【正文】 藝特點(diǎn)（1）水解池與厭氧UASB工藝啟動(dòng)方式不同。由于這些特點(diǎn)，可以設(shè)計(jì)出適應(yīng)大、中、小型污水處理廠所需的構(gòu)筑物。故水解池可以改變?cè)鬯目缮?，從而減少反應(yīng)的時(shí)間和處理的能耗。表51 水解（酸化）好氧處理工藝中水解（酸化）與厭氧消化的比較工藝項(xiàng)目水解（酸化）好氧中的水解（酸化）段厭氧消化兩相厭氧消化中的產(chǎn)酸相Eh/Mv0300100～300pH值～～～溫度不控制控制控制優(yōu)勢(shì)微生物兼性菌厭氧菌兼性菌+厭氧菌產(chǎn)氣中甲烷含量極少大量少量最終產(chǎn)物低濃度的有機(jī)酸CH4/CO2高濃度的有機(jī)酸如乙酸、少量CH4/CO2厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣過程可分為水解階段、酸化階段、乙酸化階段和甲烷階段等四個(gè)階段。 水解（酸化）與厭氧發(fā)酵的區(qū)別水解（酸化）好氧處理工藝中的水解（酸化）段與厭氧消化是兩種不同的處理方法。水解（酸化）工藝還應(yīng)用于工業(yè)廢水處理中，如印染、紡織、輕工、釀酒、化工、焦化、造紙等行業(yè)的工業(yè)廢水。經(jīng)過十多年的開發(fā)，圍繞水解好氧技術(shù)已經(jīng)形成一套完整的工藝技術(shù)。第三階段：自上世紀(jì)80年代起，國(guó)內(nèi)逐步開始將“AB法”應(yīng)用到城市污水處理和工業(yè)廢水處理工程中，已建成相當(dāng)數(shù)量的AB法工藝的城市污水處理廠，成效顯著，取得了十分可觀的社會(huì)效益和環(huán)境效益?？傮w而言，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。經(jīng)試驗(yàn)證明，AB法工藝較傳統(tǒng)的一段法工藝節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用20%～25%?！?系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。當(dāng)A段以兼氧的方式運(yùn)行時(shí)，由于供氧較低，高活性微生物為了滿足自身代謝能量的要求，被迫對(duì)在好氧條件下不易分解的有機(jī)物進(jìn)行初步分解，起到大分子斷鏈的作用，使其轉(zhuǎn)化為較小分子的易降解有機(jī)物，從而在后續(xù)的B段好氧曝氣中易于被去除。在B段曝氣池中生長(zhǎng)的微生物除菌膠團(tuán)微生物外，有相當(dāng)數(shù)量的高級(jí)真核微生物，這些微生物世代期比較長(zhǎng)，并適宜在有機(jī)物含量比較低的情況下生存和繁殖。 AB法工藝的主要特征（1）A段在很高的負(fù)荷下運(yùn)行，其負(fù)荷率通常為普通活性污泥法的50～100倍，污水停留時(shí)間只有20～40min，～。B段為低負(fù)荷段，經(jīng)A段處理后殘留于污水中的有機(jī)物在該段將被氧化甚至硝化，以保證較高的運(yùn)行穩(wěn)定性和污水處理效率。兩段串流程如下圖：從工藝流程圖中可見，AB法工藝中的A、B兩段需嚴(yán)格分開，污泥系統(tǒng)各段獨(dú)立循環(huán)，兩段串聯(lián)運(yùn)行。 AB法工藝流程AB法在工藝流程上分A、B兩段處理系統(tǒng)，其中A斷為高荷段，由A段曝氣池與沉淀池構(gòu)成，B段為低負(fù)荷段，由B段曝氣池與二沉池構(gòu)成。（5）SBR工藝是周期間歇運(yùn)行，各個(gè)工序轉(zhuǎn)換頻繁，需要自動(dòng)控制；氧化溝工藝是連續(xù)運(yùn)行，不要求自動(dòng)控制，只是在要求節(jié)能時(shí)用自動(dòng)控制。 氧化溝和SBR工藝的比較（1）SBR工藝占地少、土建費(fèi)用低，設(shè)備費(fèi)用高；氧化溝工藝占地多、土建費(fèi)用高，設(shè)備費(fèi)用低。