【正文】 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(guò)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。而連續(xù)厭氧過(guò)程中水解、酸化的目的是為混合厭氧消化過(guò)程中的甲烷化階段提供基質(zhì)。 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。因此，可以講水解好氧生物處理工藝是我國(guó)獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)的污水處理工藝，為我國(guó)的水污染控制作出了積極的貢獻(xiàn)。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。特別是北京市密云縣城污水處理廠（）、河南安陽(yáng)市豆腐營(yíng)污水處理廠（）、新疆昌吉市污水處理廠（）和深圳寶胺安縣石巖污水處理廠（）都相繼采用了該處理工藝。經(jīng)過(guò)十多年的開(kāi)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)。但是它對(duì)于污水處理技術(shù)發(fā)展所帶來(lái)的啟迪和歷史作用都具有深遠(yuǎn)意義，即使在今天，仍然有它的應(yīng)用價(jià)值。第三階段：自上世紀(jì)80年代起，國(guó)內(nèi)逐步開(kāi)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。 AB法”工藝在我國(guó)的歷史AB法工藝在我國(guó)的研究和應(yīng)用大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：第一階段：上世紀(jì)70年代末至80年代初期，我國(guó)許多專家學(xué)者對(duì)AB工藝的特性、運(yùn)行機(jī)理及處理過(guò)程和穩(wěn)定性等方面，進(jìn)行了深入全面和系統(tǒng)的研究，對(duì)“AB法”工藝在我國(guó)的應(yīng)用和推廣起到了積極作用?？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。◆ 當(dāng)對(duì)除磷脫氮要求很高時(shí)，A段不宜按AB法的原來(lái)去除有機(jī)物的分配比去除BOD55%～60%，因?yàn)檫@樣B段曝氣池的進(jìn)水含碳有機(jī)物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脫氮。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%。◆ 節(jié)能?！?系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。 AB法工藝的優(yōu)點(diǎn)具有優(yōu)良的污染物去除效果，較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，較好的脫氮除磷效果和投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低等。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。 AB法工作機(jī)理（1）開(kāi)放式系統(tǒng)原理AB工藝中不設(shè)初沉池，從而使污水中的微生物在A段得到充分利用，并連續(xù)不斷的更新，使A段形成一個(gè)開(kāi)放性的、不斷由原污水中生物補(bǔ)充的生物動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。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。A段產(chǎn)生的污泥量較大，約占整個(gè)處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且剩余污泥中的有機(jī)物含量高。 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，～。這種流程布置方式有利于利用原污水中的活性微生物，有利于在A段和B段生物處理池中保持各自的優(yōu)勢(shì)微生物種群，并及時(shí)以剩余污泥方式排出已截留的有機(jī)質(zhì)，從而減少系統(tǒng)中氧的消耗。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。AB法工藝中的A段利用活性污泥的吸附、絮凝能力將污水中有機(jī)物吸附于活性污泥上，進(jìn)而將其部分降解，產(chǎn)生的大量生物污泥在隨后設(shè)置的A段沉淀池中進(jìn)行泥、水分離，大部分有機(jī)物質(zhì)以剩余污泥方式被排出。兩段串流程如下圖：從工藝流程圖中可見(jiàn)，AB法工藝中的A、B兩段需嚴(yán)格分開(kāi)，污泥系統(tǒng)各段獨(dú)立循環(huán)，兩段串聯(lián)運(yùn)行。A段停留時(shí)間約20－40分鐘，以生物絮凝吸附作用為主，同時(shí)發(fā)生不完會(huì)氧化反應(yīng)，生物主要為短世代的細(xì)菌群落，去除BOD達(dá)50%以上。 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。 AB法AB工藝是吸附——生物降解（AdsorptionBiodegradation）工藝的簡(jiǎn)稱。（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。（3）SBR工藝適合處理中低濃度BOD的污水；氧化溝工藝對(duì)處理高濃度BOD的污水有利。 