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1、一、传统活性污泥法工艺 一、传统活性污泥法工艺 活性污泥法是一种应用最广泛、最成熟的好氧生物处理技术，主要由曝气池、沉淀池和污泥回流系统组成，废水和从二沉池回流的活性污泥混合的同时进入曝气池，通过曝气，活性污泥呈悬浮状态，并与废水充分接触，废水中的悬浮物和胶质物被活性污泥吸附，而废水的的可溶性被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营养，转化为生物细胞，并氧化为最终产物（主要为 CO2），废水得到净化。传统的活性污泥法其具有以下优点（1）废水水质浓度至池首到池尾是逐渐下降的，由于在曝气池存在浓度梯度，废水降解推动力大，效率较高.（2）具有多种运行方式，处理方式比较灵活，系统抗冲击性强。（3）运行稳定
2、，出水水质好、投资及运行费用低等优点。缺点：处理设备构筑物多，造价高，管理较为麻烦，由于在好氧阶段之前，细菌未经过充分的磷释放过程，因此摄取磷的能力不强，不能有效地去除磷。二、缺氧-好氧活性污泥工艺 二、缺氧-好氧活性污泥工艺 该法简称 A/O 法，它将反硝化反应器置于系统之首，故称“前置式反硝化生物脱氮系统”，是目前应用较广的除磷脱氮工艺。由于在厌氧条件下，细菌释放了磷，在好氧条件下，它们能吸收污水中更多的磷。活性污泥含磷率为 4.85.8%，为一般活性污泥法的 45 倍，除磷效率较明显。优点：反硝化反应器在前，BOD 去除和硝化二项反应的综合反应器在后；反硝化以原废水中的有机物为碳源；硝化
3、反应器内含大量硝态氮的硝化液回流至反硝化反应器，进行反硝化脱氮反应；反硝化反应过程中产生的碱度可补偿硝化反应消耗的碱度的一半左右。对含氮浓度不高的废水（如生活污水、城市废水）可不必另行投加碱；硝化曝气池在后，反硝化残留的有机物得以进一步去除，勿需增建后曝气池；除磷效率较明显。缺点：处理水来自硝化反应器，其中含有一定浓度的硝酸氮，如沉淀池运行不当或排泥不及时，在池内可产生反硝化反应，污泥上浮，影响出水水质；要提高脱氮效果，必须加大内循环比(RN)，这样便增加动力消耗和运行费用，内循环夹带的氧量使缺氧状态受到影响，减弱反硝化进程和效果；污泥量较大，一般需要消化处理，污泥脱水性能较之氧化沟和 SBR
4、 法等具有延时曝气特点的方法产生的污泥要差。系统脱氮率一般在 85%以下。三、生物接触氧化 三、生物接触氧化 本工程好氧工艺将选用安装填料的生物接触氧化工艺，生活在组合填料上的微生物在有氧条件下，利用污水中有机物为营养物质，进行新陈代谢，将大分子有机物分解为小分子有机物，再将小分子有机物分解为 CO2、H2O，同时本身得到不断增殖，污染的污水得到稳定。反应器内废水、气泡和活性污泥不断循环流动，废水中的有机物、空气中的氧以及活性污泥中的微生物有充分良好的接触，从而使微生物对有机物的降解效率大大提高。该工艺具有处理负荷高，运行成本低，运行稳定的特点。因大量游离态菌胶团易于对废水中的悬浮物、有机物进
5、行吸附、分解因而能有效降低 COD、BOD、SS。本工艺具有以下优点：（1）工艺稳定可靠、系统抗冲击性强。本生物系统对生物量具有优良的截留能力，使整个系统抗冲击能力强，运行稳定；（2）使系统启动快。（3）投资省，运行成本低。四、一体化氧化沟工艺 四、一体化氧化沟工艺 氧化沟为硝化脱氮工艺的一种。氧化沟是活性污泥法的一种变形，又称循环曝气池。由于其泥龄长的特点符合硝化细菌增殖世代时间长的特点，在沟内通过周密的设计和运行，能产生硝化与反硝化反应，从而达到去除氨氮效果。由于氧化沟在流程设计上采用了连续反应器的原理，将碳源代谢、硝化、反硝化等过程在环状沟渠中连续进行，因而兼有完全混合曝气和推流反应系统
6、的优点。优点：特殊的水力学设计，使得反应器具有很强的稀释缓冲能力，因而特别适宜于耐受因流量和水质变化所引起的冲击负荷，出水水质稳定，指标优异。对水温、水质和水量的变动有较强的适应性；运行可靠、管理简便，易于实现自动化操作，也能在人工手动操作条件下正常运行。适合我国中小城市目前的管理操作水平。泥龄长，达 1530 天甚至更长，为传统活性污泥系统的 36 倍以上。有利于硝化细菌生长，硝化脱氮效率高。污泥产量低，且多已达到稳定的程度，勿需再进行消化处理。反应器内反应状态易于控制，运行方式较为灵活，可以利用时间和空间来双向调整运行工况及运行参数，实现多种工艺目标选择。工艺流程较短，利用侧沟进行泥水分离
