芒果体育污水处理工艺介绍 目 录 一、污水处理的相关简介 5 1.1、污水相关概念 5 1.1.1、污水的含义 5 1.1.2、污水的危害 5 1.2.、污水的污染指标 6 1.2.1、物理指标 6 1.2.2、化学指标 6 1.2.3、生物指标 7 1.3、污水处理相关介绍 7 1.3.1、污水处理 7 1.3.2、污水处理工艺选择的主要水质参数和参考条件 7 1.3.3、污水排放标准 8 二、 污水处理主要工艺 13 2.1、物理处理法 13 2.1.1、格栅和筛网 13 2.1.2、沉砂池 13 2.1.3、沉淀池 15 2.1.4、隔油池 17 2.1.5、气浮池 17 2.2、生物处理法 18 2.2.1、活性污泥法 18 2.2.1.1、传统推流式（传统活性污泥法） 19 2.2.1.2、渐减曝气法 20 2.2.1.3、阶段曝气法 20 2.2.1.4、高负荷曝气法（改良曝气法） 20 2.2.1.5、延时曝气法 21 2.2.1.6、吸附再生法 21 2.2.1.7、完全混合法 22 2.2.1.8、深层曝气法 22 2.2.1.9、纯氧曝气法 23 2.2.1.10、克劳斯法 24 2.2.1.11、吸附-生物降解工艺（AB法） 24 2.2.1.12、序批式活性污泥法（SBR法） 25 2.2.1.13、循环活性污泥工艺（CAST或CASS） 26 2.2.1.14、膜生物反应器（MBR） 26 2.2.1.15、氧化沟 27 2.2.1.16、生物脱氮工艺 （A?-O法） 28 2.2.1.17、生物除磷工艺 （A?-O法） 28 2.2.1.18、生物除磷脱氮工艺 （A2-O法） 29 2.2.2、生物膜法 29 2.2.2.1、生物滤池（BAF） 30 2.2.2.2、生物转盘法 31 2.2.2.3、生物接触氧化法 31 2.2.3、稳定塘 31 2.2.4、厌氧生物处理 36 2.2.4.1、化粪池 36 2.2.4.2、厌氧生物滤池 37 2.2.4.3、厌氧接触法 37 2.2.4.4、上流式厌氧污泥床反应器（UASB） 38 2.2.4.5、分段厌氧处理法（两级厌氧） 39 2.2.4.6、厌氧膨胀床和厌氧流化床（AFB） 39 2.2.4.7、厌氧生物转盘 39 2.2.7.8、两相厌氧法 40 2.3、化学与物理化学处理法 40 2.3.1、中和法 40 2.3.2、化学混凝法 41 2.3.3、化学沉淀法 41 2.3.4、氧化和还原法 42 2.3.5、吸附法 42 2.3.6、离子交换法 43 2.3.7、萃取法 43 2.3.8、膜析法 43 2.3.9、超临界处理技术（SCWO） 45 三、 常用污水处理工艺选择 46 3.1、城市污水处理工艺 46 3.2、工业污水处理工艺 49 一、污水处理的相关简介 1.1、污水相关概念 1.1.1、污水的含义 污水（sewage）通常是指受一定污染的、来自生活和生产的排出水，其丧失了原来使用功能。是由于水里掺入了新的物质或者因为外界条件的变化，导致水变质不能继续保持原来的使用功能。污水主要有生活污水、工业废水和初期雨水。污水的主要污染物有病原体污染物、耗氧污染物、植物营养物和有毒污染物等。 1.1.2、污水的危害 污水未经处理直接排入水体，大量的有机物、营养物、有毒物质等源源不断地向江河湖泊倾泻并历年累积，导致水质污染并不断恶化，破坏了天然水资源的良性循环，使生态系统和生物多样性遭到破坏，严重威胁人类生存。主要危害如下： ①危害人体健康：水污染直接影响饮用水源的水质。当饮用水源受到合成有机物污染时，原有的水处理厂不能保证饮用水的安全可靠。而且废水中的某些有毒有害物质，即使数量不多，经过水体稀释，其浓度可以降低，甚至难以检测出来，但由于动植物的富集作用和人体自身的积累作用，仍然可以对人体造成致命的危害。 ②降低农作物的产量和质量：使用被污染的天然水体或直接使用污染水来灌溉农田，会破坏土壤，影响农作物的生长，造成减产，严重时则颗粒无收。当土壤被污染的水体污染后，会在今后长时间内失去土壤的功能作用，造成土地资源严重浪费。据统计，由于水污染，已造成了160多万公顷农田粮食减产，减产粮食达25～50亿公斤。 ③影响渔业生产的产量和质量：当水受到污染，就会危及到水生生物生长和繁衍，并造成渔业大幅度减产。如黄河的兰州段原有18个鱼种，其中8个鱼种现已绝迹。自1987年以来连续3次发生的死鱼事故，直接经济损失达1 000多万元。由于水体污染也会使鱼的质量下降，据统计，每年由于鱼的质量问题造成的经济损失多达300亿元。 ④制约工业的发展：由于很多工业（如食品、纺织、造纸等）需要利用水作为原料或洗涤产品和直接参加产品的加工过程，水质的恶化将直接影响产品质量。 ⑤加速生态环境的退化和破坏：水污染使水体感观变差，散发臭气，水中的污染物对周围生物产生毒害作用，加速生物死亡，造成生态环境的退化和破坏芒果体育。 ⑥造成经济损失：水污染使环境丧失原有的部分或全部功能，造成环境的降低贬值，对人类的生存和经济的发展都带来危害，将这些危害货币化即为水污染造成的经济损失。 1.2.、污水的污染指标 污水所含的污染物物质成分复杂，污水的污染指标一般可分为物理指标、化学指标和生物指标三项。 1.2.1、物理指标 ①温度：水体温度过高，会引起水体热污染，而且氧在水中的饱和溶解度随水温的升高而减少。 ②色度：色度是一项感官性指标。天然水是无色的，但带有金属化合物或有机化合物等有色污染物的污水呈现各种颜色。 ③嗅和味：嗅和味也是一项感官性指标。天然水是无臭无味的，当水体受到污染后产生异样的气味。 ④固体物质：水中所有残渣的总称为总固体（TS） 1.2.2、化学指标 表示污水化学性质的污染指标可分为有机物指标和无机物指标。 有机物 主要包括生化需氧量、化学需氧量、总有机碳（TOC）与总需氧量（TOD）、油类污染物、酚类污染物、表面活性剂、有机酸碱、有机农药、苯类化合物等。主要介绍生化需氧量和化学需氧量： a、生化需氧量（BOD）:水中有机物污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量（以mg/L为单位）。间接反映了水中可生物降解的有机物量。生物需氧量越高，表示水中好养有机物污染物越多。目前污水中各种有机物得到完会氧化分解的时间，总共约需一百天，为了缩短检测时间，一般生化需氧量以被检验的水样在20℃下，五天内的耗氧量为代表，称其为五日生化需氧量，简称BOD5，对生活污水来说，它约等于完全氧化分解耗氧量的70%。 