MSBR實(shí)質(zhì)上由前端A2/O與后端SBR串聯(lián)而成的單池多格一體化工藝，巧妙地將連續(xù)流的空間控制(A2／O)與間歇式的時(shí)間控制（SBR）有效地結(jié)合于一體，混合流與推流相結(jié)合，系統(tǒng)前端采用空間控制來保證系統(tǒng)的高反應(yīng)速率，后端采用時(shí)間控制以有效地保證出水質(zhì)量，是一種集約化程度較高的一體化SBR變型工藝。此外，通過對(duì)系統(tǒng)時(shí)間和空間的控制，適當(dāng)增加水力停留時(shí)間，可以形成厭氧、缺氧和好氧條件，實(shí)現(xiàn)脫氮除磷。UNITANK運(yùn)行周期包括兩個(gè)主體運(yùn)行階段和兩個(gè)較短的過渡階段，兩個(gè)主體運(yùn)行階段運(yùn)行過程完全相同，運(yùn)行方向相反，如圖5所示。DAT池相當(dāng)于一個(gè)傳統(tǒng)活性污泥曝氣池，池中水呈完全混合狀態(tài)；IAT池相當(dāng)于一個(gè)傳統(tǒng)的SBR池，但進(jìn)水為連續(xù)。運(yùn)行時(shí)，按進(jìn)水－曝氣、曝氣、沉淀、潷水、進(jìn)水－閑置完成一個(gè)周期，其工藝原理如圖所示。生物選擇器設(shè)置在CASS前端，容積約占總?cè)莘e的10％，通常在厭氧或兼氧條件下運(yùn)行。ICEAS在沉淀階段仍然進(jìn)水，會(huì)在主反應(yīng)區(qū)底部造成一定的水力紊動(dòng)，從而影響泥水分離時(shí)間及出水水質(zhì)，因此其進(jìn)水量受到一定限制。目前，SBR改進(jìn)型技術(shù)主要有：ICEAS、CAST/CASS/CASP、DAT－IAT、UNITANK、MSBR等。（4）設(shè)備的閑置率較高。（6）SBR的運(yùn)行操作、參數(shù)控制可以實(shí)施自動(dòng)化管理控制。（2）SBR從時(shí)間上來說是一個(gè)理想的推流式過程，可使生化反應(yīng)推動(dòng)力和去除污染物的效率同時(shí)達(dá)到最大，但是就反應(yīng)器本身的混合狀態(tài)仍屬于完全混合式，因此具有耐沖擊負(fù)荷和反應(yīng)推動(dòng)力大的優(yōu)點(diǎn)。第5階段——閑置期：活性污泥中微生物充分休息恢復(fù)活性，為了保證污泥的活性，防止出現(xiàn)污泥老化現(xiàn)象，還須定期排出剩余污泥，為新鮮污泥提供足夠的空間生長(zhǎng)繁殖。第2階段——反應(yīng)（曝氣）期：進(jìn)水達(dá)到設(shè)定的液位后，開始曝氣，采用推流曝氣或完全混合曝氣方式，使廢水中的有機(jī)物與池中的微生物充分吸收氧氣，水中的溶解氧（DO）達(dá)到最大值，CODcr不斷降低。SBR單個(gè)周期的進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排放和待機(jī)都是可以進(jìn)行控制的。SBR能有效地去處廢水中的有機(jī)物及其氮磷元素，適用于市政污水和中低濃度的工業(yè)廢水處理。奧貝爾氧化溝成功案例：安徽省合肥市王小郢污水處理廠、北京大興黃村污水處理廠、山東濰坊污水處理廠。一體化氧化溝在設(shè)計(jì)時(shí)， 把除氮、 除磷作為重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)之一。一體化氧化溝不僅在于曝氣/沉淀一體化，實(shí)現(xiàn)了污泥無泵自動(dòng)回流（見圖3中的a），還在于直接將缺氧區(qū)和好氧區(qū)共壁合建實(shí)現(xiàn)了水力內(nèi)回流。當(dāng)這一沖擊作用與污泥的重力持平時(shí)，污泥便懸浮在分離器中，保持動(dòng)態(tài)靜止，形成一懸浮污泥層。運(yùn)行條件與常規(guī)活性污泥法基本相同，只是一體化氧化溝在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：污泥齡，污泥停留時(shí)間，缺氧段到厭氧段、好氧段到缺氧段的回流比，曝氣設(shè)備、水下推進(jìn)器、固液分離器的功率和數(shù)量等。