河北地埋式一體化醫(yī)療污水處理設(shè)備
河北地埋式一體化醫(yī)療污水處理設(shè)備
一體化地埋式生活污水處理
生物接觸氧化法生物池內(nèi)設(shè)置填料，由于填料的比表面積大，池內(nèi)充氧條件好，生物接觸氧化池內(nèi)單位容積的生物體量都高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，因此生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷；
由于相當(dāng)一部分微生物固著生長(zhǎng)在填料表面，生物接觸氧化法可不設(shè)污泥回流系統(tǒng)，也不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理方便；
由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流屬于*混合型，因此生物接觸氧化池對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；
由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，當(dāng)有機(jī)物容積負(fù)荷較高時(shí)，其F/M（F為有機(jī)基質(zhì)量，M為微生物量）比可以保持在一定水平，因此污泥產(chǎn)量可相當(dāng)于或低于活性污泥法；
采用A/O生物處理工藝是近幾年來國(guó)內(nèi)外環(huán)保工作者用以解決污水脫氮的主要方法，該方法具有如下特點(diǎn)：
利用系統(tǒng)中培養(yǎng)的硝化菌及脫氮菌，同時(shí)達(dá)到去除污水中含碳有機(jī)物及氨氮的目的，與經(jīng)普通活性污泥法處理后再增加脫氮三級(jí)處理系統(tǒng)相比，基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、電耗低、占地面積少。
A/O生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量較一般生物處理系統(tǒng)少，而且污泥沉降性能好，易于脫水。
A/O生物法較一般生物處理系統(tǒng)相比耐沖擊負(fù)荷高，運(yùn)行穩(wěn)定。
A/O生物處理系統(tǒng)因?qū)O2-N轉(zhuǎn)化成N2，因此不會(huì)出現(xiàn)硝化過程中產(chǎn)生NO2-N的積累，而1mg/ NO2-N會(huì)引起1.14mgCOD值，因此只硝化時(shí)，雖然氨氮濃度可能達(dá)標(biāo)，但COD濃度卻往往超標(biāo)嚴(yán)重。
采用A/O生物處理系統(tǒng)不僅能解決有機(jī)污染，而且還能解決氮和磷的污染，使氨氮的出水指標(biāo)小于15mg/l。
3）污水處理工藝流程
污水處理技術(shù)說明
污泥處理工藝
通常小型的污水處理站污泥處理有兩種方法：
一是污泥濃縮機(jī)械脫水處理；
二是污泥干化處理。考慮污泥濃縮機(jī)械脫水處理業(yè)主投資大，而污泥濃縮干化處理對(duì)周圍衛(wèi)生有影響。設(shè)有污泥消化系統(tǒng)，產(chǎn)生污泥量極少，為此，產(chǎn)生的污泥只作簡(jiǎn)單的濃縮處理后，由人工每年清理外運(yùn)作農(nóng)肥。
1）污水來水不均勻程度較高，水質(zhì)、水量變化較大（KZ=2.0），由于水量與水質(zhì)具有較大的不均勻性，因此必須考慮設(shè)置均質(zhì)均量的調(diào)節(jié)池。
2）本類廢水BOD/COD值約0.5，可生化性較高。
3）排放要求中對(duì)病毒指標(biāo)有要求。
4）根據(jù)環(huán)保部門對(duì)污水排放的要求，污水處理工藝除了去除有機(jī)物外還應(yīng)能去除氨氮，使出水達(dá)到排放要求。
工藝思路
根據(jù)上述進(jìn)出水水量和水質(zhì)的情況，考慮污水處理工藝的選擇必須依照如下思路：
1）總體思路采用成熟可靠的A/O生物接觸氧化法為處理工藝，同時(shí)輔以格柵攔截、沉淀池澄清、消毒劑消毒等物化處理手段；
2）首先通過格柵攔截，對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理，目的是初步降低無機(jī)顆粒物質(zhì)的含量，提高污水的同一性和可生化性；接著由提升泵定量提升至調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，經(jīng)調(diào)節(jié)后的污水通過缺氧好氧A/O生物接觸氧化法，利用生物膜的作用使有機(jī)污染物首先轉(zhuǎn)化為氨氮，同時(shí)通過好氧硝化和缺氧反硝化過程既去除有機(jī)物又去除了氨氮。生化池配以新型的高密型彈性立體填料，該填料具有負(fù)荷高、施工簡(jiǎn)易、體積小、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、管理方便、維修更換方便等優(yōu)點(diǎn)；生化池的出水進(jìn)入二沉淀池進(jìn)行固液分離，二沉淀池具有固液分離效果好、投資省、對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化適應(yīng)能力強(qiáng)、施工簡(jiǎn)易等特點(diǎn)；二沉淀池出水進(jìn)入消毒池，進(jìn)行消毒處理，經(jīng)消毒處理后能確保污水經(jīng)處理后各項(xiàng)指標(biāo)全面達(dá)標(biāo)。
3）工藝流程簡(jiǎn)捷、工程造價(jià)低、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、便于管理。
1）攔污設(shè)施
原水中固體雜質(zhì)含量較高，為確保提升泵等設(shè)備正常工作和保證后續(xù)處理構(gòu)筑物正常運(yùn)行，擬在處理主體工藝的前段設(shè)置攔污設(shè)施。
2）生物接觸氧化法
生物接觸氧化法屬于生物膜法，具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：
生物接觸氧化法生物池內(nèi)設(shè)置填料，由于填料的比表面積大，池內(nèi)充氧條件好，生物接觸氧化池內(nèi)單位容積的生物體量都高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，因此生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷；
由于相當(dāng)一部分微生物固著生長(zhǎng)在填料表面，生物接觸氧化法可不設(shè)污泥回流系統(tǒng)，也不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理方便；
由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流屬于*混合型，因此生物接觸氧化池對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；
由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，當(dāng)有機(jī)物容積負(fù)荷較高時(shí)，其F/M（F為有機(jī)基質(zhì)量，M為微生物量）比可以保持在一定水平，因此污泥產(chǎn)量可相當(dāng)于或低于活性污泥法；
采用A/O生物處理工藝是近幾年來國(guó)內(nèi)外環(huán)保工作者用以解決污水脫氮的主要方法，該方法具有如下特點(diǎn)：
利用系統(tǒng)中培養(yǎng)的硝化菌及脫氮菌，同時(shí)達(dá)到去除污水中含碳有機(jī)物及氨氮的目的，與經(jīng)普通活性污泥法處理后再增加脫氮三級(jí)處理系統(tǒng)相比，基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、電耗低、占地面積少。