b、化学需氧量（COD）:用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量（以mg/L为单位）。化学需氧量越高，表示水有机污染物越多。 无机物 主要包括pH、植物营养元素、重金属、无机非金属有害有毒物（包括总砷、含硫化合物、氰化物）。主要介绍pH和植物营养元素： a、pH：主要指示水样的酸碱性：pH7呈酸性，pH7呈碱性。一般要求处理后污水的pH在6-9之间。 b、植物营养元素：污水中的植物营养元素以氮磷为主。过多的氮磷进入天然水体会导致富营养化。 1.2.3、生物指标 表示污水生物性质的污染指标主要有细菌总数、大肠杆菌群和病毒 细菌总数：水中细菌总数反映了水体受细菌污染的程度，可作为评价水质清洁程度和考核水净化效果的指标。 大肠杆菌数：被视为最基本的粪便污染指示菌群。大肠杆菌的值可表明水被粪便污染的程度，简介表明有肠道杆菌（伤害、痢疾、霍乱等）存在的可能性。 病毒：多种病毒症疾病可通过水体传染。但目前因缺乏完善的检测技术，水质卫生标准还没有对病毒明确的规定。 1.3、污水处理相关介绍 1.3.1、污水处理 污水处理 (sewage treatment)是为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业，交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。 1.3.2、污水处理工艺选择的主要水质参数和参考条件 生化需氧量（BOD）:水中有机物污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量（以mg/L为单位） 化学需氧量（COD）:用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量（以mg/L为单位） 悬浮固体（SS）:悬浮在水中的固体物质，包括不溶于水中的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等。 氨氮（ NH3-N）:指水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮。 总磷（TP）:污水中以无机态和有机态存在的磷的总和（总磷是水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果，以mg/L为单位。） 水量：一天污水的处理量（以m3/d为单位） 污水总变化系数Kz：最大日最大时污水处理量与平均日平均时污水量的比值 色度：由溶解物质及不溶解性悬浮物产生的颜色。色度的标准单位，度：在每升溶液中含有2mg六水合氯化钴（Ⅳ）和1mg铂[以六氯铂（Ⅳ）酸的形式]时产生的颜色为1度。 pH:主要指示水样的酸碱性：pH7呈酸性，pH7呈碱性。一般要求处理后污水的pH在6-9之间。 （注：色度和pH主要出现在工业污水处理中） 1.3.3、污水排放标准 根据处理后的污水所排入的收纳水体不同，或进行回用，应处理到相应的水质标准。常用的出水水质标准有： 《污水综合排放标准》（GB8978—1996） 《地面水环境质量标准》（GB3838—88） 《生活杂用水水质标准》（GJ25.1—89） 《农田灌溉水质标准》（GB5084—92） 其中《污水综合排放标准》应用最为广泛，该标准在控制污染物排放浓度基础上，对重点行业增加了排污总量的控制芒果体育，使污水综合治理更加科学有效。 表1 第一类污染物最高允许排放浓度（单位：mg/L） 序号 污染物 最高允许排放浓度 1 总汞 0.05 2 烷基汞 不得检出 3 总镉 0.1 4 总铬 1.5 5 六价铬 0.5 6 总砷 0.5 7 总铅 1.0 8 总镍 1.0 9 苯并(a)芘 0.00003 10 总铍 0.005 11 总银 0.5 12 总α放射性 1Bq/L 13 总β放射性 10Bq/L 表2第二类污染物最高允许排放浓度（1998年1月1日后建设的单位)（单位： mg/L） 序号 污染物 适用范围 一级标准 二级标准 三级标准 1 pH 一切排污单位 6 ～ 9 6 ～ 9 6 ～ 9 2 色度（稀释倍数） 一切排污单位 50 80 － 采矿、选矿、选煤工业 70 300 － 脉金选矿 70 400 － 3 悬浮物 边远地区砂金选矿 70 800 － (SS) 城镇二级污水处理厂 20 30 － 其他排污单位 70 150 400 甘蔗制糖、苎麻脱胶、湿法纤维板、染料、洗毛工业 20 60 600 4 五日生化需氧量 (BOD5) 甜菜制糖、酒精、味精、皮革、化纤浆粕工业 20 100 600 城镇二级污水处理厂 20 30 － 其他排污单位 20 30 300 甜菜制糖、合成脂肪酸、湿法纤维板、染料、洗毛、有机磷农药工业 100 200 1000 5 化学需氧量 (COD) 味精、酒精、医药原料药、生物制药、苎麻脱胶、皮革、化纤浆粕工业 100 300 1000 石油化工工业 ( 包括石油炼制 ) 60 120 － 城镇二级污水处理厂 60 120 500 其他排污单位 100 150 500 6 石油类 一切排污单位 5 10 20 7 动植物油 一切排污单位 10 15 100 8 挥发酚 一切排污单位 0.5 0.5 2.0 9 总氰化合物 一切排污单位 0.5 0.5 1.0 10 硫化物 一切排污单位 1.0 1.0 1.0 11 氨氮 医药原料药、染料、石油化工工业 15 50 － 其它排污单位 15 25 － 黄磷工业 10 15 20 12 氟化物 低氟地区 ( 水体含氟量 0.5mg/L) 10 20 30 其它排污单位 10 10 20 13 磷酸盐（以 P 计） 一切排污单位 0.5 1.0 - 14 甲醛 一切排污单位 1.0 2.0 5.0 15 苯胺类 一切排污单位 1.0 2.0 5.0 16 硝基苯类 一切排污单位 2.0 3.0 5.0 17 阴离子表面活性剂 (LAS) 一切排污单位 5.0 10 20 18 总铜 一切排污单位 0.5 1.0 2.0 19 总锌 一切排污单位 2.0 5.0 5.0 20 总锰 合成脂肪酸工业 2.0 5.0 5.0 其他排污单位 2.0 2.0 5.0 21 彩色显影剂 电影洗片 1.0 2.0 3.0 22 显影剂及氧化物总量 电影洗片 3.0 3.0 6.0 23 元素磷 一切排污单位 0.1 0.1 