7、，不设二沉池；污泥自动回流，不设污泥回流泵站；构筑物和设备少，事故率低，管理方便容易。缺点：氧化沟采用的表面机械曝气设备动力效率一般较鼓风机的微孔曝气设备动力效率要低，因而氧化沟动力消耗也较高。五、CASS 工艺 五、CASS 工艺 CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)是在 SBR 的基础上发展起来的,即在 SBR 池内进水端增加了一个生物选择器,生物选择器的可变容积、以序批曝气-非曝气方式运行的充-放式间隙活性污泥处理工艺,在一个反应器中完成有机污染物的生物降解和泥水分离的处理功能。整个系统以推流方式运行,而各反应区则以完全混合的方式运行以实现同步碳化和硝化-反
8、硝化功能。实现了连续进水,间歇排水。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌,其容积约占整个池子的 10%。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累再生理论,使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累),随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段,以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。据有关资料介绍,污泥膨胀的直接原因是丝状菌的过量繁殖，由于丝状菌比菌胶团的比表面积大,因此有利于摄取低浓度底物，但一般丝状菌的比增殖速率比非丝状菌小,在高底物浓度下菌胶团和丝状菌都以较大速率降解底物与增殖,但由于胶团细菌比增殖速率较大,其增殖量也较大,从而较丝状菌占优势,这样利用基质作为推
9、动力选择性地培养胶团细菌,使其成为曝气池中的优势菌。所以在 CASS 池进水端增加一个设计合理的生物选择器,可以有效地抑制丝状菌的生长和繁殖,克服污泥膨胀,提高系统的运行稳定性。CASS 工艺对污染物质降解是一个时间上的推流过程,集反应、沉淀、排水于一体,是一个好氧-缺氧-厌氧交替运行的过程,因此具有一定脱氮除磷效果。CASS 以一定的时间序列运行,其运行过程包括充水-曝气、充水-泥水分离、上清液滗除和充水-闲置等 4 个阶段并组成其运行的一个周期。不同的运行阶段的运行方式可根据需要进行调整,如无反应充水(即进水时既不曝气也不搅拌)、无曝气充水混合、充水曝气及不进水曝气等。一个运行周期结束后,
10、重复上一周期的运行并由此循环不止。循环过程中,反应器内的水位随进水而由初始的设计最低水位逐渐上升至最高设计水位,因而运行过程中其有效容积是逐渐增加的(即变容积运行)。曝气和搅拌阶段结束后,在静止条件下使活性污泥絮凝并进行泥水分离,沉淀结束后通过移动堰表面滗水装置排出上清水层并使反应器中的水位恢复至设计最低水位,然后重复上一周期的运行。为保证系统在最佳条件下运行,必须定时排泥。CASS 反应器中经沉淀后的污泥浓度可达 10000mg/L 以上,剩余污泥量要比传统的活性污泥处理工艺少得多。CASS 工艺循环操作过程如下图所示：与氧化沟和 AO 等活性污泥工艺相比，CASS 工艺具有如下优点：（1）
11、占地小，对处理同样规模的水量而言，土地使用及建设费用氧化沟和 AO 工艺省。（2）CASS 工艺分曝气、沉淀、滗水三阶段，在操作上各步骤相当明确，设备单一，维护亦较简单。用程序控制器、控制阀、流量计等设备自动控制，操作管理容易，也较省电。（3）比起国内许多污水工程设计过大，水量达不到设计值而造成投资浪费，CASS 工艺可以在调试阶段根据实际水量通过调整操作时间或操作设定水位，达到理想的处理效果，操作弹性较大。（5）CASS 工艺静止沉淀效果较好，出水 SS 较少，整个系统可以保留足够的微生物量。（6）CASS 工艺设有厌氧生物选择器，从好氧区回流的污泥与进池的污水充分接触，活性污泥能迅速吸附有机物，加快对溶解性底物的去除和难降解有机物的水解，使污泥中的磷得到有效释放。（7）CASS 工艺污泥虽有部分时间处于缺氧状态，溶解氧浓度低，但其有效污泥负荷还较高，可改善污泥沉降性，防止污泥膨胀。（8）微生物增殖率高，有机物去除速率较快。（9）构筑物简化，在同一个槽里可进行有机物的脱除和硝化、反硝化，达到除磷脱氮的目的。