濰坊日麗環(huán)保閆雪為您簡介污水處理技術(shù)發(fā)展史
污水處理技術(shù)發(fā)展史
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)行沉淀進(jìn)行消毒。明代晚期，我國已有污水凈化裝置。但由于當(dāng)時(shí)需求性不強(qiáng)，我國生活污水仍以農(nóng)業(yè)灌溉為主。1762年，英國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Wales投入使用，并迅速在歐洲北美等國家推廣。技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生。
1914年，自英國曼徹斯特活性污泥法二級生物處理技術(shù)問世以來，一直被世界各國廣泛采用，目*達(dá)國家已經(jīng)普及了二級生物處理技術(shù)。但針對活性污泥法存在的問題，各國研究人員對該技術(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)性的營養(yǎng)物如氮、磷則容易引起水體的富營養(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。
按照微生物的生長方式，生物法可分為以活性污泥法為代表的懸浮生長法和以生物膜法為代表的附著生長法。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、氧和營養(yǎng)物質(zhì)。反應(yīng)器是微生物棲息生長的場所，是微生物對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懸浮生長型(如活性污泥法) 或附著生長型(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，不利于絲狀菌生長的環(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) 的簡稱，它是目前受到國內(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/生物降解工藝的簡稱。這項(xiàng)污水生物處理技術(shù)是由德國亞琛工業(yè)大學(xué)的BothoBohnke教授為解決傳統(tǒng)二級生物處理系統(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工藝在我國的研究和應(yīng)用經(jīng)歷了三個(gè)階段。首先是對AB工藝的特性，其次是較多單位對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。
4) A/A/O系列的發(fā)展
20世紀(jì)70年代中期，美國的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。
Ap/O除磷工藝流程圖：
AN/O (Anoxic/Oxic) 工藝是一種有回流的前置反硝化生物脫氮流程，其中前置反硝化在缺氧池中進(jìn)行，硝化在好氧池中進(jìn)行。
AN/O (Anoxic/Oxic) 工藝流程圖：
在AN/O工藝流程中， 原污水*入缺氧池，再進(jìn)入好氧池，并將好氧池的混合液與沉淀池的污泥同時(shí)回流到缺氧池。污泥和好氧池混合液的回流保證了缺氧池和好氧池中有足夠數(shù)量的微生物，并使缺氧池得到好氧池中硝化產(chǎn)生的硝酸鹽。而原污水和混合液的直接進(jìn)入，又為缺氧池反硝化提供了充足的碳源有機(jī)物，使反硝化反應(yīng)能在缺氧池中得以進(jìn)行。反硝化反應(yīng)后的出水又可在好氧池中進(jìn)行BOD的進(jìn)一步降解和硝化作用。
為了達(dá)到同時(shí)脫氨除磷的目的，在Ap/O工藝中增設(shè)缺氧區(qū)，構(gòu)造了厭氧/缺氧/好氧(A/A/O) 工藝。
(A/A/O)脫氮除磷工藝流程：
早期的生物脫氮除磷工藝是Bardenpho工藝，該工藝由兩級A/O (Anoxic/Oxic) 工藝組成，共四個(gè)反應(yīng)池。BOD的去除、氨氮氧化和磷的吸收都是在硝化(*氧化) 段完成的。第二缺氧段提供足夠的停留時(shí)間，通過混合液的內(nèi)源呼吸作用，進(jìn)一步去除殘余的硝化氮。終好氧段為混合液提供短暫的曝氣時(shí)間，以降低二次沉淀池出現(xiàn)厭氧狀態(tài)和釋放磷的可能性。
由于發(fā)現(xiàn)混合液回流中硝酸鹽對生物除磷有非常不利的影響，Banard (1976) 提出真正意義上的生物脫復(fù)除磷工藝，即在Bardenpho工藝的前端增設(shè)一個(gè)厭氧區(qū)，混合液從*好氧區(qū)回流到*缺氧區(qū)，污泥回流到厭氧區(qū)的進(jìn)水端。這一工藝流程在南非稱為五段Phoredox 工藝，在美國稱為改良型Bardenpho工藝。Bardenpho工藝按低污泥負(fù)荷(較長泥齡) 方式設(shè)計(jì)和運(yùn)行，目的是提高脫氮率。
作為改良Bardenpho工藝的進(jìn)一步改進(jìn)，20世紀(jì)80年代初Marais研究組開發(fā)了UCT工藝，將污泥回流到缺氧區(qū)而不是厭氧區(qū)，在缺氧區(qū)和厭氧區(qū)之間建立第二套混合液回流，使進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的硝態(tài)氮負(fù)荷降低。