A/O生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量較一般生物處理系統(tǒng)少，而且污泥沉降性能好，易于脫水。
A/O生物法較一般生物處理系統(tǒng)相比耐沖擊負(fù)荷高，運(yùn)行穩(wěn)定。
A/O生物處理系統(tǒng)因?qū)O2-N轉(zhuǎn)化成N2，因此不會(huì)出現(xiàn)硝化過程中產(chǎn)生NO2-N的積累，而1mg/ NO2-N會(huì)引起1.14mgCOD值，因此只硝化時(shí)，雖然氨氮濃度可能達(dá)標(biāo)，但COD濃度卻往往超標(biāo)嚴(yán)重。
采用A/O生物處理系統(tǒng)不僅能解決有機(jī)污染，而且還能解決氮和磷的污染，使氨氮的出水指標(biāo)小于15mg/l。
3）污水處理工藝流程
污水主要工藝過程設(shè)計(jì)如下：
污水通過機(jī)械格柵攔污后的污水直接進(jìn)入調(diào)節(jié)池，設(shè)置調(diào)節(jié)池的目的調(diào)節(jié)污水的水量和水質(zhì)，為防止懸浮物在調(diào)節(jié)池內(nèi)沉淀，在調(diào)節(jié)池底布有穿孔曝氣管，采用間隙曝氣。
污水中有機(jī)成份較高，BOD5/CODcr=0.5，可生化性較好，因此采用生物處理方法大幅度降低污水中有機(jī)物含量是較經(jīng)濟(jì)的。由于污水中氨氮及有機(jī)物含量較高，特別是有機(jī)氮，在生物降解有機(jī)物時(shí)，有機(jī)氮會(huì)以氨氮形式表現(xiàn)出來，氨氮也是一個(gè)重要的污染控制指標(biāo)，因此污水處理采用缺氧好氧A/O生物接觸氧化工藝，即生化池需分為*池和O級(jí)池兩部分。調(diào)節(jié)池內(nèi)污水采用污水提升泵提升至*生化池，進(jìn)行生化處理。在*池內(nèi)，由于污水中有機(jī)物濃度較高，微生物處于缺氧狀態(tài)，此時(shí)微生物為兼性微生物，它們將污水中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，同時(shí)利用有機(jī)碳源作為電子供體，將NO2--N、NO3--N轉(zhuǎn)化為N2，而且還利用部分有機(jī)碳源和氨氮合成新的細(xì)胞物質(zhì)。所以*池不僅具有一定的有機(jī)物去除功能，減輕后續(xù)O級(jí)生化池的有機(jī)負(fù)荷，以利于硝化作用進(jìn)行，而且依靠污水中的高濃度有機(jī)物，完成反硝化作用，終消除氮的富營(yíng)養(yǎng)化污染。經(jīng)過*池的生化作用，污水中仍有一定量的有機(jī)物和較高的氮氨存在，為使有機(jī)物進(jìn)一步氧化分解，同時(shí)在碳化作用趨于*的情況下，硝化作用能順利進(jìn)行，特設(shè)置O級(jí)生化池。
*池出水自流進(jìn)入O級(jí)池，O級(jí)生化池的處理依靠自養(yǎng)型細(xì)菌（硝化菌）完成，它們利用有機(jī)物分解產(chǎn)生的無機(jī)碳源或空氣中的二氧化碳作為營(yíng)養(yǎng)源，將污水中的氨氮轉(zhuǎn)化為NO2--N、NO3--N。O級(jí)池出水一部分進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀，另一部分回流至*池進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，以達(dá)到反硝化的目的。在*和O級(jí)生化池中均安裝有填料，整個(gè)生化處理過程依賴于附著在填料上的多種微生物來完成的。在*池內(nèi)溶解氧控制在0.5mg/l左右；在O級(jí)生化池內(nèi)溶解氧控制在3mg/l以上，氣水比15:1。
O級(jí)生化池一部分出水回流進(jìn)入*池，；一部分流入豎流式沉淀池，進(jìn)行固液分離。
沉淀池固液分離后的出水自流進(jìn)入消毒池，用固體氯片消毒后即可直接排放。
沉淀池沉淀下來的污泥由氣提裝置，一部分提升至*池，進(jìn)行內(nèi)循環(huán)；一部分提升至污泥池；污泥池內(nèi)的污泥定期采用糞車外運(yùn)作農(nóng)肥處理。
污水處理技術(shù)說明
污泥處理工藝
通常小型的污水處理站污泥處理有兩種方法：
一是污泥濃縮機(jī)械脫水處理；
二是污泥干化處理。考慮污泥濃縮機(jī)械脫水處理業(yè)主投資大，而污泥濃縮干化處理對(duì)周圍衛(wèi)生有影響。設(shè)有污泥消化系統(tǒng)，產(chǎn)生污泥量極少，為此，產(chǎn)生的污泥只作簡(jiǎn)單的濃縮處理后，由人工每年清理外運(yùn)作農(nóng)肥。
一體化污水處理設(shè)備采用*的生物處理工藝，集去除BOD5、COD、NH3-N于一身，具有技術(shù)性能穩(wěn)定可靠，處理效果好，投資省，占地少，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。也可根據(jù)客戶要求同時(shí)配套中水回用設(shè)備。
二、詳細(xì)說明：
一體化污水處理設(shè)備介紹
【適用范圍】
高速公路服務(wù)區(qū)、學(xué)校、賓館、飯店、療養(yǎng)院、醫(yī)院。
住宅小區(qū)、別墅小區(qū)、村莊、集鎮(zhèn)等生活污水的處理。
車站、飛機(jī)場(chǎng)、海港碼頭、船泊。
工廠、礦山、、旅游點(diǎn)、風(fēng)景區(qū)。
水產(chǎn)加工場(chǎng)、牲畜加工廠、鮮奶加工廠等到生產(chǎn)廢水的處理。
與生活污水類似的各種工業(yè)有機(jī)污水。
【HBFH設(shè)備的幾種使用方法】
設(shè)備一般為埋地設(shè)置，設(shè)備上部可作為綠化地帶、停車場(chǎng)、道路等。
設(shè)備也可采用半埋式放置，埋式深度可根據(jù)你的需要確定。
設(shè)備也可放置在室外地表以上。
如該設(shè)備用于寒冷地帶，可把檢查孔加高，使設(shè)備埋設(shè)在凍土層以下。
該設(shè)備可不按標(biāo)準(zhǔn)布置形式排列，隨地形需要布置。
【HBFH設(shè)備選型說明】
根據(jù)用戶、地方*和設(shè)計(jì)院的要求不同，HBJA型污水處理設(shè)備分別論述如下：
1. HBJA-AO型用于污水一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
2. HBJA-B型用于污水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
3. HBJA-C型用于污水三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
4. H-Ⅰ、Ⅱ型為中水回用設(shè)備
【主要特點(diǎn)】
★節(jié)省空間
HBJA-AO系列污水處理設(shè)備可埋入地表以下，地表可作為綠化或廣場(chǎng)用地，因此該設(shè)備不占地表面積，不需蓋房，更不需采暖保溫。
★使用壽命長(zhǎng)
HBJA- AO系列污水處理由二級(jí)池子組成，一級(jí)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，埋深較大，另一組為鋼結(jié)構(gòu)，埋深較淺。鋼結(jié)構(gòu)池采用國(guó)內(nèi)的互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料進(jìn)行防腐。它是一 種橡膠網(wǎng)絡(luò)與塑料網(wǎng)絡(luò)互相貫穿形成互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物，它能耐酸、堿、鹽、汽油、煤油、耐老化、耐沖磨，能帶來銹防銹。設(shè)備一般涂刷該涂料之后，防腐壽命可達(dá) 40年以上。
★去污效果好