0.3 24 有机磷农药（以P计） 一切排污单位 不得检出 0.5 0.5 25 乐果 一切排污单位 不得检出 1.0 2.0 26 对硫磷 一切排污单位 不得检出 1.0 2.0 其他排污单位 20 30 300 27 甲基对硫磷 一切排污单位 不得检出 1.0 2.0 28 马拉硫磷 一切排污单位 不得检出 5.0 10 29 五氯酚及五氯酚钠 ( 以五氯酚计 ) 一切排污单位 5.0 8.0 10 30 可吸附有机卤化物 (AOX)（以Cl计） 一切排污单位 1.0 5.0 8.0 31 三氯甲烷 一切排污单位 0.3 0.6 1.0 32 四氯化碳 一切排污单位 0.03 0.06 0.5 33 三氯乙烯 一切排污单位 0.3 0.6 1.0 34 四氯乙烯 一切排污单位 0.1 0.2 0.5 35 苯 一切排污单位 0.1 0.2 0.5 36 甲苯 一切排污单位 0.1 0.2 0.5 37 乙苯 一切排污单位 0.4 0.6 1.0 38 邻 - 二甲苯 一切排污单位 0.4 0.6 1.0 39 对 - 二甲苯 一切排污单位 0.4 0.6 1.0 40 间 - 二甲苯 一切排污单位 0.4 0.6 1.0 41 氯苯 一切排污单位 0.2 0.4 1.0 42 邻 - 二氯苯 一切排污单位 0.4 0.6 1.0 43 对 - 二氯苯 一切排污单位 0.4 0.6 1.0 44 对 - 硝基氯苯 一切排污单位 0.5 1.0 5.0 45 2，4- 二硝基氯苯 一切排污单位 0.5 1.0 5.0 46 苯酚 一切排污单位 0.3 0.4 1.0 47 间 - 甲酚 一切排污单位 0.1 0.2 0.5 48 2,4- 二氯酚 一切排污单位 0.6 0.8 1.0 49 2,4,6- 三氯酚 一切排污单位 0.6 0.8 1.0 50 邻苯二甲酸二丁脂 一切排污单位 0.2 0.4 2.0 51 邻苯二甲酸二辛脂 一切排污单位 0.3 0.6 2.0 52 丙烯腈 一切排污单位 2.0 5.0 5.0 53 总硒 一切排污单位 0.1 0.2 0.5 54 粪大肠菌群数 医院 * 、兽医院及医疗机构含病原体污水 500 个 /L 1000 个 /L 5000 个 /L 传染病、结核病医院污水 100 个 /L 500 个 /L 1000 个 /L 医院 * 、兽医院及医疗机构含病原体污水 0.5** 3( 接触时间 ≥ 1h) 2( 接触时间 ≥ 1h) 55 总余氯（采用氯化消毒的医院污水） 传染病、结核病医院污水 0.5** 6.5(接触时间≥ 1.5h) 5( 接触时间≥ 1.5h) 合成脂肪酸工业 20 40 － 56 总有机碳 苎麻脱胶工业 20 60 － (TOC) 其他排污单位 20 30 － 污水处理主要工艺 现目前处理污水的方法很多，一般可归纳为物理处理法、生物处理法、化学与物理化学处理法。 2.1、物理处理法 原理：通过物理方面的重力或机械力作用使城镇污水水质发生变化。 物理处理可以单独使用，也可以与生物处理或者化学处理联合使用，与生物处理或者化学处理联合使用时又可称一级处理或初级处理。污水的物理处理法去除对象是污水中的漂浮物和悬浮物，采取的主要方法有： 筛滤截留法—筛网、格栅、过滤等； 重力分离法—沉砂池、沉淀池、隔油池、气浮池等； 离心分离法—旋流分离器、离心机等。 2.1.1、格栅和筛网 格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物。 格栅按清渣方式分为两种： 机械格栅：自动化程度高、清渣量大、卫生条件好、劳动强度小，但投资大、运行费用高，主要适用于大中型处理厂 人工清渣格栅：操作维护简单、运行费用低，但卫生条件差、劳动强度大，适于小型处理厂，应用较少 筛网的去除效果，可相当于初次沉淀池的作用。现很多污水处理厂存在碳源不足问题，采用细筛网或格网代替初次沉淀池可以节省占地，又可以保留有效地碳源。 2.1.2、沉砂池 原理：以重力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。 作用：去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。 常用沉砂池的形式有平流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流式沉砂池等 （1）平流式沉砂池 优点：截留无机颗粒效果较好、构造简单，沉砂效果较好且稳定，运行费用低，重力排砂方便。 缺点：流速不易控制、沉砂中有机性颗粒含量较高、排砂常需要洗砂处理等，沉砂中含有机物高，不易脱水，施工相对困难。 适用条件：适用于中小型污水厂 （2）曝气沉砂池 优点：①沉砂中含有机物的量低于5％；②由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、除泡作用以及加速污水中油类和浮渣分离等作用。这些优点对后续的沉淀池、曝气池、污泥消化池的正常运行以及对沉砂的干燥脱水提供了有利条件。③构造简单，沉砂效果较好，沉砂易于脱水，有预曝气作用，机械排砂。 缺点：曝气作用要消耗能量，对生物脱氮除磷系统的厌氧段或缺氧段的运行存在不利影响。但占地面积大，投资大，运行费用较高。 适用条件：主要用于大中型污水厂 （3）旋流沉砂池 旋流沉砂池主要分为分为钟氏沉砂池和比式沉砂池 优点：①除砂效率高、操作环境好、设备运行可靠，适应流量变化能力强，沉砂效果较好（重力+离心力沉砂）且可以调节，适应性强，占地少，投资省（有定型系列产品）。②水头损失小，典型的损失值仅6mm；③细砂粒去除率高，140（0.104mm）目的细砂也可达73%；④动能效率高。 缺点：①关键设备为国外公司的专有产品和设计技术，价格较高，结构复杂，运行费用高，；(2)搅拌桨上会缠绕纤维状物体；③砂斗内砂子因被压实而抽排困难，往往需高压水泵或空气去搅动，空气提升泵往往不能有效抽排砂；④池子本身虽占地小，但由于要求切线方向进水和进水渠直线较长，在池子数多于两个时，配水困难，占地也大。对水量的变化有较严格的适用范围，对细格栅的运行效果要求较高。适用条件：适用于大、中、小型污水厂。 2.1.3、沉淀池 原理：利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。 作用：在典型的污水厂中，有下列四种用法： ①污水处理系统的预处理：如沉砂池。常作为一种预处理手段去除污水中易沉降的无机性颗粒物。 ②污水的初级处理(初次沉淀池)：用初次沉淀池可较经济的去除污水中悬浮固体，同时去除一部分呈悬浮状态的有机物，以减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。 ③生物处理后的固液分离(二次沉淀池)：二次沉淀池，主要用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等，使处理后的水得以澄清。 ④污泥处理阶段的污泥浓缩：污泥浓 缩池是将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及运行成本等。 沉定池常按池内水流方向不同分为平流式、竖流式和辐流式。 （1）平流式沉淀池? 优点：①处理水量大小不限，沉淀效果好。②对水量和温度变化的适应能力强，耐冲击负荷。③平面布置紧凑，施工方便，单灰斗造价低。 缺点：其配水不易均匀，多斗式构造复杂，造价高，排泥操作麻烦。 适用条件：主要适于地下水位高，大中小型污水厂 （2）竖流式沉淀池? 优点：竖流式沉淀池效果较好，排泥系统简单，排泥方便，占地面积小。 缺点：池高径比大，施工较困难，抗冲击负荷能力差，池径大时布水不均匀 适用条件：适于地下水位低，小型污水厂 （3）辐流式沉淀池? 优点：辐流式沉淀池的优点是多用机械排泥，沉淀效果较好，周边配水时容积利用率高，排泥设备成套性能好，管理方便，排泥设备已经趋于定型。 缺点：中心进水时不易均匀，机械排泥系统复杂，安装要求高，进出配水设施施工困难，对施工质量要求高。 适用条件：适于地下水位高，大中型污水厂 （4）斜管（板）沉淀池 斜管沉淀池是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池。组装形式有斜管和支管两种。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道（有时可利用蜂窝填料）分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。 优点:①增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率；②用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力，沉淀效率高，产水量大；③沉停留时间短，占地面积小，维护方便； 缺点：由于停留时间短，其缓冲能力差；对混凝要求高，结构较复杂，造价较高；(3)维护管理较难，使用一段时间后需更换斜板（管）。 适用条件:①原有污水处理厂的挖潜或扩大处理能力改造时采用；②当污水处理厂占地受到限制时，可考虑作为初沉池使用。（但斜板（管）沉淀池不宜作为二沉池使用）。适于地下水位低，小型污水厂 2.1.4、隔油池 原理：利用废水中悬浮物和水的比重不同而达到分离的目的 作用：用油与水的比重差异，分离去除污水中颗粒较大的悬浮油。石油工业和石油化学工业在生产过程中排出含大量油品的废水；煤的焦化和气化工业排出含高浓度焦油的废水；毛纺工业和肉品工业等排出含有较多油脂的废水。这些含油废水如排入水体会造成污染，灌溉农田会堵塞土壤孔隙，有害作物生长。如对废水中的油品加以回收利用，则不仅可避免对环境的污染，又能获得可观的经济收益。 常用的隔油池有平流式与斜板式两种形式。 （1）平流式隔油池 优点：构造简单，便于运行和管理，油水分离效果稳定。 缺点：池的容积较大，排泥困难，其可能取出的粒径最小为100～150nm。 （2）斜板式隔油池 优点：油水分离迅速，占地面积小（只有平流式隔油池的1/2)。 缺点：结构复杂，维护清理较困难。 2.1.5、气浮池 原理：采用一定的方法或措施使水中产生大量的微气泡，以形成水、气及被去除固相物质的三相混合体，在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下，促进微细气泡黏附在被去除的微小颗粒上后，因黏合体密度小于水而上浮到水面，从而使水中细小颗粒被分离去除。 作用：通常作为含油污水隔油后的补充处理，常用于那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。 目前较为广泛使用的有平流式和竖流式两种 （1）平流式气浮池 优点：池深浅（有效水深一般2-2.5m），造价低，构造简单，管理方便。 缺点：分离部分的容积利用率不高。 （2）竖流式气浮池 优点：接触室在池的中心部位，水流向四周扩散，水利条件较好。 缺点：该气浮池与反应池较难衔接，容积利用率较低。 （注：有经验表明，当处理水量大于150-200m3/h，废水中的悬浮固体浓度较高时，宜采用竖流式气浮池。） 附：在污水处理工程中还使用一种浅层气浮池，它利用带气絮体上浮速度较快的特点，池深仅1m，一般采用旋转臂配水和刮渣，底部设集水系统，表面负荷更高，水力停留时间更短。 2.2、生物处理法 原理：微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陈代谢功能，对污水中的污染物质进行分解和转化。 根据参与代谢的活动的微生物对溶解氧的需求不同，污水生物处理技术分为好氧生物处理。厌氧生物处理和缺氧生物处理。好氧生物处理是城镇污水处理采用的主要方法，高浓度的有机污水的处理常用到厌氧设备无处理法。根据微生物生长方式的不同，生物处理法又分成悬浮生长法和附着生长法。悬浮生长法的典型代表是活性污泥法，附着生长法的则是生物膜法。 2.2.1、活性污泥法 原理：向废水中连续通人空气，经一定时间后因好氧活性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物，其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。该法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养形成活性污泥，并利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物，然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流，多余部分则排出活性污泥系统。 