美國Virginia州Hampton Roads公共衛(wèi)生區(qū)與CH2M HIIL公司為該區(qū)Lamberts Piont 污水處理廠改建而設(shè)計(jì)，該改擴(kuò)建工程被稱為Virginia Initiative Plant (VIP),VIP 工藝與UCT工藝非常類似，兩者的差別在于池型構(gòu)造和運(yùn)行參數(shù)方面。
(2) 生物膜法
生物膜法和活性污泥法一樣，都是利用微生物去除污水中有機(jī)物的方法。但在活性污泥法中，微生物處于懸浮生長的狀態(tài)，所以活性污泥法處理系統(tǒng)又稱為懸浮生長系統(tǒng)。而生物膜法中的微生物則附著在某些物質(zhì)的表面，所以生物膜法處理系統(tǒng)又稱為附著生長系統(tǒng)。生物膜法主要包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤，生物流化床法等。
生物膜法的基本原理是通過污水與生物膜的相對運(yùn)動(dòng)，使污水與生物膜接觸，進(jìn)行固液兩相的物質(zhì)交換，并在膜內(nèi)進(jìn)行有機(jī)物的生物氧化，使污水得到凈化。與微生物懸浮生長的活性污泥法相比，它有以下優(yōu)點(diǎn): 由于存在許多硝化細(xì)菌，因此具有較高的脫氮能力; 生物膜中存在的微生物具有多樣性，包括好氧菌、厭氧菌、真菌和藻類等，使其在去除污染物方面具有廣譜性; 大量的微生物生長占據(jù)了整個(gè)反應(yīng)器的空間，單位體積的生物量遠(yuǎn)比活性污泥法高，因此單位體積的處理能力也大; 膜法中的微生物的食物鏈比活性污泥法長，產(chǎn)生的污泥大都被生物消耗，因此剩余污泥少; 系統(tǒng)維護(hù)方便，能耗低，無需污泥回流; 該系統(tǒng)的微生態(tài)復(fù)雜，對水力和有機(jī)負(fù)荷變化的承受能力強(qiáng)，操作穩(wěn)定。
1) 生物濾池
1893年在英國嘗試將污水在粗濾料上噴酒進(jìn)行凈化試驗(yàn)，取得良好的效果，這種工藝得到*，命名為生物過濾法，處理構(gòu)筑物則稱為生物濾池，開始用于污水處理實(shí)踐，并迅速地在歐洲一些國家得到應(yīng)用。早期出現(xiàn)的生物濾池處理負(fù)荷低，為了解決這個(gè)問題，高負(fù)荷生物濾池孕育而生。20世紀(jì)50年代，原民主德國有人按化學(xué)工業(yè)中填料塔方式，建造了塔式生物濾池，這種池子通風(fēng)暢行，凈化功能良好，使占地面積大的問題進(jìn)一步得到解決。
2) 生物轉(zhuǎn)盤
生物轉(zhuǎn)盤是于20世紀(jì)60年代由原聯(lián)邦德國所開創(chuàng)的一種污水生物處理技術(shù)。原聯(lián)邦德國斯圖加特工業(yè)大學(xué)勃?jiǎng)e爾(Popel) 教授和哈特曼(Hartman) 教授對生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究和理論探討工作，并于1964 年發(fā)表了題為“生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)、計(jì)算與性能”的論文，就此奠定了生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。生物轉(zhuǎn)盤初期用于生活污水處理，后推廣到城市污水處理和有機(jī)工業(yè)廢水的處理。處理規(guī)模也不斷擴(kuò)大。當(dāng)前，生物轉(zhuǎn)盤處理技術(shù)已被*為是一種凈化效果好、能源消耗低的生物處理技術(shù)。
3) 生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是20世紀(jì)70年代初開創(chuàng)的一種污水處理技術(shù)，在一些國家特別是日本、美國得到了迅速的發(fā)展和應(yīng)用，廣泛應(yīng)用于處理生活污水和食品加工等工業(yè)廢水，還可用于地表微污染原水的生物預(yù)處理，生物接觸氧化法在我國也得到較為廣泛的應(yīng)用，除生活污水外，還應(yīng)用于石油化工、農(nóng)藥、印染、紡織、造紙、食品加工等工業(yè)廢水處理，都取得了良好的處理效果。生物接觸氧化法處理技術(shù)可以分為兩種:一是在池內(nèi)填充填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料，污水與填料上布滿的生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物新陳代謝功能的作用下，污水中的有機(jī)物得到去除，因此又稱為“淹沒式生物濾池”; 二是采用與曝氣池相同的曝氣方法，向微生物提供所需的氧氣，并起到混合攪拌的作用，這種方式相當(dāng)于在曝氣池內(nèi)填充微生物棲息的填料，因此又稱為“接觸曝氣法”。
自20世紀(jì)80年代以來，污水生物處理新工藝新技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用，已在*范圍內(nèi)得到了長足的發(fā)展，且出現(xiàn)了許多新型的污水生物處理技術(shù)，并正朝著自動(dòng)控制的方向發(fā)展。
化學(xué)氧化處理技術(shù)
化學(xué)處理，即通過化學(xué)反應(yīng)改變污水中污染物的化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)，使它從溶解、膠體或懸浮狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋砘蚱顟B(tài)，或從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，進(jìn)而從水中除去的污水處理方法。污水化學(xué)處理法可分為: 污水中和處理法、污水混凝處理法、污水化學(xué)沉淀處理法、污水氧化處理法、污水萃取處理法等。有時(shí)為了有效地處理含有多種不同性質(zhì)污染物的污水，可以將上述兩種以上處理法組合起來。如處理小流量和低濃度的含酚廢水，就把化學(xué)混凝處理法(除懸浮物等) 和化學(xué)氧化處理法《除酚) 組合起來。