HBJA-AO系列污水處理設(shè)備中的AO生物處理工藝采用推流式生物接觸氧化池，它的處理優(yōu)于*混合式或二、 三級(jí)串聯(lián)*混合式生物接觸氧化池。并且它比活性污泥池體積小，對(duì)水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，耐沖擊性能好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹。同時(shí)在生物接觸氧化池中 采用了新型彈性立體填料，它具有實(shí)際比表面積大，微生物掛膜、脫膜方便，在同樣有機(jī)負(fù)荷條件下，比其它填料對(duì)有機(jī)物的去除率高，能提高空氣中的氧在水中溶 解度。
★產(chǎn)污泥量少
由于在AO生物處理工藝中采用了生物接觸氧化池，其填料的體積負(fù)荷比較低，微生物處于自身氧化階段，因此產(chǎn)泥量較少。 此外，生物接觸氧化池所產(chǎn)生瀚污泥的含水率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于活性污泥池所產(chǎn)生污泥的含水率。因此，污水經(jīng)LZFS系列污水處理設(shè)備后所產(chǎn)生的污泥量較少，一般僅需 90天左右排一次泥。
★噪音低
LZFS-AO系列污水處理設(shè)備除了采用了常規(guī)的鼓風(fēng)機(jī)消音措施外（如隔振墊、器等），還在鼓風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)壁設(shè)置了新型吸音材料，使設(shè)備運(yùn)行時(shí)的噪音低于50分貝，減輕了對(duì)周圍環(huán)境的影響。
★脫臭效果好
HBJA-AO系列污水設(shè)備配有士壤脫臭設(shè)施。其利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)池體上部空間設(shè)置改良士壤及布?xì)夤堋．?dāng)惡臭成份通過士壤層溶解于士壤所含的水份中，進(jìn)而由于士壤的表面吸附作用及化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)入士壤，終被其中的微生物分解而達(dá)到脫臭目的。
★不需要專人看管
HBJA-AO系列污水處理設(shè)備配套全自動(dòng)電器控制系統(tǒng)及設(shè)備損壞報(bào)警系統(tǒng)，設(shè)備可靠性好，因此平時(shí)一般無需專人管理，只需每月季度的維護(hù)和保養(yǎng)。
★中水水質(zhì)優(yōu)
智能型中水回用一體化裝置可以高效地進(jìn)行固液分離，得到直接使用的穩(wěn)定中水，中水懸浮物和濁度接近于零。中水的細(xì)菌和污物被大幅度去除，出水質(zhì)量?jī)?yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
一級(jí)處理
醫(yī)院污水一級(jí)處理的典型工藝是一級(jí)沉淀加俏毒。此流程適用于污水排人市政下水道的醫(yī)院,特別是一些綜合醫(yī)院。就我國(guó)目前的情況而言，大多數(shù)城市醫(yī)院污水處理后是排人城市下水道，故通常只進(jìn)行一級(jí)處理。但隨著醫(yī)院污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，有些大城市醫(yī)院也積極采用二級(jí)處理以確保處理后出水的水質(zhì)。
二級(jí)處理
二級(jí)處理通常為生物處理，常采用的處理方法有:生物轉(zhuǎn)盤法、生物接觸氧化法、射流曝氣法、氧化溝法、塔式生物濾池法等。這些技術(shù)均屬生物氧化法,通常是利用鼓風(fēng)曝氣、機(jī)械曝氣等,使污水中真菌等微生物大量繁殖,以吸附和氧化污水中的有機(jī)物等有害物質(zhì)。二級(jí)處理工藝適用于醫(yī)院污水排人地面水域的情況,可對(duì)污水的生物性污染、理化性污染及有毒有害勿質(zhì)進(jìn)行全面處理。生物氧化法處理污水雖然出水水質(zhì)較好，但會(huì)產(chǎn)生大量的活性污泥，需進(jìn)行污泥處理,這加大了處理流程、增加了處理費(fèi)用，同時(shí),曝氣會(huì)對(duì)空氣造成二次污染，另外，生物處理污水停留時(shí)間較長(zhǎng)，工藝設(shè)施占地面積較大也是其弱點(diǎn)。因此,多數(shù)醫(yī)院逐步對(duì)原有的工藝進(jìn)行改造或新建較*的污水處理工程,以提高出水水質(zhì),使之達(dá)標(biāo)排放。
消毒處理
醫(yī)院污水消毒處理方法很多，大致可分為物理方法和化學(xué)方法兩大類。物理方法有輻射法、累外線法、加熱法、冷凍法等。用物理方法對(duì)醫(yī)院污水進(jìn)行消毒處理，通常適用于污水量較小的情況,且其處理效果往往不如采用化學(xué)法明顯,但該法有個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)，即無=次污染。物理方法中較常用的是紫外線消毒法，具有快速、設(shè)備簡(jiǎn)單、維修方便無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，但其不足之處在于污水前處理要求嚴(yán)格，處理水量較小、易被有機(jī)物干擾及無持續(xù)消毒作用。
化學(xué)方法
化學(xué)方法包括用鹵素,臭氧、重金屬離子、陽離子表面活性劑等化學(xué)藥劑處理。其中，較常用的是氣化消毒法和臭氧消毒法。臭氧法殺菌效果,已有100多年的歷史,在西歐尤其在法國(guó)普遍采用。但臭氧制備及維護(hù)費(fèi)用較高,設(shè)備不易管理;同時(shí),由于我國(guó)的臭氧發(fā)生器性能不穩(wěn)定、產(chǎn)生賓氧在水中易衰減等原因，故臭氧法在我國(guó)很少采用。我國(guó)應(yīng)用廣泛的是氣化消毒法，八十年代常采用液氣法,該法具有處理效果穩(wěn)定、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資省、占地面積小、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但安全性較差,必須防止液氣的泄漏,以免造成人員傷亡事故九十年代應(yīng)用較多的次氯酸鈉法該法處理效果穩(wěn)定、設(shè)備簡(jiǎn)單、基建投資省、占地面積少，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低管理安全方便。
PDS轉(zhuǎn)鼓式一體化污水處理裝置是借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)及結(jié)合多年實(shí)踐，逐步改進(jìn)和完善的一種針對(duì)遠(yuǎn)離城市排水管網(wǎng)，又不宜在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)污水處理廠的地區(qū)的一種生活污水處理裝置。
該裝置特別適合于:小城鎮(zhèn)的新農(nóng)村建設(shè)、旅游風(fēng)景區(qū)、醫(yī)院療養(yǎng)區(qū)和軍事基地等，無管網(wǎng)的別墅區(qū)。
它在結(jié)構(gòu)上采用了旋轉(zhuǎn)薄片生物帶和將空氣強(qiáng)制混入液體的方式，具有巨大的氣、液傳質(zhì)面積，能有效地形成不斷更新的生物膜，大限度地提高污水處理能力和效果，是目前技術(shù)*、結(jié)構(gòu)*、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、管理方便、使用壽命超長(zhǎng)的污水處理裝置，其突出特點(diǎn)是低能耗、低噪音、低維護(hù)量和低運(yùn)行成本。
城市污水處理歷史可追溯到古羅馬時(shí)期，那個(gè)時(shí)期環(huán)境容量大，水體的自凈能力也能夠滿足人類的用水需求，人們僅需考慮排水問題即可。而后，城市化進(jìn)程加快，生活污水通過傳播細(xì)菌引發(fā)了傳染病的蔓延，出于健康的考慮，人類開始對(duì)排放的生活污水處進(jìn)行處理。早期的處理方式采用石灰、明礬等進(jìn)行沉淀或用漂進(jìn)行消毒。明代晚期，我國(guó)已有污水凈化裝置。但由于當(dāng)時(shí)需求性不強(qiáng)，我國(guó)生活污水仍以農(nóng)業(yè)灌溉為主。1762年，英國(guó)開始采用石灰及金屬鹽類等處理城市污水。