作用：能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解有机物，以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和一些其他的物质，无机盐类也能被部分去除。 优点：BOD5去除率高（90~95%），构造简单，管理方便。 缺点：占地面积大，投资高，产泥多且稳定性差，抗冲击能力较差，运行费用较高，活性污泥法会排放出大量剩余污泥，这些污泥中饱含着各种污染物，所以处理和处置这些污泥也是一大难题。 适用条件：适于出水要求高的大中型污水厂 典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。 2.2.1.1、传统推流式（传统活性污泥法） 原理：液流有回流的推流式。初次沉淀后的废水与二沉池回流的活性污泥混合后进入曝气池，大约曝气6小时，进水与回流污泥通过扩散曝气或机械曝气作用进行混合。流动过程中，有机物经过吸附、絮凝和氧化作用等作用被去除。一般地，从曝气池流出的混合液在二沉池沉淀后，沉淀池内的活性污泥以进水量的25～50%返回曝气池（即污泥回流比为25～50%） 优点：曝气时间比较长，BOD和悬浮物去除率都很高，达到90～95%左右。 缺点：①曝气池首端有机污染物负荷高，好氧速度也高，为了避免由于缺氧形成厌氧状态，进水有机物负荷不宜过高。为达到一定的去污能力，需要曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用高；②好氧速度沿池长是变化的，而供氧速度难于与其相吻合、适应，在池前段可能出现好氧速度高于供氧速度的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现象，对此，采用渐减供氧方式，可一定程度上解决这些问题；③对进水水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质、水量变化的影响 这种方法常用于低浓度生活污水处理。 2.2.1.2、渐减曝气法 原理：为了改变传统推流式活性污泥法供氧和需氧的差距，充氧设备的布置沿池长方向与需氧量匹配，使布气沿程逐步递减，使其接近需氧速率，而总的空气用量有所减少，从而可以节能省耗，提高处理效率。 优点：①分段多点进水，负荷分布均匀，均化了需氧量，避免了前段供氧不足，后段供氧过剩的缺点；②提高了耐水质，水量冲击负荷的能力；③活性污泥浓度沿池长逐渐降低；④提高了氧的利用率，从而节省了运行费用。 缺点：供氧量与需氧量一直的技术很难实 2.2.1.3、阶段曝气法 原理：通活性污泥法作了一个简单的改进，从而克服了普通活性污泥法供氧同需氧不平衡的矛盾。阶段曝气法中废水沿池长多点进水，这样就使有机物在曝气池中的分配较为均匀，因此避免了前端缺氧、后端氧过剩的弊病，提高了空气的利用率和曝气池的工作能力。 优点：①有机负荷比较均匀，改善了供需矛盾，有利于降低能耗；②有利于充分发挥微生物的氧化分解能力；③污泥浓度（悬浮物浓度）沿池逐渐降低，后段平均值，有利于减轻二沉池的负担。 缺点：进水若得不到充分混合，会引起处理效果的下降。 2.2.1.4、高负荷曝气法（改良曝气法） 原理：在系统与曝气池构造方面和传统推流式活性污泥法相同，但曝气时间仅为1.5-3.0 h，曝气池活性处于生长旺盛期。 优点：BOD有机负荷率高，曝气时间短，约为1.5～3h。曝气池中的MLSS约为200～500mg/L。 缺点：对废水的处理效果较低，BOD去除率70%~75%，产泥量多。 适用条件：适用于处理对水质要求不高或有些污水厂只需要部分处理的污水。 2.2.1.5、延时曝气法 原理：采取低有机负荷[F/M在0.05～q#.lkgBOD5/(mVd)],延长曝气时间到1～3d，使微生物处于内源呼吸阶段。污水中有机物全部用于微生物能量代谢，转化为二氧化碳，不产生剩余污泥或只产生很少的剩余污泥。 优点：① 曝气时间很长，一般多在24h以上，MLSS较高，达到3000~6000mg/L，活性污泥持续处于内源呼吸期状态，有机负荷率非常低，剩余污泥少（△X）且稳定，污泥无需再进行专门处理——污水、污泥综合处理设备；② 处理出水水质稳定性较好和出水水质好，对废水冲击负荷有较强的适应性； 缺点：①曝气时间较长，曝气池容积较大，占地面积大；②建设费用和用于曝气的电耗很高； 适用条件：只适用于处理对处理水质要求较高，且不宜采用污泥处理技术的小城镇污水处理系统，水量一般在1000m3/d以下。 2.2.1.6、吸附再生法 原理： 废水在再生池得到充分再生，具有很强活性的活性污泥同步进人吸附池，两者在吸附池中充分接触，废水中大部分有机物被活性污泥所吸附，废水得到净化。由二次沉淀池分离出来的污泥进入再生池，活性污泥在这里将所吸附的有机物进行代谢活动，使有机物降解，微生物增殖，微生物进人内源代谢期，污泥的活性、吸附功能得到充分恢复，然后再与废水一同进入吸附池。 主要特点：将吸附、降解两个阶段分别控制在不同的反应器内进行。有合建式和分建式。 优点：占地少，投资省，构造简单，管理维护方便，抗冲击负荷能力较强，运行费用低； 缺点：对废水的处理效果低于传统法，BOD5去除率不高（80~90%），产泥量大且稳定性差 适用条件：适用于悬浮性有机物含量高的大中型污水厂对溶解性有机物含量较高的废水，处理效果更差。 2.2.1.7、完全混合法 原理：污水与回流污泥进入曝气池后，立即与池内的混合液充分混合，池内的混合液是有待泥水分离的处理水。在曝气池内基本完成对有机物降解尚未分离的处理水 特征：污水在曝气池内分布均匀，池内水质、微生物数量和组分基本一样，可以通过对F/M的调节，使反应器内的有机物降解反应控制在最佳状态；曝气池内混合液的需氧速度均衡，动力消耗低于推流式曝气池。 优点：抗冲击负荷能力强，运行费用较低，占地不多，投资较省，废水和回流污泥进入曝气池立即被池内的大量混合液稀释，所以抗冲击负荷的能力强和减少有毒物质的影响 缺点：连续出水时可能产生短流，出水水质不及推流式，BOD5去除率不高（80~90%），结构较复杂，设备维修量大，污泥易膨胀。 适用条件：适于高处理较高浓度的有机工业废水或中小型污水厂 2.2.1.8、深层曝气法 原理：利用深井作为曝气池的活性污泥法废水生物处理过程。深井曝气的深度可达100-300m，废水进入与回流污泥在井上部混合后，混合液沿井内中心管以1-2m/s的流速（超过气泡上升速度）向下流动。混合液到达井底后，气泡消失并折流，从中心管外面向上流动至深井顶部的锐气池，混合液中的CO2、氮气和少量未被利用的氧气逸出。