1.新型高效化學(xué)試劑的發(fā)展
近年來，世界新型無機(jī)化學(xué)混凝劑如聚合鋁、聚合鐵和復(fù)合型無機(jī)混凝劑的開發(fā)成功,以及新型有機(jī)高分子絮凝劑的開發(fā)，如各種離子型的分子量高達(dá)2000萬的聚丙烯酰胺的開發(fā)應(yīng)用，使化學(xué)法處理可以采用較少的藥劑，就能達(dá)到較高的處理效果，并且產(chǎn)生較少的污泥。
2.化學(xué)氧化技術(shù)的發(fā)展
隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)廢水的排放量逐年增加，且大都具有有機(jī)物濃度高、生物降解性差甚至有生物毒性等特點(diǎn)，國內(nèi)外技術(shù)人員對此類高濃度、難降解有機(jī)廢水的綜合治理予以了高度重視。目前，部分成分簡單、生物降解性略好、濃度較低的廢水都可以通過組合傳統(tǒng)工藝得到處理，而濃度高、難生物降解的廢水治理工作在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都存在很大困難，為此，開發(fā)研究了一些水處理高級氧化技術(shù)。
(1) 濕式氧化技術(shù)
針對一些工業(yè)廢水濃度高、難生物降解等難題，開發(fā)了濕式氧化法。濕式氧化法(WAO)是在高溫高壓下，利用氧化劑將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水，從而達(dá)到去除污染物的目的。該法具有適用范圍廣，處理效率高，極少有二次污染，氧化速率快，可回收能量及有用物料等特點(diǎn)。進(jìn)人20 世紀(jì)70 年代后，濕式氧化法工藝得到迅速發(fā)展，應(yīng)用范圍從回收有用化學(xué)品和能量進(jìn)一步擴(kuò)展到有毒有害廢棄物的處理，尤其是在處理含酚、磷、氰等有毒有害物質(zhì)方面已有大量文獻(xiàn)。WAO技術(shù)已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，主要應(yīng)用于活性炭再生，含氰廢水、煤氣化廢水、造紙黑液和城市污泥及垃圾滲出液處理。國內(nèi)從20世紀(jì)80年代才開始進(jìn)行WAO的研究，先后進(jìn)行了造紙黑液、含硫廢水、含酚廢水、煤制氣廢水、農(nóng)藥廢水和印染廢水等試驗(yàn)研究，目前，WAO在國內(nèi)仍處于試驗(yàn)階段。
為了降低反應(yīng)溫度和壓力，同時(shí)提高處理效果，出現(xiàn)了使用高效、穩(wěn)定催化劑的催化濕式氧化法(CWAO) 和加入更強(qiáng)氧化劑(過氧化物) 的濕式氧化法(WPO)，為了*去除一些WAO難以去除的有機(jī)物，還出現(xiàn)了將廢水溫度升至水的臨界溫度以上的超臨界濕式氧化法(SCWO)。
(2) 光化學(xué)氧化技術(shù)
1972年Fujishima 和Honda發(fā)現(xiàn)光照下的TiO2 單品電極能分解水，引起人們對光誘導(dǎo)氧化還原反應(yīng)的興趣，由此推進(jìn)了有機(jī)物和無機(jī)物光氧化還原反應(yīng)的研究。20 世紀(jì)80 年代初，開始研究光化學(xué)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)，其中光化學(xué)降解治理污染尤受重視。光催化降解在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用研究更為活躍。以應(yīng)用人工光源的紫外輻射為主，對分解有機(jī)物*，但費(fèi)用較高且需要消耗電能，因此國內(nèi)外研究者均提出應(yīng)開發(fā)利用自然光源或自然、人工光源相結(jié)合的技術(shù)，充分利用清潔的可再生能源，使太陽能利用和環(huán)境保護(hù)相結(jié)合,發(fā)揮光化學(xué)降解在環(huán)境污染治理中的優(yōu)勢。
(3) 新型高效催化氧化技術(shù)
新型高效催化氧化的原理就是在表面催化劑存在的條件下，利用強(qiáng)氧化劑一一二氧化氯在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機(jī)物，或直接氧化有機(jī)污染物，或?qū)⒋蠓肿佑袡C(jī)污染物氧化成小分子有機(jī)物，提高廢水的可生化性，更好地去除有機(jī)污染物。除二氧化氯外，還有臭氧類氧化法，采用臭氧氧化法處理有機(jī)廢水，反應(yīng)速度快，無二次污染，在廢水處理中應(yīng)用較廣泛。近年來又廣泛開展了提高臭氧化處理效率的研究，其中，紫外/臭氧法、臭氧/雙氧水法、草酸/Mn2+/臭氧法三種組合方式被證明有效。
與生物處理法相比，化學(xué)處理法能迅速、有效地去除更多種類的污染物，特別是生物處理法不能處理的一些污染物，同時(shí)也可以作為生物處理單元的預(yù)處理，提高可生化性。在水和其他資源日漸短缺的現(xiàn)狀下，污水化學(xué)處理法將獲得更大的發(fā)展。
傳統(tǒng)技術(shù)科學(xué)設(shè)計(jì)和優(yōu)化組合