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從連續(xù)運(yùn)行單元進(jìn)水，而不是從SBR單元進(jìn)水，提高了反應(yīng)器利用率，同時(shí)有效地抵抗沖擊負(fù)荷；活性污泥微生物置于交替厭氧、缺氧、好氧的環(huán)境中，同時(shí)完成脫氮除磷和有機(jī)物降解的目的；采用空氣堰控制出水，有效地控制出水懸浮物，從而達(dá)到高效穩(wěn)定地運(yùn)行。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(lái)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。（5）MSBR——改良式間歇活性污泥法MSBR是20世紀(jì)80年代初，美國(guó)Yang等結(jié)合傳統(tǒng)連續(xù)活性污泥處理和SBR技術(shù)，研究開(kāi)發(fā)出一種污水生物處理工藝。此外，通過(guò)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。第一個(gè)主體運(yùn)行階段結(jié)束后，通過(guò)一個(gè)短暫的過(guò)渡段，即進(jìn)入第二個(gè)主體運(yùn)行階段。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(guò)渡階段，兩個(gè)主體運(yùn)行階段運(yùn)行過(guò)程完全相同，運(yùn)行方向相反，如圖5所示。（4）UNITANK——一體化活性污泥系統(tǒng)UNITANK是由比利時(shí)史格斯清水公司（SEGHERS）開(kāi)發(fā)的，具有SBR和三溝式氧化溝技術(shù)的特點(diǎn)，由3個(gè)矩形池組成，3個(gè)池通過(guò)彼此間隔墻上的開(kāi)口實(shí)現(xiàn)水力相通，每個(gè)單元都配有曝氣系統(tǒng)，可以表面曝氣或鼓風(fēng)曝氣，中間池始終作曝氣池，兩個(gè)邊池既可作曝氣池也可作沉淀池，設(shè)有溢流堰，用于排水和排放剩余污泥。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)。（3）DATIAT——需氧池和間歇曝氣池系統(tǒng)DATIAT一般是由一個(gè)需氧池DAT和一個(gè)間歇曝氣池IAT組成。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。預(yù)反應(yīng)區(qū)（缺氧區(qū)）可以進(jìn)一步促進(jìn)釋磷以及反硝化作用，還可以輔助生物選擇器對(duì)水質(zhì)水量起調(diào)節(jié)作用。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。（2）CAST/CASS/CASP——循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)，是將可變?nèi)莘e活性污泥法和生物選擇器原理有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，具有同步脫氮除磷效果，以序批曝氣－非曝氣方式運(yùn)行的充－放式間歇活性污泥處理工藝。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。ICEAS預(yù)反應(yīng)區(qū)一般出于缺氧狀態(tài)，主反應(yīng)區(qū)是好氧反應(yīng)場(chǎng)所，體積約占總體積的85～90%。目前，SBR改進(jìn)型技術(shù)主要有：ICEAS、CAST/CASS/CASP、DAT－IAT、UNITANK、MSBR等。（6）操作復(fù)雜，對(duì)自控要求高，一旦自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)故障，對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行影響較大。（4）設(shè)備的閑置率較高。（2）對(duì)于多個(gè)SBR反應(yīng)器，進(jìn)水和排水閥門切換頻繁，容易造成閥門磨損，對(duì)自動(dòng)化要求較高。（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。（4）SBR可以實(shí)現(xiàn)厭氧、好氧和缺氧狀態(tài)的交替運(yùn)行，可以通過(guò)增大曝氣量、水力停留時(shí)間以及污泥齡來(lái)強(qiáng)化硝化和聚磷菌攝磷過(guò)程，也可以在缺氧條件下投加原污水提供有機(jī)碳源或者提高污泥濃度來(lái)促進(jìn)反硝化過(guò)程，還可以在進(jìn)水階段進(jìn)行攪拌維持厭氧狀態(tài)，促進(jìn)聚磷菌充分釋磷。（2）SBR從時(shí)間上來(lái)說(shuō)是一個(gè)理想的推流式過(guò)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)。（2）SBR工藝具有流程簡(jiǎn)單、管理方便、運(yùn)行費(fèi)用較低、處理效果好及設(shè)備國(guó)產(chǎn)化程度高等優(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3階段——靜置期：既不曝氣也不攪拌，反應(yīng)池處于靜沉狀態(tài)，進(jìn)行高效的泥水分離COD降為最小值，隨著水中的溶解氧不斷降低，厭氧反應(yīng)也在進(jìn)行。第2階段——反應(yīng)（曝氣）期：進(jìn)水達(dá)到設(shè)定的液位后，開(kāi)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。