部分缓和液溢流至沉淀池进行泥水分离，沉淀活性污泥回流至深井，部分混合液在深井内进行循环。一般深层曝气池水可达10-20m，但超深层曝气法（又称竖井或深井曝气），水深可达150-300m。 优点：①氧的利用效率高；②污泥负荷速率高，比普通活性污泥法高2.5~4倍；③占地面积小，大约是普通活性污泥的1/20左右；④能够承受强烈的负荷变动，对于冲击负荷产生的影响较小，能够进行稳定的处理；⑤能够对只经过格栅和除砂池的原污水进行有效地处理，不需要设置初沉池；⑥影响环境的臭味问题可以控制。与普通活性污泥法相比较，深井曝气法中吹入的空气量大约是前者的1/6~1/8，开口比大约是1/20。很显然臭气的产生量能够大大地受到抑制；⑦产生的污泥量少，在相同的BOD负荷情况下，深井曝气池产生的污泥量要比普通活性污泥法大约少25~38%；⑧不受外界气候条件影响；（9）能够用于高浓度污水处理，处理的污水BOD浓度可以达到数千mg/l。 缺点：处理过程容易遭受变化，要求比普通活性污泥法更高、更熟练的技术人员对它进行运行管理，否则很难进行正常的运行。 适用条件：适用于高浓度有机废水。 2.2.1.9、纯氧曝气法 原理：通过好氧微生物对污水中的有机物进行生化反应使污水得以净化。所不同的是前者是向污水中充纯氧，后者是向污水中充空气。 优点：a氧传递速率快，活性污泥浓度高，因此可提高有机物去除率，使曝气池容积大大缩小；(2)剩余污泥量少，污泥具有良好沉降性，不易发生污泥膨胀；(3)曝气池中能保持高浓度的溶解氧，有较好的耐冲击负荷能；④氧的利用率EA可提高到80-90%，而一般的鼓风曝气仅为10%左右。 缺点：①纯氧发生器容易出现故障，装置复杂，运转管理较麻烦；②水池顶部必须密闭不漏气，结构要求高。 2.2.1.10、克劳斯法 原理：把厌氧消化富含氨氮的上清液加到回流污泥中一起曝气消化，然后再加入曝气池。 优点：克服了高碳水化合物所带来的污泥膨胀问题，而且消化池上清液挟带的污泥量较大，有改善混合液沉淀性能的功效。 适用条件：特别适合于处理C／N比高的高浓度有机污水 2.2.1.11、吸附-生物降解工艺（AB法） 原理：A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段由曝气池和二次沉淀池所组成。A段对污染物的去除主要是物理化学为主导的吸附功能，B段的主要净化功能是去除有机污染物。 主要特征：①由预处理段、A级、B级三段组成，无初沉池；②A级由吸附池和沉淀池组成，负荷高、停留时间短；B级由曝气池和二沉池组成，负荷低，停留时间长；③A、B段各有污泥回流系统和适合的微生物种群； 优点：①对有机底物去除效率高；②系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能；③有较好的脱氮除磷效果；④节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。经试验证明，AB法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用20%~25%. 缺点：①A段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于A段在超高有机负荷下工作，使A段曝气池运行于厌氧工况下，导致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体；②当对除磷脱氮要求很高时，A段不宜按AB法的原来去除有机物的分配比去除BOD55%~60%，因为这样B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脱氮；③污泥产率高，A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。 适用条件：AB法工艺适合于污水浓度高、具有污泥消化等后续处理设施的大中规模的城市污水处理厂，有明显的节能效果。对于有脱氮要求的城市污水处理厂，一般不宜采用。 2.2.1.12、序批式活性污泥法（SBR法） 原理：SBR工艺的基本运行模式由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成，从污水流入到闲置结束构成一个周期，在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行的。 优点：a工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；(2)耐冲击负荷，在一般情况下（包括工业污水处理）无需设置调节池；(3)反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质；（4)运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果；(5)污泥沉淀性能好,SVI值较低,能有效地防止丝状菌膨胀；(6)该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。 缺点：①间歇周期运行，严重依靠现代自动化控制技术；②自动化程度要求较高，操作、管理、维护，对操作管理人员素质要求较高；如采用人工操作，会出现因进出水工序操作繁锁，曝气板容易堵塞。④变水位运行，电耗增大，脱氮除磷效率不太高，污泥稳定性不如厌氧硝化好。 适用条件：适用于间歇排放和流量变化较大，水量少的场合。 2.2.1.13、循环活性污泥工艺（CAST或CASS） 原理：CAST整个工艺在一个反应器中完成有机污染物的生物降解和泥水分离过程。反应器分为三个区，即生物选择区、兼氧区和主反应区。生物选择区在厌氧和兼氧条件下运行芒果体育，使污水与回流污泥接触区，充分利用活性污泥的快速吸附作用而加速对溶解性底物的去除，并对难降解有机物起到酸化水解作用，同时可使污泥中过量吸收的磷在厌氧条件下得到有效释放。兼氧区主要是通过再生污泥的吸附作用去除有机物，同时促进磷的进一步释放和强化氮的硝化/反硝化，并通过曝气和闲置还可以恢复污泥活性芒果体育。（是SBR工艺的一种变形） 优点：①处理效果好，出水水质稳定,去除COD、BOD、SS、氨氮、磷效率高。；②通过程序控制可达到良好的脱氮除磷的目的；③污泥沉降性能好，稳定化程度高,可有效地控制活性污泥膨胀。；④能很好缓冲进水水质、水量的波动；⑤工艺简单，占地少，投资低，可靠性好，运行费用较低。