二級生化污水處理裝置

活性污泥法是利用好氧微生物與污水混合并曝氣，利用微生物將污水中的有機污染物分解，利用生物絮凝體膠團對無機、有機污染物進行吸附，從而將污染物從被處理水體中分離，達到進行污水凈化處理的目的。傳統活性污泥法凈化水體，主要建立沉淀池、曝氣池、濃縮池等構筑物組成污水處理工藝流程，生活污水進入處理廠區后經過格柵截留大部分漂浮物和懸浮物；在沉淀池中分離可沉淀的無機物和部分有機物；污水進入活性污泥池后經過曝氣裝置與污泥充分混合，利用微生物分解有機物、利用膠團吸附懸浮物和有機物，從而形成新的活性污泥；處理后的混合液經過二次沉淀池進行固液分離，凈化后的水體經過消毒基本達到排放水體的保證，可以進行外排。
活性污泥法在高原生活污水處理中的應用
活性污泥法是目前大多數城市進行污水處理的重要工藝，但由于高原地區的低氧和低溫環境，活性污泥法在高原地區適應情況不佳，存在能耗高、污泥產量多、冬季抗沖擊能力弱的現象，且在低溫環境下運行容易出現凈化后水體質量不達標的現象，這種水體進行外排同樣會對高原地區地表和地下水系造成污染和破壞，且增加了高原生活污水處理的成本，對可持續發展無益。活性污泥法雖然單獨使用的效果有所欠缺，但其不失為一種良好的污水處理技術，可以通過與其他對溫度、氧氣量依賴性不強的水處理技術進度搭配，提高高原地區生活污水處理工藝的效果和抗沖擊能力。

低溶解氧（DO）活性污泥技術
降低污泥量
活性污泥的低氧工藝是一種較為新型的水處理技術，尚未能夠得到嚴格的定義，低氧工藝將好氧、厭氧、兼氧環境合為一體，利用低溶解氧環境下活性污泥出現絲狀菌導致污泥膨脹的特性，建立絲狀菌的生物濾網，利用濾網的過濾作用和生物降解作用去除水中細小的懸浮物和有機物，有效改善處理后水體的質量，且絲狀菌不會持續增殖，降低了爆發惡性污泥膨脹的幾率，對維持活性污泥污水處理系統穩定性有很大作用。
去除有機物量
在低氧環境下，當溶解氧濃度在1mg/L時，污泥產量有大幅度降低，因為在不同溶解氧濃度條件下，微生物對有機物降解的特性有較大差異，例如溶解氧濃度大于2mg/L時，微生物以溶解氧作為電子受體，被處理水體中大部分有機物被氧化為無機物，微生物從中獲取能量用于增殖；厭氧條件下，作為電子受體的不再是微生物自身，而是以碳氮硫等有機物為電子受體，進行不*的氧化反應；當溶解氧濃度在1mg/L時，囊括了好氧、厭氧兩種氧化反應，兩種反應同時進行，不僅污泥產量有所降低，有機物去除效果也穩定在94%左右。
脫氮除磷
活性污泥法過程中溶解氧濃度低會影響硝化反應的進行，但會促進硝化反應與反硝化反應同步的狀態生成，節省了對氧氣量的消耗，又不會影響處理工藝中脫氮的效果。在常規活性污泥法中硝化反應和反硝化反應是兩個不同的步驟，但當溶解氧濃度在1mg/L時，硝化反應與反硝化反應可以在同一個反應空間內同時存在，因為溶解氧濃度從微生物與污水混合絮狀物中心到邊緣逐漸升高，氨氮由絮狀物外向內的過程是硝化反應到反硝化反應的過程，且這個過程較短，形成硝化反應與反硝化反應同步的狀態，溶解氧濃度上升或下降都會打破這個平衡。除磷的原理與脫氮原理相似，在絮狀物邊緣進行吸磷，在絮狀物中心進行釋磷。
與生物轉盤相結合
菌種與生物膜
高原地區冬季低溫環境下，活性污泥活性弱，對水處理的效果波動性大，因此單獨設置活性污泥法不能良好的dui沖擊進行抵御，采用生物轉盤與活性污泥進行搭配的工藝可以提高水處理技術的適應性和抗沖擊能力，因為生物轉盤中菌種bacillus（芽孢桿菌）能夠適應低溫環境，在高原地區低溫環境中具有優勢。生物轉盤的孔隙率在97%以上，比表面積較大，但因采用密度較小的材料制成且不吸水，因此生物轉盤運行過程中對電能的消耗較小；生物轉盤通過bacillus菌種和其他微生物共同生長發育在表面形成一層膜狀生物污泥，也就是被稱為生物膜的物質。

生物轉盤轉速
在生物轉盤與活性污泥相結合的水處理工藝中，生物轉盤的轉速對于處理后水體質量有較大影響，轉速決定了生物轉盤中微生物污水的接觸時間和溶解氧量，當轉速過慢時，生物轉盤的厭氧環境大于有氧環境，不利于有機物的去除；當轉速過快時又容易引起生物膜的脫落，消耗大量能量。經過試驗可知，當生物轉盤轉速在每分鐘4～8r之間時，能夠滿足對氨氮的去除，又不過早脫落生物膜；當生物轉盤轉速超過每分鐘6r時會使總氮的去除效率下降；而對于磷的去除效率則是在轉速為每分鐘3～4r時zui高，因此生物轉盤應當設置為每分鐘4r。
結束語：囿于高原地區的低氧、低壓、低溫環境，活性污泥法在高原生活污水處理中作用受限，因此不能直接使用，且能耗量上升，需要前置處理技術，與多種處理技術進行配合，提高污泥活性、提高能源利用率，為我國高原地區水資源保護和污染水體治理提供技術支持。

