廢水生化處理工藝

（1） 生物膜法
a) 原理：生物膜首先吸附附著水層有機(jī)物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進(jìn)入?yún)挌鈱舆M(jìn)行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復(fù)以達(dá)到凈化污水的目的。生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物（即生物膜）進(jìn)行有機(jī)污水處理的方法。
b) 特點：生物膜法通過生物載體提高微生物單位體積的密度，可大大提高容積負(fù)荷，占地面積小，同時，由于微生物生長在載體表面，無需污泥回流，運行管理十分方便。

（2） 活性污泥法
活性污泥法是利用懸浮生長的微生物絮體處理有機(jī)廢水的方法。生物絮體活性污泥包括細(xì)菌、真菌、原生動物和后生動物及其代謝的和吸附的有機(jī)物、無機(jī)物，具有降解有機(jī)污染物的能力。

（3） 膜生物反應(yīng)器(MBR)
a) 原理：在膜生物反應(yīng)器（MBR）中，超濾膜箱直接浸沒在膜池中，膜箱直接與透過液母管連接，透過液母管則通過一個透過液泵將過濾水抽出，同時濃縮的污泥混合液則將通過污泥回流泵被送到前部的生物反應(yīng)器中。
b) 特點：膜生物反應(yīng)器有效克服了與污泥泥沉降性能有關(guān)的限制條件，并起到了取代二沉池的作用，同時還能達(dá)到澄清和除菌的目的，出水水質(zhì)優(yōu)越。具體如下：
1) 極大提高了泥水分離效果。
2) 利于污泥功能的有效和充分。
3) 徹底消除了污泥膨脹對出水質(zhì)量的影響。
4) 但是，膜生物反應(yīng)器在運行過程中需通過大量曝氣進(jìn)行空氣擦洗和進(jìn)行定時化學(xué)清洗膜組件以防止膜堵塞，由此造成運行費用大、對運行管理要求較高。

（4） 生物濾池（BAF）
a) 原理：生物濾池（BAF）是一種將生物膜和過濾相結(jié)合的工藝。依靠生長在濾料表面的低濃度微生物降解廢水中的各類污染物，同時依靠濾料攔截懸浮物。當(dāng)攔截的懸浮物或生長的微生物量增加時，濾池水頭將增加，需及時通過反洗水泵進(jìn)行反沖。
b) 特點：1）將微生物膜法和過濾結(jié)合在一起。同時實現(xiàn)有機(jī)物的微生物降解和懸浮物的攔截。（2）為了兼顧過濾效果，濾料表面生長的微生物量非常有限，當(dāng)微生物量增長時，將造成濾池堵塞，不得不進(jìn)行沖洗以減少微生物量，因此抗沖擊能力較差。（3）為保證過濾對懸浮物的去除效果，需嚴(yán)格控制曝氣，否則將造成濾層擾動，使懸浮物穿透濾池，惡化出水水質(zhì)。（4）反應(yīng)器內(nèi)難以實現(xiàn)厭氧區(qū)和好氧區(qū)的分隔，因此無法脫除總氮。根據(jù)生物濾池的特點，其一般用于污水的深度處理。