⑥采用组合式模块结构设计，方便分期建设和扩建工程；⑦与传统活性污泥法相比，CAST系统产生较少的活性污泥， 因此污泥处理成本相对较低。与A /0工艺和氧化沟工艺相比，建设运行费用、用地面积都较少；运行操作简单、灵活；处理能力和适应水质能力都较强。 缺点：①采用滗水器出水，自动化程度高，运行管理较复杂，要求较高的设备维护水平；②设备闲置率高，维修工作量大；③处理水量较大时，应充分考虑该工艺的复杂性。 2.2.1.14、膜生物反应器（MBR） 原理：膜生物反应器主要由膜组件和膜生物反应器两部分构成。大量的微生物（活性污泥）在生物反应器内与基质（废水中的可降解有机物等）充分接触，通过氧化分解作用进行新陈代谢以维持自身生长、繁殖.同时使有机污染物降解。膜组件通过机械筛分、截留等作用对废水和污泥混合液进行固液分离。大分子物质等被浓缩后返回生物反应器，从而避免了微生物的流失。 优点：a容积负荷高，水力停留时间短；(2)避免了因为污泥丝状菌膨胀或其他污泥沉降问题而影响曝气反应区的MLSS浓度；(3)在低溶解氧浓度运行时，可以同时进行硝化和反硝化；(4)出水有机物浓度、悬浮物固体浓度、浊度均很低，甚至致病微生物都可以被截留，出水水质好；(5）污泥龄较长，剩余污泥量减少；(6)易污水处理设施占地面积小 缺点：造价较高，膜组件易受污染，膜使用寿命有限，运行费用高 2.2.1.15、氧化沟 原理：是活性污泥法的一种变型。因为废水和活性污泥的混合液在环状的曝气沟渠中不断循环流动，曝气池呈封闭式沟渠形，它使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，一方面向混合液中充氧，另一方面向反应池中的物质传递水平速度，使污水和活性污泥的混合液在沟内作不停的循环流动。 优点：由于该系统流程较简单，可省去调节池、初沉池、污泥消化池及污水回流系统，其基建费、运行费较低，维护管理方便，且其抗冲击负荷能力较强，污泥稳定，应用效果较好。BOD5去除率高（95%以上），有较高脱氮效果。 缺点：①存在污泥膨胀问题；泡沫问题；污泥上浮问题；流速不均及污泥沉积问题；② 导致有较多的大肠杆菌散发到空气中，引发了毒黄瓜的事件；③对于BOD较小的水质完全没有处理能力。(4)地面积较大。 适用条件：适于悬浮性BOD5浓度低，需要脱氮的中小型污水厂 2.2.1.16、生物脱氮工艺 （A?-O法） 原理：该工艺将曝气池分为两段，前段缺氧池A1：DO≤0.5mg/L，水力停留时间0.5~1h，后段好氧池O：DO≥2.0 mg/L，水力停留时间2.5~6h；将好氧段出水，部分回流到缺氧段，在微生物作用下使硝态氮还原成N2从水中逸出，完成脱氮。 优点：BOD5、SS去除率90~95%，TN去除率70%以上（与回流比及温度有关），适宜温度20—30℃，低温脱氮效果明显下降。 优点：由于反应池停留时间增加，池容增大，增加了内回流系统及搅拌设备，扩大了鼓风曝气系统，从而使基建费用提高，运行费用增加，总用电量提高50%以上，低温脱氮效果明显下降。 适用条件：A?-O法主要适用于大中型污水厂 2.2.1.17、生物除磷工艺 （A?-O法） 原理：该工艺将曝气池分为两段，前段厌氧池A2：DO≤0.2mg/L ，水力停留时间1~2h，后段好氧池O：DO≥2.0 mg/L,水力停留时间2~4h；微生物（聚磷菌）在厌氧条件下将细胞中的磷释放，然后进入好氧状态，能够摄取更多的磷，即利用其对磷的过量摄取能力将含磷污泥以剩余污泥的方式排除，从而降低出水中磷的含量。 优点：除磷效果：与剩余污泥量即污泥龄有关，据有关数据显示： 污泥龄为30d时，除磷率为40%；污泥龄为17d时，除磷率为50%；污泥龄为5d时，除磷率为87% 污泥龄越短，除磷率越高，因此，污泥龄一般取5~10d 缺点：比常规活性污泥法池容增大，增加了污泥回流系统及搅拌设备，从而使基建费用提高，运行费用增加。 适用条件： A?-O法主要适用于大中型污水厂 2.2.1.18、生物除磷脱氮工艺 （A2-O法） 原理：该工艺将曝气池分为三段，厌氧池 + 缺氧池 + 好氧池，为前两种工艺的组合形式，能同时脱氮除磷。 优点：a厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。(2)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。(3)在厌氧—缺氧—好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。（4)污泥中磷含量高，一般为2．5％以上。 缺点：其基建费、用电量及运行费用均较高， 适用条件：该工艺主要适于纳污水体对水质要求很高时（包括除磷脱氮）的大型污水处理厂。 2.2.2、生物膜法 原理：生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为厌气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。 优点：①对水量、水质、水温变动适应性强；②处理效果好并具良好硝化功能；③同高营养级的微生物存在，有机物代谢对较多的转移为能量，合成新细胞即剩余污泥量较少（约为活性污泥法的3/4）且易于固液分离；④采用自然通风供氧，动力费用省；⑤不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。而活性污泥法则容易发生污泥膨胀。 缺点：①活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差。而活性污泥法运行比较方便灵活；②由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。而且需要较多的载体填料和支撑结构，通常基建投资超过活性污泥法；③处理出水往往含有较大的脱落的生物膜片，使得出水澄清度降低。而活性污泥法在正常情况下获得比较好的澄清水。 2.2.2.1、生物滤池（BAF） 原理：由碎石或塑料制品填料构成的生物处理构筑物。污水与填料表面上生长的微生物膜间隙接触，使污水得到净化。生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经较原始的间歇砂滤池和接触滤池而发展起来的人工生物处理技术。 优点：①投资少，运行管理费用低，省电、处理效果好；生物滤池的处理效果非常好，在任何季节都能满足各地最严格的环保要求。②不产生二次污染。