1.化學(xué)法與生物處理法的結(jié)合
近年來，世界各國已較多地采用在生物處理的曝氣池中投加鐵鹽的方法，使除磷的效果明顯提高，并使活性污泥的濃度提高，污泥顆粒緊實(shí)，使生物處理的效果更加穩(wěn)定。
在生物處理工藝中加入混凝沉淀等工藝，使處理后的出水達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)，可以滿足回用的要求。
常見的幾種投加方式示：
2.各種生物處理工藝的有機(jī)結(jié)合
在污水生物處理領(lǐng)域，由各種工藝間的有機(jī)結(jié)合而產(chǎn)生了多種新型處理工藝，它們各具特點(diǎn)，并已逐漸應(yīng)用于工程實(shí)踐。
傳統(tǒng)活性污泥法與氧化溝結(jié)合。法國公司把傳統(tǒng)活性污泥工藝與氧化溝結(jié)合起來，采用同心圓結(jié)構(gòu)布置好氧區(qū)、缺氧區(qū)、厭氧區(qū)，使每個(gè)區(qū)形成循環(huán)流態(tài)，并且在功能分區(qū)安排上設(shè)計(jì)出不同組合，以實(shí)現(xiàn)不同要求，從而開發(fā)出多種A/O脫氦工藝和A/A/O脫氮除磷工藝氧化溝。
復(fù)合生物膜/活性污泥工藝，是近年來頗受關(guān)注的新型污水處理工藝，它是隨著生物膜法處理工藝的發(fā)展而逐漸發(fā)展起來的一種新型反應(yīng)器，其特點(diǎn)是在活性污泥曝氣池中投加填料作為微生物附著生長的載體，進(jìn)而形成懸浮生長的話性污泥和附著生長的生物膜，去除污水中的有機(jī)物。生物膜法與其他污水處理工藝相結(jié)合形成的反應(yīng)器稱為復(fù)合生物反應(yīng)器。這里，復(fù)合是指反應(yīng)器中同時(shí)存在附著相和懸浮相生物。在曝氣池中填加載體供微生物附著生長構(gòu)成復(fù)合生物反應(yīng)器，提高反應(yīng)器中污泥濃度和運(yùn)行穩(wěn)定性，是提高活性污泥法效能的有效措施。國內(nèi)外研究表明，復(fù)合生物反應(yīng)器可以明顯改善污泥的沉降性能，克服污泥膨脹現(xiàn)象，硝化菌優(yōu)先附著生長在載體上，使硝化作用與懸浮相生物的污泥齡(SRT) 無關(guān)，提高硝化效果。
復(fù)合生物膜/活性污泥工藝流程：
傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝多采用活性污泥法，聚磷菌、反硝化菌、硝化菌等共存于同一活性污泥系統(tǒng)，生物法除磷是通過污泥過量吸磷后富含磷污泥排除而去除，要求污泥齡較短，而硝化脫氮?jiǎng)t需較長的污泥齡，因此在傳統(tǒng)工藝運(yùn)行過程中，必然存在硝化菌和聚磷菌的不同泥齡之間的矛盾，使除磷和脫氮相互千擾。為了克服以上矛盾，近年來出現(xiàn)了采用活性污泥法和生物膜法相結(jié)合的污水處理工藝。其中，雙污泥脫氮除磷處理工L藝(PASF) 是一種典型的活性污泥法和生物膜法相結(jié)合的工藝。
雙污泥系統(tǒng)（PASF）工藝流程：
3.膜/活性污泥法組合工藝的發(fā)展
膜生物反應(yīng)器工藝集微生物的生物降解作用和膜的高效分離作用于一體。由于微生物的高濃度可以使反應(yīng)器的處理效率提高， 加上膜的精濾作用，使出水水質(zhì)良好，裝置占地面積小，產(chǎn)泥量少。這種工藝的關(guān)鍵是膜(超濾膜或精濾膜) 的研制和運(yùn)行工藝的研究。
膜生物反應(yīng)器工藝流程：
傳統(tǒng)技術(shù)的科學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化組合，充分利用各個(gè)工藝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，不僅提高了整體處理效果，而且不失為一種污水處理設(shè)計(jì)的新思路，以后必將涌現(xiàn)出各式各樣的組合工藝滿足未來發(fā)展的要求。
水資源短缺、水污染等問題的加劇將給21世紀(jì)人類社會(huì)持續(xù)發(fā)展帶來深刻的影響。研究新的污水處理技術(shù)，將處理后的水和泥變?yōu)榭衫玫馁Y源，使污水處理事業(yè)成為一種自然資源再生和利用的新興工業(yè)，是解決水污染和合理利用水資源的重要途徑之一，作為污水處理技術(shù)的研究方向，重點(diǎn)在于降低能耗、改善出水水質(zhì)、減少污泥量、簡化與縮小處理構(gòu)筑物的體積、減少占地、降低基建與運(yùn)行費(fèi)用、改善管理?xiàng)l件等。就我國目前的污水處理現(xiàn)狀而言，污水處理技術(shù)市場需求相當(dāng)大。城市污水處理的發(fā)展將表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面的特點(diǎn): 氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的去除仍為重點(diǎn)，也是難點(diǎn); 工業(yè)廢水治理開始轉(zhuǎn)向全過程控制; 單獨(dú)分散處理轉(zhuǎn)為城市污水集中處理; 水質(zhì)控制指標(biāo)越來越嚴(yán); 由單純工藝技術(shù)研究轉(zhuǎn)向工藝、設(shè)備、工程的綜合集成與產(chǎn)業(yè)化及經(jīng)濟(jì)、政策、標(biāo)準(zhǔn)的綜合性研究; 污水再生利用日益受到重視; 污泥處理處置問題亟待解決; 中小城鎮(zhèn)污水污染與治理問題受到重視。
污水處理技術(shù)發(fā)展史