五階段CarrouselBardenpho 工藝流程圖綜上所述，厭氧，缺氧與好氧合建的氧化溝系統(tǒng)可以分為三階段A2/O系統(tǒng)以及四、五階段Bardenpho系統(tǒng)，這幾個(gè)系統(tǒng)均是A/O系統(tǒng)的強(qiáng)化和反復(fù)，因此這種工藝的脫氮除磷效果很好，脫氮率達(dá)90％－95％。缺氧區(qū)內(nèi)有潛水?dāng)嚢杵鳎哂谢旌虾途S持污泥懸浮的作用。它的構(gòu)造上的主要改進(jìn)是在氧化溝內(nèi)設(shè)置了一個(gè)獨(dú)立的缺氧區(qū)。② 單級(jí)卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝單級(jí)卡魯塞爾氧化溝有兩種形式：一是有缺氧段的卡魯塞爾氧化溝，可在單一池內(nèi)實(shí)現(xiàn)部分反硝化作用，使用于有部分反硝化要求，但要求不高的場(chǎng)合。它的研制目的是為滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合，并能維持較高的傳質(zhì)效率，以克服小型氧化溝溝深較淺，混合效果差等缺陷。由于曝氣機(jī)功率大，使得氧的轉(zhuǎn)移效率大大提高。其工藝流程如下：重慶市南川污水處理廠 工藝流程圖（4）卡魯塞爾氧化溝傳統(tǒng)的卡魯塞爾氧化溝1——出水堰；2——曝氣器由上圖可知，這是一個(gè)多溝串聯(lián)系統(tǒng)，進(jìn)水與活性污泥混合后沿箭頭方向在溝內(nèi)作不停的循環(huán)流動(dòng)。改良型奧貝爾氧化溝采取氧化溝與二沉池合建方案，即二沉池外層設(shè)三圈氧化溝，呈同心布置，二沉池取代了ORBAL氧化溝中心島，具體形式見下圖。三個(gè)環(huán)形溝道相對(duì)獨(dú)立，溶解氧分別控制在0、2 mg/l，其中外溝道容積達(dá)50%～60%，處于低溶解氧狀態(tài)，污水在外溝道循環(huán)約150～250圈（由水力停留時(shí)間決定）才進(jìn)入中溝道，主要的有機(jī)物氧化及80%的脫氮均在外溝道完成。、23mg/L。動(dòng)力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應(yīng)用。溝道之間采用隔墻分開，隔墻下部設(shè)有必要面積的通水窗口。西安北石橋污水凈化中心采用具有脫氮除磷的D型氧化溝系統(tǒng)（前加厭氧池），一期工程處理能力為15萬立方米/天，對(duì)各階段處理效果實(shí)測(cè)結(jié)果表明，D型氧化溝處理城市污水效果顯著。三溝式氧化溝流程簡(jiǎn)潔，具有生物脫氮功能，但脫氮除磷效果不穩(wěn)定，由于無專門的厭氧區(qū)，因此，生物除磷效果差，而且由于交替運(yùn)行，總的容積利用率低，約為55%，設(shè)備總數(shù)量多，利用率低。%。交替工作的氧化溝（DE型）1——沉砂池；2——曝氣轉(zhuǎn)刷；3——出水堰；4——排泥管；5——污泥井；6——氧化溝① DE型、T型氧化溝脫氮工藝DE型氧化溝由容積相同的A、B兩段組成。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。但是隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展，它早已超出原先的實(shí)踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝。其最大的優(yōu)點(diǎn)是在不外加碳源的情況下在同一溝中實(shí)現(xiàn)有機(jī)物和總氮的去除，因此是非常經(jīng)濟(jì)的。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速，對(duì)于維持循環(huán)僅需克服沿程和彎道的水頭損失，因而氧化溝可比其他系統(tǒng)以低得多的整體功率密度來維持混合液流動(dòng)和活性污泥懸浮狀態(tài)。傳統(tǒng)曝氣的功率密度一般僅為20－30瓦/米3，平均速度梯度G大于100秒－1。氧化溝從整體上說又是完全混合的，而液體流動(dòng)卻保持著推流前進(jìn)，其曝氣裝置是定位的，因此，混合液在曝氣區(qū)內(nèi)溶解氧濃度是上游高，然后沿溝長(zhǎng)逐步下降，出現(xiàn)明顯的濃度梯度，到下游區(qū)溶解氧濃度就很低，基本上處于缺氧狀態(tài)。