地埋式生活污水處理一體化設施
懸浮微生物的活性
微生物的活性通常可用微生物的比增長率(μ)來描述，即單位質量微生物的增長繁殖速率。因此，在研究微生物活性對生物膜形成的初階段的影響時，關鍵是如何控制懸浮微生物的比增長率。研究結果表明，硝化細菌在載體表面的附著固定量及初始速率均正比于懸浮硝化細菌的活性。異養生物膜的形成時也得出同樣結果。影響懸浮微生物活性的因素主要有如下幾種。
(1)當懸浮微生物的生物活性較高時，其分泌胞外多聚物的能力較強。這種粘性的胞外多聚物在細菌與載體之間起到了生物粘合劑的作用，使得細菌易于在載體表面附著、固定；
(2)微生物所處的能量水平直接與它們的增長率相關。當盧增加時，懸浮微生物的動能隨之增加。這些能量有助于克服在固定化過程中微生物載體表面間的能壘，使得細菌初始積累速率與懸浮細菌活性成正比。
(3)微生物的表面結構隨著其活性的不同而相應變化。Herben等人研究發現，懸浮細菌活性對細菌在載體表面的附著固定過程有影響，而且，細菌表面的化學組成、官能團的量也隨細菌活性的變化有顯著變化。細胞膜等隨懸浮細菌活性的變化而有顯著變化。細菌表面的這些變化將直接影響微生物在載體表面的附著、固定。因此，通常認為，由懸浮微生物活性變化而引起的細菌表面生理狀態或分子組成的變化是有利于細菌在載體表面附著、固定的。
(4)微生物與載體接觸時間。微生物在載體表面附著、固定是—動態過程。微生物與載體表面接觸后，需要一個相對穩定的環境條件，因此必須保證微生物在載體表面停留一定時間，完成微生物在載體表面的增長過程。
地埋式生活污水處理一體化設施水力停留時間(HRT)。HRT對能否形成完整的生物膜起著重要的作用。在其他條件確定的情況下，HRT短則有機容積負荷大，當稀釋率大于大生長率時，反應器內載體上能生成完整的生物膜。刊huis等人的試驗證明了這種觀點。在COD負荷為2．5kg／(m3·d)，HRT為4h時，載體上幾乎沒有完整的生物膜，而水力停留時間為1h時，在相同的操作時間內幾乎所有的載體上都長有完整的生物膜，且較高的表面COD負荷更易生成較厚的生物膜，即COD負荷越高，生物膜越厚。周平等人也通過試驗證明了較短的水力停留時間有利于載體掛膜。
(6)液相pH值。除了等電點外，細菌表面在不同環境下帶有不同的電荷；液相環境中，pH值的變化將直接影響微生物的表面電荷特性。當液相pH值大于細菌等電點時，細菌表面由于氨基酸的電離作用而顯負電性；當液相pH值小于細菌等電點時，細菌表面顯正電性。細菌表面電性將直接影響細菌在載體表面附著、固定。
(7)水力剪切力。在生物膜形成初期，水力條件是一個非常重要的因素，它直接影響生物膜是否能培養成功。在實際水處理中，水力剪切力的強弱決定了生物膜反應器啟動周期。單從生物膜形成角度分析，弱的水力剪切力有利于細菌在載體表面的附著和固定，但在實際運行中，反應器的運行需要一定強度的水力剪切力以維持反應器中的*混合狀態。所以在實際設計運行中如何確定生物膜反應器的水力學條件是非常重要的。
酸化池中的反應是厭氧反應中的一段，水解酸化池內部可以不設曝氣裝置，控制停留時間再水解、酸化階段，不出現厭氧產氣階段，前兩個階段的COD去除率不是很高，因為他的目的只是將大分子的變成小分子有機物，一般去除率在20%左右，產氣階段的COD去除率一般在40%左右，但這時產生的硫化氫氣體要進行除臭處理，且達到產氣階段的停留時間要較前兩階段長，也就是要出現厭氧狀態。
地埋式生活污水處理一體化設施厭氧池：
水解、酸化、產乙酸、甲烷化同步進行。需要調節pH，不易操作控制，去除大部分COD。目的是去除COD。
厭氧池是指沒有溶解氧，也沒有硝酸鹽的反應池。是利用厭氧菌的作用，去除廢水中的有機物，通常需要時間較長。需要調節pH，不易操作控制，去除大部分COD。
缺氧池：