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)行沉淀進(jìn)行消毒。明代晚期，我國已有污水凈化裝置。但由于當(dāng)時(shí)需求性不強(qiáng)，我國生活污水仍以農(nóng)業(yè)灌溉為主。1762年，英國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Wales投入使用，并迅速在歐洲北美等國家推廣。技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生。
1914年，自英國曼徹斯特活性污泥法二級生物處理技術(shù)問世以來，一直被世界各國廣泛采用，目*達(dá)國家已經(jīng)普及了二級生物處理技術(shù)。但針對活性污泥法存在的問題，各國研究人員對該技術(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)性的營養(yǎng)物如氮、磷則容易引起水體的富營養(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。
按照微生物的生長方式，生物法可分為以活性污泥法為代表的懸浮生長法和以生物膜法為代表的附著生長法。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、氧和營養(yǎng)物質(zhì)。反應(yīng)器是微生物棲息生長的場所，是微生物對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懸浮生長型(如活性污泥法) 或附著生長型(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，不利于絲狀菌生長的環(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) 的簡稱，它是目前受到國內(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/生物降解工藝的簡稱。這項(xiàng)污水生物處理技術(shù)是由德國亞琛工業(yè)大學(xué)的BothoBohnke教授為解決傳統(tǒng)二級生物處理系統(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工藝在我國的研究和應(yīng)用經(jīng)歷了三個(gè)階段。首先是對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)行詳盡的研究; 其次是較多單位對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。
4) A/A/O系列的發(fā)展
20世紀(jì)70年代中期，美國的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。
Ap/O除磷工藝流程圖：
AN/O (Anoxic/Oxic) 工藝是一種有回流的前置反硝化生物脫氮流程，其中前置反硝化在缺氧池中進(jìn)行，硝化在好氧池中進(jìn)行。
AN/O (Anoxic/Oxic) 工藝流程圖：
在AN/O工藝流程中， 原污水*入缺氧池，再進(jìn)入好氧池，并將好氧池的混合液與沉淀池的污泥同時(shí)回流到缺氧池。污泥和好氧池混合液的回流保證了缺氧池和好氧池中有足夠數(shù)量的微生物，并使缺氧池得到好氧池中硝化產(chǎn)生的硝酸鹽。而原污水和混合液的直接進(jìn)入，又為缺氧池反硝化提供了充足的碳源有機(jī)物，使反硝化反應(yīng)能在缺氧池中得以進(jìn)行。反硝化反應(yīng)后的出水又可在好氧池中進(jìn)行BOD的進(jìn)一步降解和硝化作用。
為了達(dá)到同時(shí)脫氨除磷的目的，在Ap/O工藝中增設(shè)缺氧區(qū)，構(gòu)造了厭氧/缺氧/好氧(A/A/O) 工藝。
(A/A/O)脫氮除磷工藝流程：
早期的生物脫氮除磷工藝是Bardenpho工藝，該工藝由兩級A/O (Anoxic/Oxic) 工藝組成，共四個(gè)反應(yīng)池。BOD的去除、氨氮氧化和磷的吸收都是在硝化(*氧化) 段完成的。第二缺氧段提供足夠的停留時(shí)間，通過混合液的內(nèi)源呼吸作用，進(jìn)一步去除殘余的硝化氮。終好氧段為混合液提供短暫的曝氣時(shí)間，以降低二次沉淀池出現(xiàn)厭氧狀態(tài)和釋放磷的可能性。
由于發(fā)現(xiàn)混合液回流中硝酸鹽對生物除磷有非常不利的影響，Banard (1976) 提出真正意義上的生物脫復(fù)除磷工藝，即在Bardenpho工藝的前端增設(shè)一個(gè)厭氧區(qū)，混合液從*好氧區(qū)回流到*缺氧區(qū)，污泥回流到厭氧區(qū)的進(jìn)水端。這一工藝流程在南非稱為五段Phoredox 工藝，在美國稱為改良型Bardenpho工藝。Bardenpho工藝按低污泥負(fù)荷(較長泥齡) 方式設(shè)計(jì)和運(yùn)行，目的是提高脫氮率。
作為改良Bardenpho工藝的進(jìn)一步改進(jìn)，20世紀(jì)80年代初Marais研究組開發(fā)了UCT工藝，將污泥回流到缺氧區(qū)而不是厭氧區(qū)，在缺氧區(qū)和厭氧區(qū)之間建立第二套混合液回流，使進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的硝態(tài)氮負(fù)荷降低。
美國Virginia州Hampton Roads公共衛(wèi)生區(qū)與CH2M HIIL公司為該區(qū)Lamberts Piont 污水處理廠改建而設(shè)計(jì)，該改擴(kuò)建工程被稱為Virginia Initiative Plant (VIP),VIP 工藝與UCT工藝非常類似，兩者的差別在于池型構(gòu)造和運(yùn)行參數(shù)方面。