十八世紀(jì)中葉，歐洲工業(yè)革命開始，其中，城市生活污水中的有機(jī)物成為去除重點(diǎn)。1881年，法國(guó)科學(xué)家發(fā)明了*座生物反應(yīng)器，也是*座厭氧生物處理池—moris池誕生，拉開了生物法處理污水的序幕。1893年，*座生物濾池在英國(guó)Wales投入使用，并迅速在歐洲北美等國(guó)家推廣。技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生。1912年，英水處理委員會(huì)提出以BOD5來評(píng)價(jià)水質(zhì)的污染程度。
1914年，自英國(guó)曼徹斯特活性污泥法二級(jí)生物處理技術(shù)問世以來，一直被世界各國(guó)廣泛采用，目*達(dá)國(guó)家已經(jīng)普及了二級(jí)生物處理技術(shù)。但針對(duì)活性污泥法存在的問題，各國(guó)研究人員對(duì)該技術(shù)不斷進(jìn)行改造和發(fā)展，先后出現(xiàn)了普通活性污泥法、厭氧/缺氧/好氧活性污泥法(A/O,A /A/O)、間歇式活性污泥法(SBR 法)、改良型SBR (MSBR) 法、一體化活性污泥法(UNITANK)丶兩段活性污泥法(AB法) 等，以及各種類型的生物膜法等。
經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家污水處理技術(shù)從20 世紀(jì)60 年代的末端治理到70 年代的防治結(jié)合，從80年代的集中治理到90年代的清潔生產(chǎn)，不斷更新處理工藝技術(shù)、設(shè)施和設(shè)備。目前污水生物處理技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是多種技術(shù)組合為一體的新技術(shù)、新工藝， 如同步脫氮除磷好氧顆粒污泥技術(shù)、電/生物耦合技術(shù)、吸附/生物再生工藝、生物吸附技術(shù)以及利用光、聲、電與高效生物處理技術(shù)相結(jié)合處理高濃度有毒有害難降解有機(jī)廢水的新型物化，生物處理組合工藝技術(shù)，如光催化氧化生物處理新技術(shù)、電化學(xué)高級(jí)氧化/高效生物處理技術(shù)、超聲波預(yù)處理/高效生物處理技術(shù)、濕式催化氧化/ 高效生物處理技術(shù)以及輻射分解生物處理組合工藝等。
許多國(guó)家在水環(huán)境污染治理目標(biāo)與技術(shù)路線方面已經(jīng)有了重大變化，水污染治理的目標(biāo)已經(jīng)由傳統(tǒng)意義上的“污水處理、達(dá)標(biāo)排放”轉(zhuǎn)變?yōu)橐运|(zhì)再生為核心的“水的循環(huán)再用”，由單純的“污染控制”上升為“水生態(tài)修復(fù)和恢復(fù)”。
生物處理技術(shù)發(fā)展史
傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，生物處理的主要功能是分解、穩(wěn)定有機(jī)物，即降低BOD。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和對(duì)水環(huán)境的*觀察與研究表明，很多人工合成的有機(jī)物具有“三致”(致癌、致畸、致突變) 的嚴(yán)重危害，并且難以被微生物所降解，而無機(jī)性的營(yíng)養(yǎng)物如氮、磷則容易引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。因此，水處理的要求也在不斷變化，除要求水處理工藝具備脫氮除磷功能外，還要求將工業(yè)化生產(chǎn)、通過高溫高壓合成的各類污染物在污水處理過程中得到有效控制，因?yàn)檫@一類物質(zhì)在自然界的降解需要幾百年甚*千年，還將不斷富集，濃度不斷增大，直接危害生態(tài)環(huán)境和人類生活的健康。生物處理技術(shù)對(duì)這種類型的污水處理是否有效，一些BOD、COD濃度很高，甚至高達(dá)數(shù)萬mg/L的污水，生物處理技術(shù)能否有效，這些新的問題和新的要求，推動(dòng)了世界污水生物處理技術(shù)和工藝方法的發(fā)展。
按照微生物的生長(zhǎng)方式，生物法可分為以活性污泥法為代表的懸浮生長(zhǎng)法和以生物膜法為代表的附著生長(zhǎng)法。目前，城市污水處理以活性污泥法的應(yīng)用較廣。但是，由于傳統(tǒng)活性污泥法運(yùn)行需要消耗大量的能源，運(yùn)行費(fèi)也較高，需要進(jìn)行革新。為開發(fā)高效、低耗的城市污水處理新技術(shù)、新工藝，國(guó)內(nèi)外開展了大量的研究，并取得了一定的成就。
1.生物處理微生物
傳統(tǒng)的污水生物處理技術(shù)主要依賴兩大類微生物，即異養(yǎng)型好氧微生物和異養(yǎng)型厭氧微生物。近幾十年來，科學(xué)家和工程師共同合作，對(duì)污水生物處理中的微生物進(jìn)行比較深人的研究，取得了很多成果，如: 對(duì)活性污泥中細(xì)菌和原生動(dòng)物的不同種類和特性及其協(xié)同作用的研究，推進(jìn)了AB法工藝的發(fā)展; 對(duì)于硝化、反硝化細(xì)菌的研究，以及聚磷菌特性的研究，推進(jìn)了具有脫氮功能的A/O法工藝以及具有脫氮除磷功能的A/A/O法工藝的發(fā)展; 對(duì)于厭氧微生物種群和特性的研究，以及發(fā)現(xiàn)了厭氧微生物具有部分降解大分子合成有機(jī)物的能力，推進(jìn)了厭氧生物處理工藝以及用厭氧/好氧串聯(lián)流程處理含難降解有機(jī)物廢水的工藝發(fā)展; 對(duì)于高效菌的篩選、培養(yǎng)和固定化的研究，為進(jìn)一步提高污水生物處理的效能，特別是為難生物降解有機(jī)物的處理提供了有效的途徑。
2.生物處理工藝
生物處理中的三大要素是微生物、氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。反應(yīng)器是微生物棲息生長(zhǎng)的場(chǎng)所，是微生物對(duì)污水中的污染物加以降解、利用的主要設(shè)備。高效的反應(yīng)器，要能保持大的微生物量及其活性， 要能有效地供應(yīng)氧(或隔絕氧)，要使微生物、氧和污水中的有機(jī)物之間能充分接觸良好的傳質(zhì)條件。反應(yīng)器按其特性，大致可分為以下幾類:
①懸浮生長(zhǎng)型(如活性污泥法) 或附著生長(zhǎng)型(如生物膜法);
②推流式或*混合式;
③連續(xù)運(yùn)行式(如傳統(tǒng)活性污泥法) 或間歇運(yùn)行式(如SBR法)。
(1) 活性污泥法
活性污泥法自1914 年由Arden和Lockett 開創(chuàng)至今，已經(jīng)過104年的發(fā)展與實(shí)踐，在供氧方式、運(yùn)轉(zhuǎn)條件、反應(yīng)器形式等方面不斷得到革新和改進(jìn)。早出現(xiàn)的傳統(tǒng)活性污泥法屬于推流式曝氣池，由于靠近水池進(jìn)水口的基質(zhì)濃度高于出口端的基質(zhì)濃度，而初的設(shè)計(jì)沒有考慮到這種需氧量的變化，結(jié)果造成了一些部位氧的不足。為改進(jìn)供氧不均勻的缺點(diǎn)，1936 年將均勻曝氣的方式改為沿推流方向漸減曝氣的方式，大部分的氧量在基質(zhì)去除相當(dāng)快的進(jìn)水端輸人，而以內(nèi)源代謝和衰減為主要反應(yīng)作用的出水端僅需少量的氧，這也就是傳統(tǒng)活性污泥法比較標(biāo)準(zhǔn)的形式一一漸減曝氣活性污泥法。
活性污泥法的另一個(gè)變種一一階段曝氣法于1942 年出現(xiàn)。階段曝氣法又稱多點(diǎn)進(jìn)水法，進(jìn)水分成幾股，然后幾股污水從曝氣池的不同點(diǎn)進(jìn)人，從而使需氧量分配均勻。在污泥同原水混合前，使污泥進(jìn)行再曝氣的想法得到了更進(jìn)一步的發(fā)展。