第1階段——進(jìn)水期：污水在該時(shí)段內(nèi)連續(xù)進(jìn)入處理池，直到達(dá)到最高運(yùn)行液位，并且借助于池底泵的攪動(dòng)，使廢水和池中活性污泥充分混合。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工藝原理SBR工藝是活性污泥法的一種變型。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。多溝交替式氧化溝成功案例：西安北石橋污水廠、常熟市城北污水處理廠。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?！?一體化氧化溝工藝存在的弊端是系統(tǒng)控制、運(yùn)行管理難度大，設(shè)備能耗大，設(shè)備日常維護(hù)困難。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。一體化氧化溝除一般氧化溝所具有的優(yōu)點(diǎn)外，還有以下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：①工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少，不設(shè)初沉池、調(diào)節(jié)池和單獨(dú)的二沉池；②污泥自動(dòng)回流，投資少、能耗低、占地少、管理簡(jiǎn)便；③造價(jià)低，建造快，設(shè)備事故率低，運(yùn)行管理工作量少；④固液分離效果比一般二次沉淀池高，使系統(tǒng)在較大的流量濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。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(wú)泵自動(dòng)回流（見(jiàn)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。在分離器底部，混合液受到組件下側(cè)板的反力作用，該力可分解組件下側(cè)板流動(dòng)的兩束流——上向流和下向流，因流速差的存在形成壓力差，該壓力差就直接導(dǎo)致了污泥自動(dòng)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。圖32 固液分離及回流機(jī)理圖主溝內(nèi)混合液在流經(jīng)組件進(jìn)入分離器內(nèi)部時(shí)，由于特殊的分離器組件結(jié)構(gòu)和水力條件，流動(dòng)方向發(fā)生了多次變化，客觀上消耗了液流的能量，為固液分離打下了基礎(chǔ)。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。（5）合建式一體化氧化溝80年代初，美國(guó)開(kāi)發(fā)了將二次沉淀池設(shè)置在氧化溝中的合建式氧化溝——BMTS型，并發(fā)展成現(xiàn)在所說(shuō)的一體化氧化溝。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％。A2/C卡魯塞爾氧化溝 工藝流程圖四階段卡魯塞爾Bardenpho系統(tǒng)在卡魯塞爾2000型系統(tǒng)下游增加了第二缺氧池及再曝氣池，實(shí)現(xiàn)更高程度的脫氮。缺氧區(qū)內(nèi)有潛水?dāng)嚢杵?，具有混合和維持污泥懸浮的作用。根據(jù)出水含氮量的要求，調(diào)節(jié)活門張開(kāi)程度，可控制進(jìn)入缺氧區(qū)的流量。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)。以上兩種工藝一般用于現(xiàn)有氧化溝的改造，與標(biāo)準(zhǔn)的卡魯塞爾氧化溝工藝相比變動(dòng)不大，相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥工藝的A/O和A2/O工藝。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。Carrousel氧化溝使用立式表曝機(jī)，曝氣機(jī)安裝在溝的一端，因此形成了靠近曝氣機(jī)下游的富氧區(qū)和上游的缺氧區(qū)，有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉降，－。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。當(dāng)有機(jī)負(fù)荷較低時(shí)，可以停止某些氣器運(yùn)行，以節(jié)約能耗。由于曝氣機(jī)功率大，使得氧的轉(zhuǎn)移效率大大提高。BOD5去除率可達(dá)95～99%，脫氮效率約90%，除磷效率約為50%。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)。b．氧化溝與二沉池采用共用池壁，可減少土建工程量。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(jiàn)下圖。在各溝道橫跨安裝有不同數(shù)量轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)，進(jìn)行供氧兼有較強(qiáng)的推流攪拌作用。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。它的脫氮效果很好，但除磷效率不夠高，要求除磷時(shí)還需前加厭氧池。、23mg/L。最后經(jīng)中心島的可調(diào)堰門流出，至二次沉淀池。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。隔墻一般使用100150毫米厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造。溝道之間采用隔墻分開(kāi)，隔墻下部設(shè)有必要面積的通水窗口。上述