（5） 改進(jìn)型A/O生化處理工藝
a) 該工藝綜合采用了降低微生物毒性、提高可生化性、生物強(qiáng)化處理、深度處理及高效優(yōu)勢生物菌種等工藝技術(shù)措施。
b) 改進(jìn)型A/O生化處理工藝的優(yōu)點
1) 活性污泥-微生物載體復(fù)合技術(shù)
反應(yīng)器內(nèi)活性污泥和附著在載體上的生物膜共存，這即提高了反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度，又使反應(yīng)器內(nèi)生物相更為豐富。同時，大量硝酸菌生長在生物載體上，一方面，使其在反應(yīng)器內(nèi)的泥齡足夠長以順利生長、繁衍；另一方面，固著生長的硝酸菌避免了隨活性污泥回流至缺氧區(qū)的過程，使氨氮的硝化更為徹底。
2) 可有效削減高濃度污染物對微生物活性的抑制作用
其一：采用倒置硝化/反硝化（A/O）工藝流程，前置缺氧反硝化使廢水中的大部分硝態(tài)氮在缺氧反硝化區(qū)內(nèi)得到轉(zhuǎn)化，防止高濃度硝態(tài)氮抑制硝酸菌的活性。
其二：設(shè)置大流量內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，將好氧區(qū)末端硝化液回流至缺氧區(qū)最前端，實現(xiàn)反應(yīng)器單元內(nèi)部的水質(zhì)混合、降低反應(yīng)器內(nèi)毒性污染物的瞬時濃度，同時提高總氮的脫除率。
3) 可有效減少或免除外加堿源
由于生物脫氮反應(yīng)中伴隨著pH值的變化，理論上每1g的NH3-N完全硝化要消耗7.14g堿度（以CaCO3計），而反硝化過程中每轉(zhuǎn)化1g的NO3-為N2產(chǎn)生3.57g堿度。采用倒置硝化/反硝化（A/O）工藝流程，可充分利用缺氧反硝化區(qū)產(chǎn)生的堿，減少或免除外加堿源。
4) 采用多項節(jié)能技術(shù)
其一：將高流量回流裝置設(shè)置在好氧硝化區(qū)與缺氧反硝化區(qū)間，使回流裝置對廢水提升高度耗能極小。
其二：采用組合式微生物載體，其較大尺寸的通道具有良好的過水性，同時可攔截、包裹上升的氣泡，在順利流化的同時可提高反應(yīng)器充氧效率。 
5) 其它優(yōu)點
? 處理過程不需在調(diào)節(jié)池或生化池投加稀釋水，節(jié)約水資源。
? 采用多項生物處理強(qiáng)化技術(shù)，各類污染物在生物處理段能得到有效去除，減少了后物化處理的藥劑投加量，大幅度減少處理成本。
? 微生物濃度高，按實際廢水水量設(shè)計的容積負(fù)荷小，池容小，節(jié)約占地面積，基建投資少。
? 采用先進(jìn)的生物厭氧反應(yīng)器，使廢水的可生化性大幅度提高，保證好氧生物段處理效果。同時，利用厭氧降解廢水中部分COD，有效降低后續(xù)好氧脫碳、硝化段的有機(jī)負(fù)荷，既有利于氨氮的穩(wěn)定去除，又減少了曝氣量，節(jié)約電能。
? 采用免堵微氣泡曝氣器，適應(yīng)北方沙塵天氣特征。
? 耗電小，運行成本低。
? 采用微生物活性改善技術(shù)，提高生物系統(tǒng)抗沖擊能力。
? 處理系統(tǒng)抗水質(zhì)沖擊能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定。
6) 關(guān)鍵設(shè)備的使用
使用免堵塞型曝氣器，提高污水處理效果的穩(wěn)定性、并減少維護(hù)成本。
XH型免堵塞曝氣器簡介及其特點
XH型免堵塞曝氣器是針對污水處理工藝中傳統(tǒng)微孔曝氣器存在的阻力大、易堵塞、運行可靠程度低等問題研究開發(fā)的新型曝氣器?？蓮V泛用于重廢水好氧生物處理曝氣。
根據(jù)雙膜理論，曝氣器的氧轉(zhuǎn)移率的高低取決于曝氣器產(chǎn)生的氣泡的大小和氣泡在池內(nèi)的分散程度。不同于微孔曝氣器需利用微孔獲得微氣泡的原理，XH型免堵塞曝氣器的氣泡源自可變孔，再利用密集的錐形倒齒對氣泡進(jìn)行切割、破碎，獲得微氣泡，同時利用散流裝置擴(kuò)大氣泡在水中的分散度，在相同場合下其氧轉(zhuǎn)移效率和微孔曝氣器相近。但其相對微孔曝氣器具有如下顯著特點：
? 采用可變出氣孔，不堵塞，維護(hù)簡單；
? 設(shè)置散流裝置，提高池體曝氣均勻度；
? 采用耐腐蝕、高機(jī)械強(qiáng)度的ABS材質(zhì)，使用壽命長；