這樣，氧化溝在短期內(nèi)（如一個(gè)循環(huán)）呈推流狀態(tài)，而在長(zhǎng)期內(nèi)（如多次循環(huán)）又呈混合狀態(tài)。氧化溝法由于具有較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間，較低的有機(jī)負(fù)荷和較長(zhǎng)的污泥齡。 氧化溝工藝主要設(shè)計(jì)參數(shù)氧化溝的水力停留時(shí)間長(zhǎng)，有機(jī)負(fù)荷低，其本質(zhì)上屬于延時(shí)曝氣系統(tǒng)。（2）低負(fù)荷高污泥齡。若某時(shí)刻進(jìn)入高濃度或有毒工業(yè)廢水進(jìn)入溝內(nèi)后，其濃度會(huì)很快被稀釋，使其影響降低至最小。氧化溝則改成了封閉的環(huán)狀溝，因此氧化溝也稱為連續(xù)循環(huán)曝氣池。第一家氧化溝污水處理廠于1954年在荷蘭Voorshoper市建成投入使用。傳統(tǒng)的活性污泥法與AB法相比，處理效率、運(yùn)行穩(wěn)定性低于AB法，工程投資和運(yùn)行費(fèi)用高于AB法?；钚晕勰喾ㄓ泻芏喾N型式，使用最廣泛的主要有三類：①傳統(tǒng)活性污泥法和它的改進(jìn)型A/O、A2/O工藝；②氧化溝；③SBR工藝。經(jīng)過沉淀濃縮的污泥從沉淀池底部排出，其中大部分作為接種污泥回流至曝氣池，以保證曝氣池內(nèi)的懸浮固體濃度和微生物濃度；增殖的微生物從系統(tǒng)中排出，稱為“剩余污泥”。同時(shí)一些大分子有機(jī)物在細(xì)菌胞外酶作用下分解為小分子有機(jī)物?；钚晕勰喾ǖ幕玖鞒虨椋何鬯突亓鞯幕钚晕勰嘁黄疬M(jìn)入曝氣池形成混合液。該法是在人工充氧條件下，對(duì)污水和各種微生物群體進(jìn)行連續(xù)混合培養(yǎng)，形成活性污泥，通過對(duì)污染物的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機(jī)污染物。處理工藝介紹 常規(guī)活性污泥法常規(guī)活性污泥法是目前應(yīng)用較普遍的處理技術(shù)，又稱普遍活性污泥法或傳統(tǒng)活性污泥法，適合于食品、釀造、石油化工、城市生活污水等含有機(jī)物高的污水處理。日處理能力在10萬立方米以上的污水處理設(shè)施，一般選用A/O法、A/A/O法等技術(shù)。對(duì)在國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝，必須經(jīng)過中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)，提供可靠設(shè)計(jì)參數(shù)后再進(jìn)行應(yīng)用。③應(yīng)切合實(shí)際地確定污水進(jìn)水水質(zhì)，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)參數(shù)。②工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括：處理單位水量投資、削減單位污染物投資、處理單位水量電耗和成本、削減單位污染物電耗和成本、占地面積、運(yùn)行性能可靠性、管理維護(hù)難易程度、總體環(huán)境效益等。④積極審慎地采用高效經(jīng)濟(jì)的新工藝。（2）按城市污水處理及污染防治技術(shù)政策要求，在對(duì)氮、磷污染物有控制要求的地區(qū)，應(yīng)采用具備較強(qiáng)的除磷脫氮功能的二級(jí)強(qiáng)化處理工藝。城市污水二級(jí)處理出水不能滿足水環(huán)境要求時(shí)，在有條件的地區(qū)，可利用荒地、閑地等可利用的條件，采用土地處理系統(tǒng)和穩(wěn)定塘等自然凈化技術(shù)進(jìn)一步處理。活性污泥法是以懸浮生長(zhǎng)的微生物在好氧條件下對(duì)污水中的有機(jī)物、氨氮等污染物進(jìn)行降解的廢水生物處理工藝。