③微生物能够依靠填料中的有机质生长，无须另外投加营养剂。因此停工后再使用启动速度快，周末停机或停工1至2周后再启动能立即达到很好的处理效果，几小时后就能达到最佳处理效果。停止运行3至4周再启动立即有很好的处理效果，几天内恢复最佳的处理效果。④生物滤池缓冲容量大，能自动调节浓度高峰使微生物始终正常工作，耐冲击负荷的能力强。⑤运行采用全自动控制，非常稳定，无须人工操作。易损部件少，维护管理非常简单，基本可以实现无人管理，工人只需巡视是否有机器发生故障。⑥生物滤池的池体采用组装式，便于运输和安装；在增加处理容量时只需添加组件，易于实施；也便于气 源分散条件下的分别处理。⑦此类过滤形式的生物滤池能耗非常低，在运行半年之后滤池的压力损失也只有500Pa左右。 缺点：占地面积大，卫生条件差，滤料易堵塞，不适于低温环境。 适用条件：仅适用于低有机物浓度，低悬浮物浓度的小型污水厂 2.2.2.2、生物转盘法 原理：好氧、缺氧、厌氧状态都存在，交替出现，主要去除BOD5，也有一定脱氮除磷效果。 优点：构造简单，动力消耗低，抗冲击负荷能力强，操作管理方便，污泥量少且稳定性好，具有生物除磷脱氮的效果； 缺点：但转盘数量多，材料贵，水深较浅，占地面积大，基建投资大，处理效果易受环境条件影响，卫生条件差。 适应条件：适于气候温和地区，小水量的污水厂，我国主要用于工业废水处理（化学纤维、石油化工芒果体育、印染、皮革、煤气发生站等） 2.2.2.3、生物接触氧化法 原理：在生物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有机物氧化分解，达到净化目的。 优点：处理能力较大，占地少，抗冲击负荷能力强，污泥量少且较稳定，不需污泥回流，出水水质较好。 缺点：但运行费用较高，布水布气不易均匀，填料价格贵，易堵塞。 适用条件：适用于悬浮性有机物浓度低的中小型污水厂，特别适于城镇、生活小区、别墅、旅游景点等污水处理。 2.2.3、稳定塘 原理：净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。以太阳能为初始能量，通过在塘中种植水生植物，进行水产和水禽养殖，形成人工生态系统，在太阳能（日光辐射提供能量）作为初始能量的推动下，通过稳定塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中污水的有机污染物进行降解和转化，最后不仅去除了污染物，而且以水生植物和水产、水禽的形式作为资源回收，净化的污水也可作为再生资源予以回收再用，使污水处理与利用结合起来，实现污水处理资源化。 优点：①能充分利用地形，结构简单，建设费用低，污水处理与利用生态工程的基建投资约为相同规模常规污水处理厂的1/3-1/2。②可实现污水资源化和污水回收及再用，实现水循环，既节省了水资源，又获得了经济收益。③处理能耗低，运行维护方便，成本低，其运行费用仅为常规污水处理厂的1/5-1/3。④美化环境，形成生态景观。⑤污泥产量少。仅为活性污泥法所产生污泥量的1/10，前端处理系统中产生的污泥可以送至该生态系统中的藕塘或芦苇塘或附近的农田，作为有机肥加以使用和消耗。前端带有厌氧塘或碱性塘的塘系统，通过厌氧塘或碱性塘底部的污泥发酵坑使污泥发生酸化、水解和甲烷发酵，从而使有机固体颗粒转化为液体或气体，可以实现污泥等零排放。⑥能承受污水水量大范围的波动，其适应能力和抗冲击和能力强。稳定塘不仅能够有效的处理高浓度有机物水，也可以处理低浓度污水。 缺点：①占地面积过于多。②气候对稳定塘的处理效果影响较大。③若设计或运行管理不当，则会造成二次污染。④易产生臭味和滋生蚊蝇。⑤污泥不易排出和处理利用。 按照塘内微生物的类型和供氧方式来划分，稳定塘可以分为：厌氧塘、兼性塘、好氧塘、曝气塘。 （1）厌氧塘 原理：厌氧塘的原理与其他厌氧生物处理过程一样，依靠厌氧菌的代谢功能，使有机底物得到降解。反应分为两个阶段：首先由产酸菌将复杂的大分子有机物进行水解，转化成简单的有机物（有机酸、醇、醛等）；然后产甲烷菌将这些有机物作为营养物质，进行厌氧发酵反应，产生甲烷和二氧化碳等。 优点：①有机负荷高，耐冲击负荷较强。②由于池深较大，所以占地省。③所需动力少，运转维护费用低。④贮存污泥的容积较大。⑤一般置于塘系统的首端，作为预处理设施，在其后再设兼性塘、好氧塘甚至深度处理塘，做进一步处理，这样可以大大减少后续兼性塘和好氧塘的容积。 缺点：①温度无法控制，工作条件难以保证。②臭味大。③净化速率低，污水停留时间长。城市污水的水力停留时间为30~50天。 适用条件：对于高温、高浓度的有机废水有很好的去除效果，如食品、生物制药、石油化工、屠宰场、畜牧场、养殖场、制浆造纸、酿酒、农药等工业废水。对于醇、醛、酚、酮等化学物质和重金属也有一定的去除作用。对重金属也有一定的去除效果。 （2）兼性塘 原理：兼性塘是最常见的一种稳定塘。兼性塘的有效水深一般为1.0~2.0m，从上到下分为三层：上层好氧区，中层兼性区（也叫过渡区）；塘底厌氧区）好氧区对的净化原理与好氧塘基本相同。藻类进行光合作用，产生氧气，溶解氧充足。有机物在好氧性异养菌的作用下进行氧化分解，兼性区的溶解氧的供应比较紧张，含量较低，且时有时无。其中存在着异养型兼性细菌，它们既能利用水中的少量溶解氧对有机物进行氧化分解，同时，在无分子氧的条件下，还能以NO3-、CO32-作为电子受体进行无氧代谢。厌氧区内不存在溶解氧。进水中的悬浮固体物质以及藻类、细菌、植物等死亡后所产生的有机固体下沉到塘底，形成10~15cm厚的污泥层，厌氧微生物在此进行厌氧发酵和产甲烷发酵过程，对其中的有机物进行分解。在厌氧区一般可以去除30%的BOD。 优点：①投资省，管理方便。②耐冲击负荷较强。③处理程度高，出水水质好。 缺点：①池容大，占地多。②可能有臭味，夏季运转时经常出现漂浮污泥层。③出水水质有波动。 适用条件：既可用来处理城市污水，也能用于处理石油化工、印染、造纸等工业废水。 （3）好氧塘 原理：好氧塘内有机物的降解过程，实质上是溶解性有机污染物转化为无机物和固态有机物——细菌与藻类细胞的过程。 好氧细菌利用水中的氧，通过好氧代谢氧化分解有机污染物，使成为无机物CO2、NH4+、和PO43-、并合成新的细菌细胞。而藻类则利用好氧细菌所提供的二氧化碳、无机营养物以及水，借助于光能合成有机物，形成新的藻类细胞，释放出氧，从而又为好氧细

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