1951年出現(xiàn)了接觸穩(wěn)定活性污泥法，它是傳統(tǒng)活性污泥法的另外一種發(fā)展形式。為了避免在推流式曝氣池中因基質(zhì)濃度梯度造成的微生物不適應(yīng)，使微生物群落保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。
到20世紀(jì)50年代末，出現(xiàn)了*混合式活性污泥法，這種形式的優(yōu)點(diǎn)是提供了一個(gè)有利于細(xì)菌絮體生長(zhǎng)，不利于絲狀菌生長(zhǎng)的環(huán)境，污泥的沉降和密實(shí)性都很好，但是由于基質(zhì)梯度的變化使系統(tǒng)容易受有毒物質(zhì)的千擾。為了克服其他幾種改進(jìn)形式的缺點(diǎn)(必須處置大量的污泥，流程的運(yùn)行控制要求嚴(yán)格)，出現(xiàn)了延時(shí)曝氣法，由于有一個(gè)完整的細(xì)胞平均停留時(shí)間，所以，穩(wěn)定程度相當(dāng)高，然而由于經(jīng)濟(jì)問題的限制，它僅用于污水濃度低的小型設(shè)施。另外，還出現(xiàn)了純氧曝氣法、深井曝氣法等。
1) SBR法的發(fā)展
作為傳統(tǒng)活性污泥法的改進(jìn)，SBR法有著廣泛的應(yīng)用前景。SBR法是序批式間歇活性污泥祛(又稱序批式反應(yīng)器) 的簡(jiǎn)稱，它是目前受到國(guó)內(nèi)外廣泛重視、研究和應(yīng)用較多的一種污水生物處理技術(shù)，特別是隨著*的自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，污水處理廠的自動(dòng)化管理程度大大提高，為SBR活性污泥法的推廣應(yīng)用提供了更為有利的條件。
SBR工藝在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，根據(jù)不同的水質(zhì)條件、使用場(chǎng)合和出水要求，有了許多新的變化和發(fā)展，產(chǎn)生了許多變型。ICEAS與傳統(tǒng)SBR相比，增加了一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū)。且連續(xù)進(jìn)水、間歇排水，但由于在沉淀期進(jìn)水影響了泥水分離，使進(jìn)水水質(zhì)受到了限制。DAT-IAT 工藝克服了ICEAS的缺點(diǎn)，將預(yù)反應(yīng)區(qū)改為與SBR反應(yīng)池IAT 分立的預(yù)曝氣池DAT, DAT 連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)曝氣，主體間歇反應(yīng)器IAT在沉淀階段不受進(jìn)水的影響，且增加了從IAT到DAT的回流。但是對(duì)于含生物難降解有機(jī)物污水的處理，DAT IAT并不能取得好的效果，而CASS工藝克服了這個(gè)缺點(diǎn)，將ICEAS的預(yù)反應(yīng)區(qū)革新為容積小、設(shè)計(jì)更加優(yōu)化合理的生物選擇器，并將主反應(yīng)區(qū)的部分剩余污泥回流至選擇器，沉淀階段不進(jìn)水，因而系統(tǒng)更加穩(wěn)定，且具有良好的脫氮除磷效果。IDEA 又是CASS的發(fā)展，主要是將生物選擇器改為與SBR 主體構(gòu)筑物分立的預(yù)混合池。但以上工藝均只能做到進(jìn)水連續(xù)，而排水間歇。為了克服間歌排水這個(gè)缺點(diǎn)，UNITANK工藝集合了SBR和三溝式氧化溝的優(yōu)點(diǎn)，一體化設(shè)計(jì)，做到連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水，并且污泥自動(dòng)回流，與CASS相比省去了污泥回流設(shè)備。但UNITANK 工藝還存在中溝污泥濃度低及過分依賴于儀表裝置等缺點(diǎn)，如一旦進(jìn)水閥門損壞，整個(gè)系統(tǒng)無法工作。為了克服UN-TANK 工藝的缺點(diǎn)，又產(chǎn)生了一種新型的SBR系統(tǒng)MSBR,它實(shí)質(zhì)上是將A/A/O工藝與SBR系統(tǒng)串聯(lián)而成，采用單池多格方式，省去了許多閥門儀表等，增加了污泥回流又保證了較高的污泥濃度，有很好的脫氮除磷效果。近幾年，其他許多SBR系統(tǒng)的研究也得到了深人，如厭氧SBR、多級(jí)SBR等，均取得了良好的效果。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和深人研究，將出現(xiàn)更多的SBR變型工藝。
2) 氧化溝的發(fā)展
氧化溝是活性污泥法的一種改型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，污水和活性污泥的混合液在其中進(jìn)行不斷的循環(huán)流動(dòng)，因此又被稱為“環(huán)形曝氣池”、“無終端的曝氣系統(tǒng)”。
氧化溝工藝形式的改進(jìn)和發(fā)展與其曝氣設(shè)備的開發(fā)和研究是分不開的。20 世紀(jì)60 年代末，荷蘭的DHV公司將立式低速表曝機(jī)應(yīng)用于氧化溝工藝，將其安裝在氧化溝中心隔墻的末端，利用其所產(chǎn)生的攪拌推動(dòng)力使水流循環(huán)流動(dòng)，使氧化溝的有效水深增加至4.5m,該工藝即為Carrousel氧化溝工藝，幾乎與此同期，Lecmple和Mandt *將水下曝氣和推動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用于氧化溝工藝，開發(fā)了射流曝氣氧化溝工藝，使氧化溝的有效水深和寬度相互獨(dú)立，其深度可達(dá)7~8m。1970年，南非開發(fā)了轉(zhuǎn)盤曝氣機(jī)而出現(xiàn)了Orbal氧化溝工藝。近年來，荷蘭DHV公司推出了兩層渦輪立式曝氣機(jī); 德國(guó)Passavant 公司開發(fā)了具有抗腐蝕強(qiáng)、強(qiáng)度高、重量小的玻璃鋼強(qiáng)化型轉(zhuǎn)刷葉片; 美國(guó)USFilter Envirex公司開發(fā)了以曝氣轉(zhuǎn)碟(推動(dòng)水流) 和粗泡曝氣相結(jié)合的垂直循環(huán)流反應(yīng)器(VLR) 氧化溝工藝。
目前，國(guó)外研究開發(fā)氧化溝工藝和生產(chǎn)氧化溝噪氣裝置的公司及機(jī)構(gòu)日趨增多，氧化溝技術(shù)還將得到發(fā)展。
3) AB法的發(fā)展
AB工藝是吸附/生物降解工藝的簡(jiǎn)稱。這項(xiàng)污水生物處理技術(shù)是由德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)的BothoBohnke教授為解決傳統(tǒng)二級(jí)生物處理系統(tǒng)存在的去除難降解有機(jī)物和脫氮除磷效率低及投資運(yùn)行費(fèi)用高等問題，在對(duì)兩段活性污泥法和高負(fù)荷活性污泥法進(jìn)行大量研究的基礎(chǔ)上，于20世紀(jì)70 年代中期開發(fā)、80年代開始應(yīng)用于工程實(shí)踐的一項(xiàng)新型污水生物處理工藝。
AB工藝在我國(guó)的研究和應(yīng)用經(jīng)歷了三個(gè)階段。首先是對(duì)AB工藝的特性、運(yùn)行機(jī)理及處理過程的穩(wěn)定性等進(jìn)行詳盡的和研究; 其次是較多單位對(duì)AB工藝處理城市污水、工業(yè)廢水進(jìn)行一定規(guī)模的試驗(yàn)研究; 第三是國(guó)內(nèi)部分城市污水處理廠(如山東省青島市海泊河污水處理廠、泰安市污水處理廠、新疆烏魯木齊市河?xùn)|污水處理廠等) 在引進(jìn)德國(guó)AB工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，已建成相當(dāng)處理規(guī)模的AB法污水處理廠。