二級生化污水處理裝置厭氧生物處理的主要特征
1、主要優點
與廢水的好氧生物處理工藝相比，廢水的厭氧生物處理工藝具有以下主要優點：
①能耗大大降低，而且還可以回收生物能（沼氣）；因為厭氧生物處理工藝無需為微生物提供氧氣，所以不需要鼓風曝氣，減少了能耗，而且厭氧生物處理工藝在大量降低廢水中的有機物的同時，還會產生大量的沼氣，其中主要的有效成分是甲烷，是一種可以燃燒的氣體，具有很高的利用價值，可以直接用于鍋爐燃燒或發電；
②污泥產量很低；這是由于在厭氧生物處理過程中廢水中的大部分有機污染物都被用來產生沼氣——甲烷和二氧化碳了，用于細胞合成的有機物相對來說要少得多；同時，厭氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多，產酸菌的產率Y為0.15~0.34kgVSS/kgCOD，產甲烷菌的產率Y為0.03kgVSS/kgCOD左右，而好氧微生物的產率約為0.25~0.6kgVSS/kgCOD。

③厭氧微生物有可能對好氧微生物不能降解的一些有機物進行降解或部分降解；因此，對于某些含有難降解有機物的廢水，利用厭氧工藝進行處理可以獲得更好的處理效果，或者可以利用厭氧工藝作為預處理工藝，可以提高廢水的可生化性，提高后續好氧處理工藝的處理效果。
2、主要缺點
與廢水的好氧生物處理工藝相比，廢水厭氧生物處理工藝也存在著以下的明顯缺點：
①厭氧生物處理過程中所涉及到的生化反應過程較為復雜，因為厭氧消化過程是由多種不同性質、不同功能的厭氧微生物協同工作的一個連續的生化過程，不同種屬間細菌的相互配合或平衡較難控制，因此在運行厭氧反應器的過程中需要很高的技術要求；
②厭氧微生物特別是其中的產甲烷細菌對溫度、pH等環境因素非常敏感，也使得厭氧反應器的運行和應用受到很多限制和困難；
③雖然厭氧生物處理工藝在處理高濃度的工業廢水時常常可以達到很高的處理效率，但其出水水質仍通常較差，一般需要利用好氧工藝進行進一步的處理；
④厭氧生物處理的氣味較大；
⑤對氨氮的去除效果不好，一般認為在厭氧條件下氨氮不會降低，而且還可能由于原廢水中含有的有機氮在厭氧條件下的轉化導致氨氮濃度的上升。
厭氧消化池
A、消化池的類型與構造
氧消化池主要應用于處理城市污水廠的污泥，也可應用于處理固體含量很高的有機廢水；它的主要作用是：①將污泥中的一部分有機物轉化為沼氣；②將污泥中的一部分有機物轉化成為穩定性良好的腐殖質；③提高污泥的脫水性能；④使得污泥的體積減少1/2以上；⑤使污泥中的致病微生物得到一定程度的滅活，有利于污泥的進一步處理和利用。

1、消化池的分類：
消化池可以按其形狀分為：圓柱形、橢圓形（卵形）和龜甲形等幾種形式；也可以按其池頂結構形式的不同將其分為：固定蓋式和浮動蓋式的消化池；或者還可以按其運行方式的不同分為：傳統消化池和高速消化池。
1)傳統消化池：
傳統消化池又稱為低速消化池，在池內沒有設置加熱和攪拌裝置，所以有分層現象，一般分為浮渣層、上清液層、活性層、熟污泥層等，其中只有在活性層中才有有效的厭氧反應過程在進行，因此在傳統消化池中只有部分容積有效；傳統消化池的zui大特點就是消化反應速率很低，HRT很長，一般為30~90天。
2)高速消化池
與傳統消化池不同的是，在高速消化池中設有加熱和/或攪拌裝置，因此縮短了有機物穩定所需的時間，也提高了沼氣產量，在中溫（30~35?C）條件下，其HRT可以為15天左右，運行效果穩定；但攪拌使高速消化池內的污泥得不到濃縮，上清液與熟污泥不易分離。

傳統的生物脫氮是根據脫氮過程的兩階段理論，將好氧硝化與缺氧反硝化分置于2個獨立的反應器內進行。 而SND則是在同一個反應器內直接實現氨氮到氮氣的轉化，將脫氮過程的2個反應階段由宏觀空間（時間）上的好氧池與缺氧池，轉化為微觀空間上的微生物絮體表層與內部，并通過運行參數的調整使污泥表層與內部分別實現硝化與反硝化的反應條件，從而達到脫氮的目的。 由于受到傳質阻力的影響，微生物絮體由外至內存在溶解氧和COD的質量濃度變化梯度，依次形成了擴散區、好氧區和缺氧區。微生物絮體表層由于溶解氧質量濃度較高，以硝化細菌為主，主要發生有機物和氨氮的氧化過程；微生物絮體內部由于氧氣的大量消耗以及傳質阻力的影響，形成缺氧區，反硝化細菌利用傳遞來的有機物反硝化脫氮。懸浮填料屬于分散式填料的一種，一般用聚乙烯、聚丙烯或聚氨酯等特制塑料或樹脂制成[，形狀規則，多為立方體或顆粒狀。 懸浮填料內部孔隙率較大，比表面積大，極大地增加了微生物的附著面積，有利于生物膜的形成，使系統的抗沖擊負荷能力顯著提高。