污水处理之活性污泥法

活性污泥法自1914年由Arden和Lockett创立到现在，也104年的发展与实践，在供氧方式、运转条件、反应器形式等方面不时得到革新和加以改进。公元前16世纪出现的传统活性污泥法都属于推流式曝气池，的原因接近水池进水口的基质浓度不考虑出口端的基质浓度，而曾经在的设计也没判断到需氧量的变化，最终导致了一些部位氧的不足。为再改进供氧不能均匀的缺点，1936年将均匀曝气方式中改沿推流方向渐愈曝气方式，大部分的氧量在基质去除也很快的进水端输人，而以内源代谢和衰减时间为比较多反应作用的出水端仅需少量的氧，这也就是悠久的传统活性污泥法也很标准的形式渐复曝气活性污泥法。

活性污泥法的变种（阶段曝气法）于1942年会出现。阶段曝气法又称多点进水法，进水等分几股，然后几股污水从曝气池的有所不同点进人，使使需氧量分配匀实。在污泥同原水调和前，使污泥进行再曝气的想法得到了更尽快的发展。1951年出现了接触稳定活性污泥法，它是悠久的传统活性污泥法的另外一种发展形式。为了避免在推流式曝气池中因基质浓度梯度照成的微生物不适应适应，使微生物群落保持相对稳定的状态。到20世纪50年代末，又出现了全部单体式活性污泥法，这种形式的优点是提供了一个利于增强细菌絮体生长时，进一步影响丝状菌它生长的环境，污泥的沉降和平整光滑性都非常好，但因此基质梯度的变化使系统很容易受有毒物质的千扰。目的是消除畏惧其他几种改进之处形式的缺点(可以处置大量的污泥、流程的运行控制特别要求严格一点)，再次出现了延时曝气法，的原因有三个求全部的细胞你算算停留时间，所以比较稳定程度也很高，而现在的原因经济问题的限制，它仅应用于污水浓度低的银色设施。另外还会出现了纯氧曝气法、深井曝气法等。

一、SBR法的发展

作为现代活性污泥法的改进，SBR法有着应用范围的应用前景。SBR法是序批式间歇活性污泥法(又称序批式反应器)的简称，它是目前被国内外应用广泛认可、研究和应用较少的一种污水生物处理技术，特别是紧接着先到的自动控制技术的发展，污水处理厂自动化管理程度有所增加，为SBR活性污泥法的推广应用需要提供了颇为有利的条件。

SBR工艺在设计和运行中，依据什么有所不同的水质条件、不使用场合和出水要求，有了许多新的变化和发展，出现了许多变型。ICEAS与比较传统SBR相比，减少了一个预反应区且后坏了、间歇排水，但由于在沉淀期进水影响大了泥水分离，使进水水质被了限制。DAT-IAT工艺心理暗示法了ICEAS的缺点，将预反应区替换成与SBR不起反应池IAT分置的预曝气池DAT,DAT发动进水后、后曝气，主体间歇反应器IAT在沉淀阶段不受进水的影响且增加了从IAT到DAT的回流。但是对此含生物难降解有机物污水的处理，DAT-IAT并没法拿到好的效果，而CASS工艺消除畏惧了这个缺点，将ICEAS的预反应区革新为容积小、设计十分优化合不合理的生物选择类型器并将主反应区的部分其余污泥回流至选择器，不溶物阶段不坏了，再加之系统更加稳定，且具有良好的道德的脱氮除磷效果。IDEA又是CASS的发展，主要是将生物中,选择器中改与SBR主体构筑物分据的预混合池。但以上工艺均只有能做到进水后而排水间歇。就是为了消除畏惧间歇排水的缺点，UNITANK工艺**了SBR和三沟式氧化沟的优点，一体化设计，能够做到在不不进水后出水但是污泥手动回流，与CASS而言省去很多麻烦了污泥回流设备。但UNITANK工艺还存在中沟污泥浓度低及过分依赖于仪表装置等缺点，如若是进水后阀门损毁，整个系统将难以工作的话。目的是怎么克服UNTANK工艺的缺点，又产生了一种新型的SBR系统MSBR。它实质上是将A/A/O工艺与SBR系统并联连接而成，需要单池多格方式，会省了许多阀门仪表等，增加了污泥回流又只要了较高的污泥浓度，有挺好的脱氮除磷效果。近几年，其他许多SBR系统的研究也能够得到了深人，如厌氧处理SBR、多级SBR等，均取得了较好的成效。紧接着技术的不断地进步和深人研究，将直接出现更多的SBR改型工艺。