(2) 生物膜法
生物膜法和活性污泥法一樣，都是利用微生物去除污水中有機(jī)物的方法。但在活性污泥法中，微生物處于懸浮生長的狀態(tài)，所以活性污泥法處理系統(tǒng)又稱為懸浮生長系統(tǒng)。而生物膜法中的微生物則附著在某些物質(zhì)的表面，所以生物膜法處理系統(tǒng)又稱為附著生長系統(tǒng)。生物膜法主要包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤，生物流化床法等。
生物膜法的基本原理是通過污水與生物膜的相對運(yùn)動(dòng)，使污水與生物膜接觸，進(jìn)行固液兩相的物質(zhì)交換，并在膜內(nèi)進(jìn)行有機(jī)物的生物氧化，使污水得到凈化。與微生物懸浮生長的活性污泥法相比，它有以下優(yōu)點(diǎn): 由于存在許多硝化細(xì)菌，因此具有較高的脫氮能力; 生物膜中存在的微生物具有多樣性，包括好氧菌、厭氧菌、真菌和藻類等，使其在去除污染物方面具有廣譜性; 大量的微生物生長占據(jù)了整個(gè)反應(yīng)器的空間，單位體積的生物量遠(yuǎn)比活性污泥法高，因此單位體積的處理能力也大; 膜法中的微生物的食物鏈比活性污泥法長，產(chǎn)生的污泥大都被生物消耗，因此剩余污泥少; 系統(tǒng)維護(hù)方便，能耗低，無需污泥回流; 該系統(tǒng)的微生態(tài)復(fù)雜，對水力和有機(jī)負(fù)荷變化的承受能力強(qiáng)，操作穩(wěn)定。
1) 生物濾池
1893年在英國嘗試將污水在粗濾料上噴酒進(jìn)行凈化試驗(yàn)，取得良好的效果，這種工藝得到*，命名為生物過濾法，處理構(gòu)筑物則稱為生物濾池，開始用于污水處理實(shí)踐，并迅速地在歐洲一些國家得到應(yīng)用。早期出現(xiàn)的生物濾池處理負(fù)荷低，為了解決這個(gè)問題，高負(fù)荷生物濾池孕育而生。20世紀(jì)50年代，原民主德國有人按化學(xué)工業(yè)中填料塔方式，建造了塔式生物濾池，這種池子通風(fēng)暢行，凈化功能良好，使占地面積大的問題進(jìn)一步得到解決。
2) 生物轉(zhuǎn)盤
生物轉(zhuǎn)盤是于20世紀(jì)60年代由原聯(lián)邦德國所開創(chuàng)的一種污水生物處理技術(shù)。原聯(lián)邦德國斯圖加特工業(yè)大學(xué)勃?jiǎng)e爾(Popel) 教授和哈特曼(Hartman) 教授對生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究和理論探討工作，并于1964 年發(fā)表了題為“生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)、計(jì)算與性能”的論文，就此奠定了生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。生物轉(zhuǎn)盤初期用于生活污水處理，后推廣到城市污水處理和有機(jī)工業(yè)廢水的處理。處理規(guī)模也不斷擴(kuò)大。當(dāng)前，生物轉(zhuǎn)盤處理技術(shù)已被*為是一種凈化效果好、能源消耗低的生物處理技術(shù)。
3) 生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是20世紀(jì)70年代初開創(chuàng)的一種污水處理技術(shù)，在一些國家特別是日本、美國得到了迅速的發(fā)展和應(yīng)用，廣泛應(yīng)用于處理生活污水和食品加工等工業(yè)廢水，還可用于地表微污染原水的生物預(yù)處理，生物接觸氧化法在我國也得到較為廣泛的應(yīng)用，除生活污水外，還應(yīng)用于石油化工、農(nóng)藥、印染、紡織、造紙、食品加工等工業(yè)廢水處理，都取得了良好的處理效果。生物接觸氧化法處理技術(shù)可以分為兩種:一是在池內(nèi)填充填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料，污水與填料上布滿的生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物新陳代謝功能的作用下，污水中的有機(jī)物得到去除，因此又稱為“淹沒式生物濾池”; 二是采用與曝氣池相同的曝氣方法，向微生物提供所需的氧氣，并起到混合攪拌的作用，這種方式相當(dāng)于在曝氣池內(nèi)填充微生物棲息的填料，因此又稱為“接觸曝氣法”。
自20世紀(jì)80年代以來，污水生物處理新工藝新技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用，已在*范圍內(nèi)得到了長足的發(fā)展，且出現(xiàn)了許多新型的污水生物處理技術(shù)，并正朝著自動(dòng)控制的方向發(fā)展。
化學(xué)氧化處理技術(shù)
化學(xué)處理，即通過化學(xué)反應(yīng)改變污水中污染物的化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)，使它從溶解、膠體或懸浮狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋砘蚱顟B(tài)，或從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，進(jìn)而從水中除去的污水處理方法。污水化學(xué)處理法可分為: 污水中和處理法、污水混凝處理法、污水化學(xué)沉淀處理法、污水氧化處理法、污水萃取處理法等。有時(shí)為了有效地處理含有多種不同性質(zhì)污染物的污水，可以將上述兩種以上處理法組合起來。如處理小流量和低濃度的含酚廢水，就把化學(xué)混凝處理法(除懸浮物等) 和化學(xué)氧化處理法《除酚) 組合起來。