（6） 升流失厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）
a) 原理：UASB反應(yīng)器是集有機(jī)物去除及泥（生物體）、水（廢水）和氣（沼氣）三相分離于一體的集成化廢水處理工藝，其工藝的突出特征是反應(yīng)器中可培養(yǎng)形成沉淀性能好的顆粒污泥、形成污泥濃度極高的污泥床，使其具有容積負(fù)荷高、污泥截留效果好、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)緊湊等一系列優(yōu)良的運行特性。
b) 特征：
1) 反應(yīng)器中具有濃度極高、且以顆粒狀存在的高活性污泥。
2) 反應(yīng)器內(nèi)具有集泥、水和氣分離于一體的三相分離器。這種三相分離器可以自動地將泥、水、氣加以分離并起到澄清出水、保證集氣室正常水面的功能。
3) 反應(yīng)器中無需安裝任何攪拌裝置，反應(yīng)器的攪拌是通過產(chǎn)氣及水流的上升攪拌作用而實現(xiàn)的，因而具有操作管理比較簡單的特性。

（7） 內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）
a) 內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）是在UASB反應(yīng)器基礎(chǔ)上開發(fā)的新型高效厭氧反應(yīng)器工藝。該工藝是為克服UASB反應(yīng)器所存在的在處理中低濃度（CODcr在1500~2000mg/L以下）廢水時，為利于污泥顆?；刂戚^高的上升流速以及在處理高濃度廢水時因較高的負(fù)荷及大量產(chǎn)氣所造成的污泥流失的問題而研究開發(fā)的。因而，IC反應(yīng)器不僅更適宜處理中、低濃度廢水的處理，同時在處理高濃度廢水時，其運行負(fù)荷及處理能力將比UASB更高。
b) 特點：
1) 具有較大的高徑比（一般為4~8），高度可達(dá)16~25m。IC反應(yīng)器實際上是由上下兩個UASB（即第二反應(yīng)室和第一反應(yīng)室）一體話組合而成。
2) 通過其合理的構(gòu)造設(shè)計及自身產(chǎn)氣實現(xiàn)的混合液內(nèi)循環(huán)，大大強(qiáng)化了泥水的混合接觸和傳質(zhì)效果，保證了第一反應(yīng)室內(nèi)高濃度的排泥量。同時，通過內(nèi)循環(huán)，使其上升流速得到大大提高，可達(dá)UASB反應(yīng)器的20倍左右（10~20m/h），因而其有機(jī)負(fù)荷遠(yuǎn)高于UASB反應(yīng)器。
3) IC反應(yīng)器所需容積一般為UASB反應(yīng)器的1/3~1/4，同時由于其很大的高徑比，其占地面積更小，更適用于用地緊張的場合。

（8） 厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）
a) 原理：厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）工藝在總結(jié)了各種第二代厭氧反應(yīng)器處理工藝特點性能的基礎(chǔ)上開發(fā)和研制的一種高效新型的厭氧污水生物技術(shù)。被處理的廢水在反應(yīng)器內(nèi)沿折流板作上下流動，依次通過每個反應(yīng)室的污泥床，廢水中的有機(jī)基質(zhì)通過與微生物接觸而得到去除。借助于處理過程中反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的氣體使反應(yīng)器內(nèi)的微生物固體在折流板所形成的各個隔室內(nèi)作上下膨脹和沉淀運動，而整個反應(yīng)器內(nèi)的水流則以較慢的速度作水平流動。水流繞折流板流動而使水流在反應(yīng)器內(nèi)的流經(jīng)的總長度增加，再加之折流板的阻擋及污泥的沉降作用，生物固體被有效地截留在反應(yīng)器內(nèi)。
b) 特點：ABR反應(yīng)器具有構(gòu)造簡單、能耗低、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、處理效率高等一系列優(yōu)點