AB 工藝與傳統(tǒng)活性污泥工藝相比，在處理效率、運(yùn)行穩(wěn)定性、工程投資和運(yùn)行費(fèi)用等方面均具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
4) A/A/O系列的發(fā)展
20世紀(jì)70年代中期，美國(guó)的Spector在研究活性污泥膨脹控制問題時(shí)，發(fā)現(xiàn)厭氧/好氧(Ap/O) 狀態(tài)的交替循環(huán)不僅能有效防止活性污泥絲狀菌的膨脹，改善污泥的沉降性能，而且具有明顯的強(qiáng)化除磷效果。*個(gè)生產(chǎn)性Ap/O (Anaerobic/Oxic) 裝置于1979 年建成投產(chǎn)，此后許多污水處理廠在修建或改造過程中采用了該工藝。
AP/O系統(tǒng)由活性污泥反應(yīng)池和二次沉淀池構(gòu)成，污水和污泥順次經(jīng)厭氧和好氧交替循環(huán)流動(dòng)。反應(yīng)池分為厭氧區(qū)和好氧區(qū)，兩個(gè)反應(yīng)區(qū)進(jìn)一步劃分為體積相同的格，產(chǎn)生推流式流態(tài)。回流污泥進(jìn)人厭氧池可吸收去除一部分有機(jī)物，并釋放出大量磷，進(jìn)人好氧池污水中可使有機(jī)物得到好氧降解，同時(shí)污泥將大量攝取污水中的磷，部分富磷污泥以剩余污泥的形式排出，實(shí)現(xiàn)磷的去除。
城市污水處理歷史可追溯到古羅馬時(shí)期，那個(gè)時(shí)期環(huán)境容量大，水體的自凈能力也能夠滿足人類的用水需求，人們僅需考慮排水問題即可。而后，城市化進(jìn)程加快，生活污水通過傳播細(xì)菌引發(fā)了傳染病的蔓延，出于健康的考慮，人類開始對(duì)排放的生活污水處進(jìn)行處理。早期的處理方式采用石灰、明礬等進(jìn)行沉淀或用漂進(jìn)行消毒。明代晚期，我國(guó)已有污水凈化裝置。但由于當(dāng)時(shí)需求性不強(qiáng)，我國(guó)生活污水仍以農(nóng)業(yè)灌溉為主。1762年，英國(guó)開始采用石灰及金屬鹽類等處理城市污水。
十八世紀(jì)中葉，歐洲工業(yè)革命開始，其中，城市生活污水中的有機(jī)物成為去除重點(diǎn)。1881年，法國(guó)科學(xué)家發(fā)明了*座生物反應(yīng)器，也是*座厭氧生物處理池—moris池誕生，拉開了生物法處理污水的序幕。1893年，*座生物濾池在英國(guó)Wales投入使用，并迅速在歐洲北美等國(guó)家推廣。技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生。1912年，英國(guó)污水處理委員會(huì)提出以BOD5來評(píng)價(jià)水質(zhì)的污染程度。
1914年，自英國(guó)曼徹斯特活性污泥法二級(jí)生物處理技術(shù)問世以來，一直被世界各國(guó)廣泛采用，目*達(dá)國(guó)家已經(jīng)普及了二級(jí)生物處理技術(shù)。但針對(duì)活性污泥法存在的問題，各國(guó)研究人員對(duì)該技術(shù)不斷進(jìn)行改造和發(fā)展，先后出現(xiàn)了普通活性污泥法、厭氧/缺氧/好氧活性污泥法(A/O,A /A/O)、間歇式活性污泥法(SBR 法)、改良型SBR (MSBR) 法、一體化活性污泥法(UNITANK)丶兩段活性污泥法(AB法) 等，以及各種類型的生物膜法等。
經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家污水處理技術(shù)從20 世紀(jì)60 年代的末端治理到70 年代的防治結(jié)合，從80年代的集中治理到90年代的清潔生產(chǎn)，不斷更新處理工藝技術(shù)、設(shè)施和設(shè)備。目前污水生物處理技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是多種技術(shù)組合為一體的新技術(shù)、新工藝， 如同步脫氮除磷好氧顆粒污泥技術(shù)、電/生物耦合技術(shù)、吸附/生物再生工藝、生物吸附技術(shù)以及利用光、聲、電與高效生物處理技術(shù)相結(jié)合處理高濃度有毒有害難降解有機(jī)廢水的新型物化，生物處理組合工藝技術(shù)，如光催化氧化生物處理新技術(shù)、電化學(xué)高級(jí)氧化/高效生物處理技術(shù)、超聲波預(yù)處理/高效生物處理技術(shù)、濕式催化氧化/ 高效生物處理技術(shù)以及輻射分解生物處理組合工藝等。
許多國(guó)家在水環(huán)境污染治理目標(biāo)與技術(shù)路線方面已經(jīng)有了重大變化，水污染治理的目標(biāo)已經(jīng)由傳統(tǒng)意義上的“污水處理、達(dá)標(biāo)排放”轉(zhuǎn)變?yōu)橐运|(zhì)再生為核心的“水的循環(huán)再用”，由單純的“污染控制”上升為“水生態(tài)修復(fù)和恢復(fù)”。
生物處理技術(shù)發(fā)展史
傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，生物處理的主要功能是分解、穩(wěn)定有機(jī)物，即降低BOD。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和對(duì)水環(huán)境的*觀察與研究表明，很多人工合成的有機(jī)物具有“三致”(致癌、致畸、致突變) 的嚴(yán)重危害，并且難以被微生物所降解，而無機(jī)性的營(yíng)養(yǎng)物如氮、磷則容易引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。因此，水處理的要求也在不斷變化，除要求水處理工藝具備脫氮除磷功能外，還要求將工業(yè)化生產(chǎn)、通過高溫高壓合成的各類污染物在污水處理過程中得到有效控制，因?yàn)檫@一類物質(zhì)在自然界的降解需要幾百年甚*千年，還將不斷富集，濃度不斷增大，直接危害生態(tài)環(huán)境和人類生活的健康。生物處理技術(shù)對(duì)這種類型的污水處理是否有效，一些BOD、COD濃度很高，甚至高達(dá)數(shù)萬mg/L的污水，生物處理技術(shù)能否有效，這些新的問題和新的要求，推動(dòng)了世界污水生物處理技術(shù)和工藝方法的發(fā)展。
按照微生物的生長(zhǎng)方式，生物法可分為以活性污泥法為代表的懸浮生長(zhǎng)法和以生物膜法為代表的附著生長(zhǎng)法。目前，城市污水處理以活性污泥法的應(yīng)用較廣。但是，由于傳統(tǒng)活性污泥法運(yùn)行需要消耗大量的能源，運(yùn)行費(fèi)也較高，需要進(jìn)行革新。為開發(fā)高效、低耗的城市污水處理新技術(shù)、新工藝，國(guó)內(nèi)外開展了大量的研究，并取得了一定的成就。
1.生物處理微生物
傳統(tǒng)的污水生物處理技術(shù)主要依賴兩大類微生物，即異養(yǎng)型好氧微生物和異養(yǎng)型厭氧微生物。近幾十年來，科學(xué)家和工程師共同合作，對(duì)污水生物處理中的微生物進(jìn)行比較深人的研究，取得了很多成果，如: 對(duì)活性污泥中細(xì)菌和原生動(dòng)物的不同種類和特性及其協(xié)同作用的研究，推進(jìn)了AB法工藝的發(fā)展; 對(duì)于硝化、反硝化細(xì)菌的研究，以及聚磷菌特性的研究，推進(jìn)了具有脫氮功能的A/O法工藝以及具有脫氮除磷功能的A/A/O法工藝的發(fā)展; 對(duì)于厭氧微生物種群和特性的研究，以及發(fā)現(xiàn)了厭氧微生物具有部分降解大分子合成有機(jī)物的能力，推進(jìn)了厭氧生物處理工藝以及用厭氧/好氧串聯(lián)流程處理含難降解有機(jī)物廢水的工藝發(fā)展; 對(duì)于高效菌的篩選、培養(yǎng)和固定化的研究，為進(jìn)一步提高污水生物處理的效能，特別是為難生物降解有機(jī)物的處理提供了有效的途徑。