二、氧化沟的发展

氧化沟是活性污泥法的一种改型，其曝气池呈封闭起来的沟渠型，污水和活性污泥的水的混合物液在其中进行不断地的循环流动起来，而又被被称“环状曝气池”、“无终端的曝气系统”。氧化沟工艺形式的改进和发展不如曝气设备的开发和研究是分不开的。20世纪60年代末，荷兰的DHV公司将立式急加速表曝机运用于氧化沟工艺，将其安装在氧化沟中心隔墙的末端，依靠其所出现的快速搅拌带动力使水流循环流动起来，使氧化沟的管用水深增强至4.5m，该工艺即为Carrousel氧化沟工艺，几乎与此同期，Lecmple和Mandt2002年将水下曝气和推动应用功能于氧化沟工艺，旗下了射流曝气氧化沟工艺，使氧化沟的快速有效水深和宽度相互独立，其深度约7~8m。1970年，南非变更土地性质了转盘曝气机而再次出现了Orbal氧化沟工艺。近二十年来荷兰DHV公司会推出了两层涡轮立式曝气机、德国Passavant公司开发完毕了具高抗腐蚀强、强度高、重量小的玻璃钢武器锻造型转刷叶片;美国USFilterEnvirex公司开发了以曝气转碟(冲击水流)和粗泡曝气并重的垂线停止循环流反应器(VLR)氧化沟工艺。

三、AB法的发展

AB工艺是吸附/生物降解工艺的简称。这项污水生物处理技术是由德国亚琛工业大学的BothoBohnke教授为可以解决传统二级生物处理系统存在地的可以去除难降解有机物和脱氮除磷效率低及投资运行费用高等问题，在对两段活性污泥法和高负荷活性污泥法进行大量研究的基础上，于20世纪70年代中期开发、80年代结束应用于工程实践的一项研制开发污水生物处理工艺。

AB工艺在我国的研究和应用有过了三个阶段。必须是对AB工艺特性、运行程序机理及处理过程稳定性等通过十分详细的报道和研究；如果你是是较少单位对AB工艺处理城市污水、工业废水进行是有规模的试验研究；第三是国内部分城市污水处理厂如山东青岛市海泊河污水处理厂、泰安市污水处理厂、新疆**市河东污水处理厂等在从国外引进德国AB工艺技术的基础上，建成非常全面处理规模的AB法污水处理厂。AB工艺与现代活性污泥工艺两者相比，在处理效率、运行稳定性、工程投资和运行费用等方面均具备优势。

四、A/A/O系列的发展

20世纪70年代中期，美国的Spector在想研究活性污泥迅速膨胀控制问题时，才发现厌氧/好氧(Ap/O)状态的前后交替循环不但能最有效能够防止活性污泥丝状菌的膨胀，会改善污泥的自然沉降性能，但具备确实的装备强化除磷效果。第一个生产性Ap/O(Anaerobic/Oxic)装置于1979年建成投产，其后许多污水处理厂在修建或新的改造过程中需要了该工艺。AP/O系统由活性污泥反应池和第一个沉淀池所构成，污水和污泥四等分经厌氧再和好氧交替变换循环流动。反应池两类厌氧区想和好氧区，两个反应区及时划作为体积相同的格，出现推流式流态。回流污泥进人厌氧池可吸收祛除一部分有机物并释放出大量磷，走入好氧池污水中可使有机物能得到好氧降解，同时污泥将大量摄取污水中的磷，部分富磷污泥以剩余污泥的形式排掉，实现方法磷的彻底去除。

AN/O(Anoxic/Oxic)工艺是一种有回流的正面摄像头反硝化生物除磷流程，其中冰冻弹反硝化在严重缺氧池中参与，反硝化在好氧池中进行。

在AN/O工艺流程中，原污水先直接进入导致缺氧池，再进入好氧池，并将好氧池的混合液与沉淀池的污泥同样的回流到氧气不足池。污泥想和好氧池水配液的回流保证了供氧不足池和好氧池中有相当数量的微生物，并使氧气不足池换取好氧池中硝化反应才能产生的硝酸盐。而原污水和水的混合物液的直接直接进入，又为严重缺氧池反硝化能提供了足够的碳源有机物，使反硝化反应能在氧气不足池中绝无可能进行。反硝化反应后的出水又可在好氧池中进行BOD的进一步降解和硝化作用。

就是为了达到另外亚硝化除磷的目的，在Ap/O工艺中设置8供氧不足区，它的结构了厌氧/严重缺氧/好氧(A/A/O)工艺。

早期的生物脱氮除磷工艺是Bardenpho工艺，该工艺由两级A/O(Anoxic/Oxic)工艺分成，共四个反应池。BOD的去除、氨氮发生氧化和磷的吸收全是在硝化(第一氧化反应)段成功的。第二供氧不足段可以提供相当的停留时间，通过混合液的内源呼吸作用，及时祛除大股的硝化氮。终于好氧段为混合液需要提供短暂的瞬间的曝气时间，以减少四次沉淀池出现厌氧状态和释放磷的可能性。

导致突然发现水的混合物液流速减慢中硝酸盐对生物除磷有的很很不利的影响，Banard(1976)给出真正的意义上的脱氮除磷工艺，即在Bardenpho工艺的前端增设一个厌氧区，水的混合物液从第一好氧区流速减慢到第一导致缺氧区，污泥回流到厌氧区的坏了端。这一工艺流程在南非称为五段式Phoredox工艺，在美国称做改良型Bardenpho工艺。Bardenpho工艺按低污泥负荷方式设计和运行，目的是想提高生物脱氮率。改良Bardenpho工艺能得到进一步改进之处，20世纪80年代Marais研究组变更土地性质了UCT工艺，将污泥回流到严重缺氧区而也不是厌氧区，在缺氧区和厌氧区之间建立第二套混合液压力降低使进入厌氧区的硝态氮负荷降底。