荷能力较强，运行费用低；缺点：对废水的处理效果低于传统法，BOD5去除率不高（8090%），产泥量大且稳定性差适用条件：适用
9、于悬浮性有机物含量高的大中型污水厂对溶解性有机物含量较高的废水，处理效果更差。2.2.1.7、完全混合法原理：污水与回流污泥进入曝气池后，立即与池内的混合液充分混合，池内的混合液是有待泥水分离的处理水。在曝气池内基本完成对有机物降解尚未分离的处理水特征：污水在曝气池内分布均匀，池内水质、微生物数量和组分基本一样，可以通过对F/M的调节，使反应器内的有机物降解反应控制在最佳状态；曝气池内混合液的需氧速度均衡，动力消耗低于推流式曝气池。优点：抗冲击负荷能力强，运行费用较低，占地不多，投资较省，废水和回流污泥进入曝气池立即被池内的大量混合液稀释，所以抗冲击负荷的能力强和减少有毒物质的影响缺点：连续出
10、水时可能产生短流，出水水质不及推流式，BOD5去除率不高（8090%），结构较复杂，设备维修量大，污泥易膨胀。适用条件：适于高处理较高浓度的有机工业废水或中小型污水厂2.2.1.8、深层曝气法原理：利用深井作为曝气池的活性污泥法废水生物处理过程。深井曝气的深度可达100-300m，废水进入与回流污泥在井上部混合后，混合液沿井内中心管以1-2m/s的流速（超过气泡上升速度）向下流动。混合液到达井底后，气泡消失并折流，从中心管外面向上流动至深井顶部的锐气池，混合液中的CO2、氮气和少量未被利用的氧气逸出。部分缓和液溢流至沉淀池进行泥水分离，沉淀活性污泥回流至深井，部分混合液在深井内进行循环。一般深
11、层曝气池水可达10-20m，但超深层曝气法（又称竖井或深井曝气），水深可达150-300m。 优点：氧的利用效率高；污泥负荷速率高，比普通活性污泥法高2.54倍；占地面积小，大约是普通活性污泥的1/20左右；能够承受强烈的负荷变动，对于冲击负荷产生的影响较小，能够进行稳定的处理；能够对只经过格栅和除砂池的原污水进行有效地处理，不需要设置初沉池；影响环境的臭味问题可以控制。与普通活性污泥法相比较，深井曝气法中吹入的空气量大约是前者的1/61/8，开口比大约是1/20。很显然臭气的产生量能够大大地受到抑制；产生的污泥量少，在相同的BOD负荷情况下，深井曝气池产生的污泥量要比普通活性污泥法大约少25
12、38%；不受外界气候条件影响；（9）能够用于高浓度污水处理，处理的污水BOD浓度可以达到数千mg/l。缺点：处理过程容易遭受变化，要求比普通活性污泥法更高、更熟练的技术人员对它进行运行管理，否则很难进行正常的运行。适用条件：适用于高浓度有机废水。2.2.1.9、纯氧曝气法原理：通过好氧微生物对污水中的有机物进行生化反应使污水得以净化。所不同的是前者是向污水中充纯氧，后者是向污水中充空气。优点：a氧传递速率快，活性污泥浓度高，因此可提高有机物去除率，使曝气池容积大大缩小；(2)剩余污泥量少，污泥具有良好沉降性，不易发生污泥膨胀；(3)曝气池中能保持高浓度的溶解氧，有较好的耐冲击负荷能；氧的利用率
13、EA可提高到80-90%，而一般的鼓风曝气仅为10%左右。缺点：纯氧发生器容易出现故障，装置复杂，运转管理较麻烦；水池顶部必须密闭不漏气，结构要求高。2.2.1.10、克劳斯法原理：把厌氧消化富含氨氮的上清液加到回流污泥中一起曝气消化，然后再加入曝气池。优点：克服了高碳水化合物所带来的污泥膨胀问题，而且消化池上清液挟带的污泥量较大，有改善混合液沉淀性能的功效。适用条件：特别适合于处理CN比高的高浓度有机污水2.2.1.11、吸附-生物降解工艺（AB法）原理：A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段由曝气池和二次沉淀池所组成。A段对污染物的去除主要是物理化学为主导的吸附功能，B段的主要净化功能是去除有
14、机污染物。主要特征：由预处理段、A级、B级三段组成，无初沉池；A级由吸附池和沉淀池组成，负荷高、停留时间短；B级由曝气池和二沉池组成，负荷低，停留时间长；A、B段各有污泥回流系统和适合的微生物种群； 优点：对有机底物去除效率高；系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能；有较好的脱氮除磷效果；节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。经试验证明，AB法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用20%25%.缺点：A段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于A段在超高有机负荷下工作，使A段曝气池运行于厌氧工况下，导致产生硫化氢、
15、大粪素等恶臭气体；当对除磷脱氮要求很高时，A段不宜按AB法的原来去除有机物的分配比去除BOD55%60%，因为这样B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脱氮；污泥产率高，A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。适用条件：AB法工艺适合于污水浓度高、具有污泥消化等后续处理设施的大中规模的城市污水处理厂，有明显的节能效果。对于有脱氮要求的城市污水处理厂，一般不宜采用。2.2.1.12、序批式活性污泥法（SBR法）原理：SBR工艺的基本运行模式由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成，从污
16、水流入到闲置结束构成一个周期，在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行的。 优点：a工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；(2)耐冲击负荷，在一般情况下（包括工业污水处理）无需设置调节池；(3)反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质；（4)运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果；(5)污泥沉淀性能好,SVI值较低,能有效地防止丝状菌膨胀；(6)该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。 缺点：间歇周期运行，严重依靠现代自动化控制技术；自动化程度要求较高，操作、管理、维护，对