2.生物處理工藝
生物處理中的三大要素是微生物、氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。反應(yīng)器是微生物棲息生長(zhǎng)的場(chǎng)所，是微生物對(duì)污水中的污染物加以降解、利用的主要設(shè)備。高效的反應(yīng)器，要能保持大的微生物量及其活性， 要能有效地供應(yīng)氧(或隔絕氧)，要使微生物、氧和污水中的有機(jī)物之間能充分接觸良好的傳質(zhì)條件。反應(yīng)器按其特性，大致可分為以下幾類:
①懸浮生長(zhǎng)型(如活性污泥法) 或附著生長(zhǎng)型(如生物膜法);
②推流式或*混合式;
③連續(xù)運(yùn)行式(如傳統(tǒng)活性污泥法) 或間歇運(yùn)行式(如SBR法)。
(1) 活性污泥法
活性污泥法自1914 年由Arden和Lockett 開創(chuàng)至今，已經(jīng)過104年的發(fā)展與實(shí)踐，在供氧方式、運(yùn)轉(zhuǎn)條件、反應(yīng)器形式等方面不斷得到革新和改進(jìn)。早出現(xiàn)的傳統(tǒng)活性污泥法屬于推流式曝氣池，由于靠近水池進(jìn)水口的基質(zhì)濃度高于出口端的基質(zhì)濃度，而初的設(shè)計(jì)沒有考慮到這種需氧量的變化，結(jié)果造成了一些部位氧的不足。為改進(jìn)供氧不均勻的缺點(diǎn)，1936 年將均勻曝氣的方式改為沿推流方向漸減曝氣的方式，大部分的氧量在基質(zhì)去除相當(dāng)快的進(jìn)水端輸人，而以內(nèi)源代謝和衰減為主要反應(yīng)作用的出水端僅需少量的氧，這也就是傳統(tǒng)活性污泥法比較標(biāo)準(zhǔn)的形式一一漸減曝氣活性污泥法。
活性污泥法的另一個(gè)變種一一階段曝氣法于1942 年出現(xiàn)。階段曝氣法又稱多點(diǎn)進(jìn)水法，進(jìn)水分成幾股，然后幾股污水從曝氣池的不同點(diǎn)進(jìn)人，從而使需氧量分配均勻。在污泥同原水混合前，使污泥進(jìn)行再曝氣的想法得到了更進(jìn)一步的發(fā)展。
1951年出現(xiàn)了接觸穩(wěn)定活性污泥法，它是傳統(tǒng)活性污泥法的另外一種發(fā)展形式。為了避免在推流式曝氣池中因基質(zhì)濃度梯度造成的微生物不適應(yīng)，使微生物群落保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。
到20世紀(jì)50年代末，出現(xiàn)了*混合式活性污泥法，這種形式的優(yōu)點(diǎn)是提供了一個(gè)有利于細(xì)菌絮體生長(zhǎng)，不利于絲狀菌生長(zhǎng)的環(huán)境，污泥的沉降和密實(shí)性都很好，但是由于基質(zhì)梯度的變化使系統(tǒng)容易受有毒物質(zhì)的千擾。為了克服其他幾種改進(jìn)形式的缺點(diǎn)(必須處置大量的污泥，流程的運(yùn)行控制要求嚴(yán)格)，出現(xiàn)了延時(shí)曝氣法，由于有一個(gè)完整的細(xì)胞平均停留時(shí)間，所以，穩(wěn)定程度相當(dāng)高，然而由于經(jīng)濟(jì)問題的限制，它僅用于污水濃度低的小型設(shè)施。另外，還出現(xiàn)了純氧曝氣法、深井曝氣法等。
1) SBR法的發(fā)展
作為傳統(tǒng)活性污泥法的改進(jìn)，SBR法有著廣泛的應(yīng)用前景。SBR法是序批式間歇活性污泥祛(又稱序批式反應(yīng)器) 的簡(jiǎn)稱，它是目前受到國(guó)內(nèi)外廣泛重視、研究和應(yīng)用較多的一種污水生物處理技術(shù)，特別是隨著*的自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，污水處理廠的自動(dòng)化管理程度大大提高，為SBR活性污泥法的推廣應(yīng)用提供了更為有利的條件。
SBR工藝在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，根據(jù)不同的水質(zhì)條件、使用場(chǎng)合和出水要求，有了許多新的變化和發(fā)展，產(chǎn)生了許多變型。ICEAS與傳統(tǒng)SBR相比，增加了一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū)。且連續(xù)進(jìn)水、間歇排水，但由于在沉淀期進(jìn)水影響了泥水分離，使進(jìn)水水質(zhì)受到了限制。DAT-IAT 工藝克服了ICEAS的缺點(diǎn)，將預(yù)反應(yīng)區(qū)改為與SBR反應(yīng)池IAT 分立的預(yù)曝氣池DAT, DAT 連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)曝氣，主體間歇反應(yīng)器IAT在沉淀階段不受進(jìn)水的影響，且增加了從IAT到DAT的回流。但是對(duì)于含生物難降解有機(jī)物污水的處理，DAT IAT并不能取得好的效果，而CASS工藝克服了這個(gè)缺點(diǎn)，將ICEAS的預(yù)反應(yīng)區(qū)革新為容積小、設(shè)計(jì)更加優(yōu)化合理的生物選擇器，并將主反應(yīng)區(qū)的部分剩余污泥回流至選擇器，沉淀階段不進(jìn)水，因而系統(tǒng)更加穩(wěn)定，且具有良好的脫氮除磷效果。IDEA 又是CASS的發(fā)展，主要是將生物選擇器改為與SBR 主體構(gòu)筑物分立的預(yù)混合池。但以上工藝均只能做到進(jìn)水連續(xù)，而排水間歇。為了克服間歌排水這個(gè)缺點(diǎn)，UNITANK工藝集合了SBR和三溝式氧化溝的優(yōu)點(diǎn)，一體化設(shè)計(jì)，做到連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水，并且污泥自動(dòng)回流，與CASS相比省去了污泥回流設(shè)備。但UNITANK 工藝還存在中溝污泥濃度低及過分依賴于儀表裝置等缺點(diǎn)，如一旦進(jìn)水閥門損壞，整個(gè)系統(tǒng)無法工作。為了克服UN-TANK 工藝的缺點(diǎn)，又產(chǎn)生了一種新型的SBR系統(tǒng)MSBR,它實(shí)質(zhì)上是將A/A/O工藝與SBR系統(tǒng)串聯(lián)而成，采用單池多格方式，省去了許多閥門儀表等，增加了污泥回流又保證了較高的污泥濃度，有很好的脫氮除磷效果。近幾年，其他許多SBR系統(tǒng)的研究也得到了深人，如厭氧SBR、多級(jí)SBR等，均取得了良好的效果。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和深人研究，將出現(xiàn)更多的SBR變型工藝。
2) 氧化溝的發(fā)展
氧化溝是活性污泥法的一種改型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，污水和活性污泥的混合液在其中進(jìn)行不斷的循環(huán)流動(dòng)，因此又被稱為“環(huán)形曝氣池”、“無終端的曝氣系統(tǒng)”。
氧化溝工藝形式的改進(jìn)和發(fā)展與其曝氣設(shè)備的開發(fā)和研究是分不開的。20 世紀(jì)60 年代末，荷蘭的DHV公司將立式低速表曝機(jī)應(yīng)用于氧化溝工藝，將其安裝在氧化溝中心隔墻的末端，利用其所產(chǎn)生的攪拌推動(dòng)力使水流循環(huán)流動(dòng)，使氧化溝的有效水深增加至4.5m,該工藝即為Carrousel氧化溝工藝，幾乎與此同期，Lecmple和Mandt *將水下曝氣和推動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用于氧化溝工藝，開發(fā)了射流曝氣氧化溝工藝，使氧化溝的有效水深和寬度相互獨(dú)立，其深度可達(dá)7~8m。1970年，南非開發(fā)了轉(zhuǎn)盤曝氣機(jī)而出現(xiàn)了Orbal氧化溝工藝。近年來，荷蘭DHV公司推出了兩層渦輪立式曝氣機(jī); 德國(guó)Passavant 公司開發(fā)了具有抗腐蝕強(qiáng)、強(qiáng)度高、重量小的玻璃鋼強(qiáng)化型轉(zhuǎn)刷葉片; 美國(guó)USFilter Envirex公司開發(fā)了以曝氣轉(zhuǎn)碟(推動(dòng)水流) 和粗泡曝氣相結(jié)合的垂直循環(huán)流反應(yīng)器(VLR) 氧化溝工藝。