曝氣池為反應(yīng)主體；沉淀池的作用是進(jìn)行泥水分離，保證回流污泥，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度；回流系統(tǒng)用來維持曝氣池的污泥濃度，并通過改變回流比，改變曝氣池的運(yùn)行工況；剩余污泥排放系統(tǒng)是去除有機(jī)物的途徑之一；供氧系統(tǒng)主要由供氧曝氣風(fēng)機(jī)和專用曝氣器構(gòu)成向曝氣池內(nèi)提供足夠的溶解氧。第一階段，污水中的有機(jī)污染物被活性污泥顆粒吸附在菌膠團(tuán)的表面上，這是由于其巨大的比表面積和多糖類黏性物質(zhì)。經(jīng)過活性污泥凈化作用后的混合液進(jìn)入二次沉淀池，混合液中懸浮的活性污泥和其他固體物質(zhì)在這里沉淀下來與水分離，澄清后的污水作為處理水排出系統(tǒng)?；钚晕勰喙に嚨娜秉c(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定性差，容易發(fā)生污泥膨脹和污泥流失，分離效果不夠理想。對(duì)于大型污水廠來說，年運(yùn)營(yíng)費(fèi)很可觀，比如規(guī)模為40104m3/d的污水廠，1m3污水節(jié)省處理費(fèi)1分錢，一年就節(jié)省146萬元。 氧化溝法 一般原理氧化溝污水處理工藝是由荷蘭衛(wèi)生工程研究所（TNO）在20世紀(jì)50年代研制成功的。傳統(tǒng)工藝的曝氣池有推流式和完全混合式兩種，推流式一般為矩形，完全混合式一般為圓形池。首先，污水一經(jīng)進(jìn)入池中，立即與池內(nèi)混合液完全混合，經(jīng)幾十圈的循環(huán)，各點(diǎn)的污染物濃度基本一致。由此可見，氧化溝工藝綜合了推流式和完全混合式的優(yōu)點(diǎn)。氧化溝的曝氣形式主要以表曝為主，常見的曝氣設(shè)備有水平軸曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)碟、垂直軸曝氣機(jī)、射流曝氣器等，與傳統(tǒng)工藝的鼓風(fēng)曝氣形式相比，氧化溝的曝氣系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化，運(yùn)行管理方便。氧化溝一般由溝體、曝氣設(shè)備、進(jìn)出水裝置、導(dǎo)流和混合設(shè)備組成，溝體的平面形狀一般呈環(huán)形，也可以是長(zhǎng)方形、L形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩形和梯形。入流通過曝氣區(qū)在循環(huán)中很好的被混合和分散，混合液再次圍繞CLR繼續(xù)循環(huán)。（2）氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化－反硝化生物處理工藝。（3）氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質(zhì)，液體混合和污泥絮凝。（4）氧化溝的整體功率密度較低，可節(jié)約能源。 氧化溝脫氮除磷工藝傳統(tǒng)氧化溝的脫氮，主要是利用溝內(nèi)溶解氧分布的不均勻性，通過合理的設(shè)計(jì)，使溝中產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū)，從而達(dá)到脫氮的目的。 脫氮除磷工藝氧化溝類型嚴(yán)格地說，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。奧貝爾氧化溝在我國(guó)應(yīng)用比較多，這些氧化溝通過設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵?、厭氧段、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。（1）PI型氧化溝PI（Phase Isolation）型氧化溝，即交替式和半交替式氧化溝，是七十年代在丹麥發(fā)展起來的，其中包括DE型、T型和VR型氧化溝，隨著各國(guó)對(duì)污水處理廠出