有水解反應，在脫氮工藝中，其pH值升高。在脫氮工藝中，主要起反硝化去除硝態氮的作用，同時去除部分BOD。也有水解反應提高可生化性的作用。
缺氧池是指沒有溶解氧但有硝酸鹽的反應池。缺氧池內要設置曝氣裝置，控制溶解氧在0.3-0.8mg/l，利用兼氧微生物及生物膜來降解廢水中的有機物，接觸氧化池內的曝氣器既要保證供氧量，又要確保有利于生物膜的脫落、更新。一般不選用微孔曝氣器作為池底的曝氣器。
厭氧生化的三個階段：厭氧生物處理過程是微生物共生體的活動來完成許多細菌和復雜的組成過程中的一些中間步驟。為了便于研究，將復雜的厭氧生化過程大致分為4個階段：水解階段、酸化階段、產乙酸階段和產甲烷階段。但到目前為止，三個階段的理論和四個理論被認為是厭氧細菌的過程更全面，更準確的描述。
將厭氧生物技術用于工業廢水處理過程的可行性：厭氧生物處理可以被具體解釋為以下原理，即厭氧條件下，通過兼性厭氧菌以及厭氧細菌和其他微生物之間的作用，將有機物中的甲烷和二氧化碳進行降解的過程。該過程不需要外界資源的輔助，被還原的有機物可以作為受氫體，同時產生甲烷氣體。相對于好氧生物技術而言，厭氧生物技術的使用將有更廣闊的發展和應用前景。首先，厭氧技術的成本較低，工業廢水的排放在厭氧處理技術下經濟效益更高。其次，厭氧生物技術將會降低企業的下排污罰款量。此外，厭氧系統處理污泥的成本相對于好氧生物技術而言是微不足道的。后，好氧活性污泥每去除1kgBOD耗氧量為1.2kg-1.5kg，1000kgCOD耗電量為(1.44—3.6)×108J，而厭氧生物去除1000kgCOD耗電量為(2.52-5.4)×107J。由于以上優勢，厭氧生物處理技術已經逐步成為工業處理廢水的主要工具。
厭氧生物技術在工業廢水處理中的發展前景：厭氧生物處理技術發展到今天，已在不斷的完善發展，走向成熟。比較典型的成果有：厭氧濾池(AF)、厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB)、升流式厭氧污泥床(UASB)等。但它們仍存在缺陷，需要不斷改進。因此未來對工業廢水處理應著眼于以厭氧生物處理技術為主，好氧生物處理技術為輔的技術路線。本著這條主線，未來的研究工作可以考慮以下幾個方面：與傳統的好氧生物處理方法相比，厭氧生物處理具有能源消耗小、成本費用低、污泥量少且易處置的特點。對于氣候相對溫暖的地區，利用厭氧技術是提高城市工業廢水處理率的有效途徑。但是，厭氧技術對有毒物質特別敏感，硫化物、重金屬等能輕易破壞產甲烷菌的繁殖。所以，未來還可以結合其他工業廢水處理技術共同形成綜合處理循環系統，如好氧—厭氧—濕地，以提高其效用;因為厭氧生物處理技術對環境要求較高，其他的制約因素也較多，所以單獨采用厭氧技術治理工業廢水還未廣泛投入使用。這一問題的解決辦法是對厭氧出水的后續處理作出改進。例如用厭氧技術+酸化+好氧技術。前半段可除去大多COD，減少循環過程的能源消耗，后半段可以使出水量滿足不同規定的排放標準。
膜技術處理的特點:處理廢水的常規技術方法在一定程度上抑制廢水排放量，提升廢水使用利用量，緩解處理 廢水壓力。但是因存在種種弊端，才逐漸被膜技術代替。膜技術處理廢水較常規處理方法存在明顯優勢，其特點呈現如下：(1)購買設備投資成本低，設備占地面積小，大大節約購買經費，提高企業的整體經濟效益。設備外表堅固，易于運輸，不存在運輸有損設備質量的現象，零件維修維護工作簡單，不需要聘用技術含量特高的專家進行設備維修。(2)設備操作環境優良，衛生符合標準，膜技術設置在密閉的系統中，沒有面臨污水滲透與臭味散發的危險。(3)膜技術去除效率高，處理度高，凈化污水能力很強。有相關數據分析指出，常規處理方法廢水效率值不超過70%，而膜技術可以達到90%左右。膜技術在色度去除率方面也比常規方法處理表現。膜技術處理結果干凈，不存在產生污泥現象，有效節省二次處理費用。因此，膜技術相比于常規水處理方法擁有優勢。