目前，國(guó)外研究開發(fā)氧化溝工藝和生產(chǎn)氧化溝噪氣裝置的公司及機(jī)構(gòu)日趨增多，氧化溝技術(shù)還將得到發(fā)展。
3) AB法的發(fā)展
AB工藝是吸附/生物降解工藝的簡(jiǎn)稱。這項(xiàng)污水生物處理技術(shù)是由德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)的BothoBohnke教授為解決傳統(tǒng)二級(jí)生物處理系統(tǒng)存在的去除難降解有機(jī)物和脫氮除磷效率低及投資運(yùn)行費(fèi)用高等問題，在對(duì)兩段活性污泥法和高負(fù)荷活性污泥法進(jìn)行大量研究的基礎(chǔ)上，于20世紀(jì)70 年代中期開發(fā)、80年代開始應(yīng)用于工程實(shí)踐的一項(xiàng)新型污水生物處理工藝。
AB工藝在我國(guó)的研究和應(yīng)用經(jīng)歷了三個(gè)階段。首先是對(duì)AB工藝的特性、運(yùn)行機(jī)理及處理過程的穩(wěn)定性等進(jìn)行詳盡的和研究; 其次是較多單位對(duì)AB工藝處理城市污水、工業(yè)廢水進(jìn)行一定規(guī)模的試驗(yàn)研究; 第三是國(guó)內(nèi)部分城市污水處理廠(如山東省青島市海泊河污水處理廠、泰安市污水處理廠、新疆烏魯木齊市河?xùn)|污水處理廠等) 在引進(jìn)德國(guó)AB工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，已建成相當(dāng)處理規(guī)模的AB法污水處理廠。
AB 工藝與傳統(tǒng)活性污泥工藝相比，在處理效率、運(yùn)行穩(wěn)定性、工程投資和運(yùn)行費(fèi)用等方面均具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
4) A/A/O系列的發(fā)展
20世紀(jì)70年代中期，美國(guó)的Spector在研究活性污泥膨脹控制問題時(shí)，發(fā)現(xiàn)厭氧/好氧(Ap/O) 狀態(tài)的交替循環(huán)不僅能有效防止活性污泥絲狀菌的膨脹，改善污泥的沉降性能，而且具有明顯的強(qiáng)化除磷效果。*個(gè)生產(chǎn)性Ap/O (Anaerobic/Oxic) 裝置于1979 年建成投產(chǎn)，此后許多污水處理廠在修建或改造過程中采用了該工藝。
AP/O系統(tǒng)由活性污泥反應(yīng)池和二次沉淀池構(gòu)成，污水和污泥順次經(jīng)厭氧和好氧交替循環(huán)流動(dòng)。反應(yīng)池分為厭氧區(qū)和好氧區(qū)，兩個(gè)反應(yīng)區(qū)進(jìn)一步劃分為體積相同的格，產(chǎn)生推流式流態(tài)。回流污泥進(jìn)人厭氧池可吸收去除一部分有機(jī)物，并釋放出大量磷，進(jìn)人好氧池污水中可使有機(jī)物得到好氧降解，同時(shí)污泥將大量攝取污水中的磷，部分富磷污泥以剩余污泥的形式排出，實(shí)現(xiàn)磷的去除。
現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)醫(yī)院對(duì)污水處理的主要有兩種方法：*，利用消毒劑進(jìn)行消毒之后將其排入市政下水道。第二，對(duì)污水采取生化處理并在消毒之后向自然水體中排放。這兩種污水處理方式的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在：首先，病原微生物濃度較高，醫(yī)療單位對(duì)污水的消毒達(dá)不到合格標(biāo)準(zhǔn)。尤其大多醫(yī)院在規(guī)模縮小、等級(jí)降低之后，其消毒方法、污水處理設(shè)備以及自我檢測(cè)方面的完善程度也呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。其次，消毒過程中主要以氯為主。國(guó)內(nèi)大多地區(qū)目標(biāo)所采用的一般為一級(jí)或二級(jí)處理加氯消毒、次氯酸鈉消毒劑或者利用、二氧化氯進(jìn)行消毒。第三，消毒劑投加量過量或不足的情況比較常見。一部分醫(yī)院為保證殺菌比較*，使用過量的消毒劑，也有部分醫(yī)院為節(jié)約成本，投加量明顯不足，達(dá)不到良好的消毒效果。
傳統(tǒng)加氯消毒工藝局限性分析
醫(yī)院中常用的污水消毒方法主要有化學(xué)法與物理法，其中化學(xué)法中加氯消毒方法應(yīng)用較為廣泛，如、二氧化氯、、次氯酸鈉等消毒劑。醫(yī)院中采用加氯消毒工藝的原因在于其操作簡(jiǎn)便，對(duì)細(xì)菌等病原體的殺滅能起到較好的效果，但存在的局限性也不容忽視。
2.1滅殺病毒的效果較差
通過傳統(tǒng)加氯消毒工藝應(yīng)用于醫(yī)院污水消毒過程中分析，采用此工藝對(duì)許多如大腸菌群、沙門氏菌等菌群的去除率*，而對(duì)病毒取出所達(dá)到的數(shù)量級(jí)極少。尤其對(duì)腸道病毒進(jìn)行滅殺時(shí)，由于其忍受力更強(qiáng)于腸道致病菌或大腸菌群，在通過次氯酸鈉進(jìn)行處理之后，仍可在排放的污水中檢測(cè)出一定數(shù)量的病毒。因此，腸道致病菌或大腸菌群陰性無法確定病毒致病危險(xiǎn)是否存在。
現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)醫(yī)院對(duì)污水處理的主要有兩種方法：*，利用消毒劑進(jìn)行消毒之后將其排入市政下水道。第二，對(duì)污水采取生化處理并在消毒之后向自然水體中排放。這兩種污水處理方式的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在：首先，病原微生物濃度較高，醫(yī)療單位對(duì)污水的消毒達(dá)不到合格標(biāo)準(zhǔn)。尤其大多醫(yī)院在規(guī)模縮小、等級(jí)降低之后，其消毒方法、污水處理設(shè)備以及自我檢測(cè)方面的完善程度也呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。其次，消毒過程中主要以氯為主。國(guó)內(nèi)大多地區(qū)目標(biāo)所采用的一般為一級(jí)或二級(jí)處理加氯消毒、次氯酸鈉消毒劑或者利用、二氧化氯進(jìn)行消毒。第三，消毒劑投加量過量或不足的情況比較常見。一部分醫(yī)院為保證殺菌比較*，使用過量的消毒劑，也有部分醫(yī)院為節(jié)約成本，投加量明顯不足，達(dá)不到良好的消毒效果。
傳統(tǒng)加氯消毒工藝局限性分析
醫(yī)院中常用的污水消毒方法主要有化學(xué)法與物理法，其中化學(xué)法中加氯消毒方法應(yīng)用較為廣泛，如、二氧化氯、次氯酸鈉等消毒劑。醫(yī)院中采用加氯消毒工藝的原因在于其操作簡(jiǎn)便，對(duì)細(xì)菌等病原體的殺滅能起到較好的效果，但存在的局限性也不容忽視。
2.1滅殺病毒的效果較差
通過傳統(tǒng)加氯消毒工藝應(yīng)用于醫(yī)院污水消毒過程中分析，采用此工藝對(duì)許多如大腸菌群、沙門氏菌等菌群的去除率*，而對(duì)病毒取出所達(dá)到的數(shù)量級(jí)極少。尤其對(duì)腸道病毒進(jìn)行滅殺時(shí)，由于其忍受力更強(qiáng)于腸道致病菌或大腸菌群，在通過次氯酸鈉進(jìn)行處理之后，仍可在排放的污水中檢測(cè)出一定數(shù)量的病毒。因此，腸道致病菌或大腸菌群陰性無法確定病毒致病危險(xiǎn)是否存在。