1.新型高效化學(xué)試劑的發(fā)展
近年來，世界新型無機(jī)化學(xué)混凝劑如聚合鋁、聚合鐵和復(fù)合型無機(jī)混凝劑的開發(fā)成功,以及新型有機(jī)高分子絮凝劑的開發(fā)，如各種離子型的分子量高達(dá)2000萬的聚丙烯酰胺的開發(fā)應(yīng)用，使化學(xué)法處理可以采用較少的藥劑，就能達(dá)到較高的處理效果，并且產(chǎn)生較少的污泥。
2.化學(xué)氧化技術(shù)的發(fā)展
隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)廢水的排放量逐年增加，且大都具有有機(jī)物濃度高、生物降解性差甚至有生物毒性等特點(diǎn)，國內(nèi)外技術(shù)人員對此類高濃度、難降解有機(jī)廢水的綜合治理予以了高度重視。目前，部分成分簡單、生物降解性略好、濃度較低的廢水都可以通過組合傳統(tǒng)工藝得到處理，而濃度高、難生物降解的廢水治理工作在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都存在很大困難，為此，開發(fā)研究了一些水處理高級氧化技術(shù)。
(1) 濕式氧化技術(shù)
針對一些工業(yè)廢水濃度高、難生物降解等難題，開發(fā)了濕式氧化法。濕式氧化法(WAO)是在高溫高壓下，利用氧化劑將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水，從而達(dá)到去除污染物的目的。該法具有適用范圍廣，處理效率高，極少有二次污染，氧化速率快，可回收能量及有用物料等特點(diǎn)。進(jìn)人20 世紀(jì)70 年代后，濕式氧化法工藝得到迅速發(fā)展，應(yīng)用范圍從回收有用化學(xué)品和能量進(jìn)一步擴(kuò)展到有毒有害廢棄物的處理，尤其是在處理含酚、磷、氰等有毒有害物質(zhì)方面已有大量文獻(xiàn)。在國外，WAO技術(shù)已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，主要應(yīng)用于活性炭再生，含氰廢水、煤氣化廢水、造紙黑液和城市污泥及垃圾滲出液處理。國內(nèi)從20世紀(jì)80年代才開始進(jìn)行WAO的研究，先后進(jìn)行了造紙黑液、含硫廢水、含酚廢水、煤制氣廢水、農(nóng)藥廢水和印染廢水等試驗(yàn)研究，目前，WAO在國內(nèi)仍處于試驗(yàn)階段。
為了降低反應(yīng)溫度和壓力，同時(shí)提高處理效果，出現(xiàn)了使用高效、穩(wěn)定催化劑的催化濕式氧化法(CWAO) 和加入更強(qiáng)氧化劑(過氧化物) 的濕式氧化法(WPO)，為了*去除一些WAO難以去除的有機(jī)物，還出現(xiàn)了將廢水溫度升至水的臨界溫度以上的超臨界濕式氧化法(SCWO)。
(2) 光化學(xué)氧化技術(shù)
1972年Fujishima 和Honda發(fā)現(xiàn)光照下的TiO2 單品電極能分解水，引起人們對光誘導(dǎo)氧化還原反應(yīng)的興趣，由此推進(jìn)了有機(jī)物和無機(jī)物光氧化還原反應(yīng)的研究。20 世紀(jì)80 年代初，開始研究光化學(xué)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)，其中光化學(xué)降解治理污染尤受重視。光催化降解在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用研究更為活躍。目前有關(guān)光催化降解的研究中，以應(yīng)用人工光源的紫外輻射為主，對分解有機(jī)物*，但費(fèi)用較高且需要消耗電能，因此國內(nèi)外研究者均提出應(yīng)開發(fā)利用自然光源或自然、人工光源相結(jié)合的技術(shù)，充分利用清潔的可再生能源，使太陽能利用和環(huán)境保護(hù)相結(jié)合,發(fā)揮光化學(xué)降解在環(huán)境污染治理中的優(yōu)勢。
(3) 新型高效催化氧化技術(shù)
新型高效催化氧化的原理就是在表面催化劑存在的條件下，利用強(qiáng)氧化劑一一二氧化氯在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機(jī)物，或直接氧化有機(jī)污染物，或?qū)⒋蠓肿佑袡C(jī)污染物氧化成小分子有機(jī)物，提高廢水的可生化性，更好地去除有機(jī)污染物。除二氧化氯外，還有臭氧類氧化法，采用臭氧氧化法處理有機(jī)廢水，反應(yīng)速度快，無二次污染，在廢水處理中應(yīng)用較廣泛。近年來又廣泛開展了提高臭氧化處理效率的研究，其中，紫外/臭氧法、臭氧/雙氧水法、草酸/Mn2+/臭氧法三種組合方式被證明有效。
與生物處理法相比，化學(xué)處理法能迅速、有效地去除更多種類的污染物，特別是生物處理法不能處理的一些污染物，同時(shí)也可以作為生物處理單元的預(yù)處理，提高可生化性。在水和其他資源日漸短缺的現(xiàn)狀下，污水化學(xué)處理法將獲得更大的發(fā)展。
傳統(tǒng)技術(shù)科學(xué)設(shè)計(jì)和優(yōu)化組合
1.化學(xué)法與生物處理法的結(jié)合
近年來，世界各國已較多地采用在生物處理的曝氣池中投加鐵鹽的方法，使除磷的效果明顯提高，并使活性污泥的濃度提高，污泥顆粒緊實(shí)，使生物處理的效果更加穩(wěn)定。
在生物處理工藝中加入混凝沉淀等工藝，使處理后的出水達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)，可以滿足回用的要求。
常見的幾種投加方式示：
2.各種生物處理工藝的有機(jī)結(jié)合
在污水生物處理領(lǐng)域，由各種工藝間的有機(jī)結(jié)合而產(chǎn)生了多種新型處理工藝，它們各具特點(diǎn)，并已逐漸應(yīng)用于工程實(shí)踐。
傳統(tǒng)活性污泥法與氧化溝結(jié)合。法國公司把傳統(tǒng)活性污泥工藝與氧化溝結(jié)合起來，采用同心圓結(jié)構(gòu)布置好氧區(qū)、缺氧區(qū)、厭氧區(qū)，使每個(gè)區(qū)形成循環(huán)流態(tài)，并且在功能分區(qū)安排上設(shè)計(jì)出不同組合，以實(shí)現(xiàn)不同要求，從而開發(fā)出多種A/O脫氦工藝和A/A/O脫氮除磷工藝氧化溝。
復(fù)合生物膜/活性污泥工藝，是近年來頗受關(guān)注的新型污水處理工藝，它是隨著生物膜法處理工藝的發(fā)展而逐漸發(fā)展起來的一種新型反應(yīng)器，其特點(diǎn)是在活性污泥曝氣池中投加填料作為微生物附著生長的載體，進(jìn)而形成懸浮生長的話性污泥和附著生長的生物膜，去除污水中的有機(jī)物。生物膜法與其他污水處理工藝相結(jié)合形成的反應(yīng)器稱為復(fù)合生物反應(yīng)器。這里，復(fù)合是指反應(yīng)器中同時(shí)存在附著相和懸浮相生物。在曝氣池中填加載體供微生物附著生長構(gòu)成復(fù)合生物反應(yīng)器，提高反應(yīng)器中污泥濃度和運(yùn)行穩(wěn)定性，是提高活性污泥法效能的有效措施。國內(nèi)外研究表明，復(fù)合生物反應(yīng)器可以明顯改善污泥的沉降性能，克服污泥膨脹現(xiàn)象，硝化菌優(yōu)先附著生長在載體上，使硝化作用與懸浮相生物的污泥齡(SRT) 無關(guān)，提高硝化效果。
復(fù)合生物膜/活性污泥工藝流程：
傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝多采用活性污泥法，聚磷菌、反硝化菌、硝化菌等共存于同一活性污泥系統(tǒng)，生物法除磷是通過污泥過量吸磷后富含磷污泥排除而去除，要求污泥齡較短，而硝化脫氮?jiǎng)t需較長的污泥齡，因此在傳統(tǒng)工藝運(yùn)行過程中，必然存在硝化菌和聚磷菌的不同泥齡之間的矛盾，使除磷和脫氮相互千擾。為了克服以上矛盾，近年來出現(xiàn)了采用活性污泥法和生物膜法相結(jié)合的污水處理工藝。其中，雙污泥脫氮除磷處理工L藝(PASF) 是一種典型的活性污泥法和生物膜法相結(jié)合的工藝。
雙污泥系統(tǒng)（PASF）工藝流程：
3.膜/活性污泥法組合工藝的發(fā)展
膜生物反應(yīng)器工藝集微生物的生物降解作用和膜的高效分離作用于一體。由于微生物的高濃度可以使反應(yīng)器的處理效率提高， 加上膜的精濾作用，使出水水質(zhì)良好，裝置占地面積小，產(chǎn)泥量少。這種工藝的關(guān)鍵是膜(超濾膜或精濾膜) 的研制和運(yùn)行工藝的研究。
膜生物反應(yīng)器工藝流程：
傳統(tǒng)技術(shù)的科學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化組合，充分利用各個(gè)工藝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，不僅提高了整體處理效果，而且不失為一種污水處理設(shè)計(jì)的新思路，以后必將涌現(xiàn)出各式各樣的組合工藝滿足未來發(fā)展的要求。
水資源短缺、水污染等問題的加劇將給21世紀(jì)人類社會(huì)持續(xù)發(fā)展帶來深刻的影響。研究新的污水處理技術(shù)，將處理后的水和泥變?yōu)榭衫玫馁Y源，使污水處理事業(yè)成為一種自然資源再生和利用的新興工業(yè)，是解決水污染和合理利用水資源的重要途徑之一，作為污水處理技術(shù)的研究方向，重點(diǎn)在于降低能耗、改善出水水質(zhì)、減少污泥量、簡化與縮小處理構(gòu)筑物的體積、減少占地、降低基建與運(yùn)行費(fèi)用、改善管理?xiàng)l件等。就我國目前的污水處理現(xiàn)狀而言，污水處理技術(shù)市場需求相當(dāng)大。城市污水處理的發(fā)展將表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面的特點(diǎn): 氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的去除仍為重點(diǎn)，也是難點(diǎn); 工業(yè)廢水治理開始轉(zhuǎn)向全過程控制; 單獨(dú)分散處理轉(zhuǎn)為城市污水集中處理; 水質(zhì)控制指標(biāo)越來越嚴(yán); 由單純工藝技術(shù)研究轉(zhuǎn)向工藝、設(shè)備、工程的綜合集成與產(chǎn)業(yè)化及經(jīng)濟(jì)、政策、標(biāo)準(zhǔn)的綜合性研究; 污水再生利用日益受到重視; 污泥處理處置問題亟待解決; 中小城鎮(zhèn)污水污染與治理問題受到重視。
四川省樂山市食品加工廠污水處理
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