地埋式一体化农村生活污水处理装置

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传统A²/O 法
A²/O是在厌氧- 缺氧工艺上开发出来的同步除磷脱氮工艺，传统A²/O法即厌氧→缺氧→好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除。其流程简图见图1。原污水的碳源物质(BOD)首先进入厌氧池聚磷菌优先利用污水中易生物降解有机物成为优势菌种，为除磷创造了条件，然后污水进入缺氧池，反硝化菌利用其它可利用的碳源将回流到缺氧池的硝态氮还原成氮气排入到大气中， 达到脱氮的目的。
改良型A²/O 法
为了克服传统A²/O工艺的一个缺点，即由于厌氧区居前， 回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响，改良A/O工艺在厌氧池之前增设厌氧/ 缺氧调节池， 来自二沉池的回流污泥10%左右的进水进入调节池，停留时间20～30min，微生物利用约10%进水中有机物去除回流污泥中的硝态氮，消除硝态氮对厌氧池的不利影响，从而保证厌氧池的稳定性改良A/O 工艺虽然解决了传统A/O工艺中厌氧段回流硝酸盐对放磷的影响，但增加调节池，占地面积及土建费用需相应增加。
氧化沟法
氧化沟工艺因其构造简单、易于维护管理，很快得到广泛应用。主要 有Passveer单沟型、Orbal同心圆型、Carrousel循环折流型、D型双沟式和T 型三沟式等。传统Passveer单沟型和Carrousel型氧化沟不具备脱氮除磷功能，但是在Carrousel氧化沟前增设厌氧池，在沟体内通过曝气装置的合理设置形成缺氧区和好氧区，形成改良型氧化沟，便具备生物脱氮除磷功能。

但Carrousel氧化沟缺氧区要求的充足碳源和缺氧区条件不能很好的满足，因此，脱氮除磷效果不是很好。为了提高脱氮效果，在沟内增加了一个预反硝化区，就成了Carrouse2000型氧化沟工艺。氧化沟池型具有*之处，兼有*混合和推流的特性，且不需要混合液回流系统，但氧化沟采用机械表面曝气，水深不易过大，充氧动力效率低，能耗较高，占地面积较大。
SBR法
SBR法是间歇式活性污泥法，降解有机物，属循环式活性污泥法范围，主要是好氧活性污泥，回流到反应池前部的污泥吸附区，回流污泥中硝酸盐得以反硝化在充分条件下可大量吸附进水中的有机物达到脱氮除磷的效果。
其去除机理如下：
a.脱氮是在适当条件下进行的和自然界中氮循环过程相同的过程，即含氮化合物在氨化菌作用下首先进行氨化，然后在硝化菌作用下进行硝化，后经反硝化菌进行反硝化，将NO3- N、NO2- N还原为N2 进入大气中。
b.除磷是利用聚磷菌能过量地从外部摄取磷并以聚合物形式贮藏于菌体内形成高磷污泥，从而通过定期除泥而去除磷。SBR工艺在去除有机物的同时，可以完成脱氮除磷。从常规测定数据可以得到很好的证实，只要掌握合理的SBR 运行参数，就会收到更理想的脱氮除磷效果。
CAST工艺(循环活性污泥法)
CAST工艺实质上是可变容积活性污泥法过程和生物选择器原理的有机结合， 整个工艺为一间歇式反应器， 主反应器前端有一个生物选择器， 在主反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复。 将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行. CAST方法是一种“充水和排水”活性污泥法系统， 废水按一定的周期和阶段得到处理，是SBR工艺的一种变型。
OCO工艺
OCO是集BOD、N、P去除于一池的活性污泥法。原水经过格栅、沉砂池的物理处理后，进入OCO反应池的1区，在厌氧区污水与活性污泥混合，混合液流入缺氧区2，并在缺氧区和好氧区3之间循环一定时间后流入沉淀池，澄清液排入处理厂出口，污泥一部分回流到OCO反应池，另外一部分作为剩余污泥予以处理。
OCO工艺的特点在于：集厌氧-缺氧-好氧环境于一池，占地少，土建投资低;利用水解作用和反硝化作用，降解有机物时对充氧量要求低，使运行维护费用降低;污泥浓度高，有机负荷低，污泥絮凝沉降好，且沉降污泥稳定，剩余污泥少。

生物膜法是一种的废水处理方法，具有污泥量少，不会引起污泥膨胀，对废水的水质和水量的变动具有较好的适应能力，运行管理简单等特点。生物膜法是使微生物附着在载体表面上并形成生物膜，当污水流经载体表面时，污水中的有机物及溶解氧向生物膜内部扩散。膜内微生物在有氧存在的情况下对有机物进行分解代谢和机体合成代谢，同时分解的代谢产物从生物膜扩散到水相和空气中，从而使废水中的有机物得以降解。

生物膜法中生物膜的形成与那些因素有关？
活性污泥法和生物膜法的区别不仅仅是微生物的悬浮与附着之分，更重要的是扩散过程在生物膜处理系统中是一个必须考虑的因素。在生物膜反应器中，有机污染物、溶解氧及各种必须的营养物质首先要从液相扩散到生物膜表面，进而进到生物膜内部，只有扩散到生物膜表面或内部的污染物才有可能被生物膜内微生物分解与转化，终形成各种代谢产物。另外，在生物膜反应器中，由于微生物被固定在载体上，从而实现了SRT与HRT(水力停留时间)的分离，使得增殖速率慢的微生物也能生长繁殖。因此，生物膜是一稳定的、多样的微生物生态系统。
微生物在载体上的挂膜可分为微生物吸附和固着生长两个阶段。
生物膜的形成与载体表面性质(载体表面亲水性、表面电荷、表面化学组成和表面粗糙度)、微生物的性质(微生物的种类、培养条件、活性和浓度)及环境因素(PH值、离子强度、水力剪切力、温度、营养条件及微生物与载体的接触时间)等因素有关。

载体表面性质
载体表面电荷性、粗糙度、粒径和载体浓度等直接影响着生物膜在其表面的附着、形成。在正常生长环境下，微生物表面带有负电荷。如果能通过一定的改良技术，如化学氧化、低温等离子体处理等可使载体表面带有正电荷，从而可使微生物在载体表面的附着、形成过程更易进行。载体表面的粗糙度有利于细菌在其表面附着、固定。
一方面，与光滑表面相比，粗糙的载体表面增加了细菌与载体间的有效接触面积；另一方面载体表面的粗糙部分，如孔洞、裂缝等对已附着的细菌起着屏蔽?；ぷ饔?，使它们免受水力剪切力的冲刷。
研究认为，相对于大粒径载体而言，小粒径载体之间的相互摩擦小，比表面积大，因而更容易生成生物膜。另外，载体浓度对反应器内生物膜的挂膜也很重要。Wagner在用气提式反应器处理难降解物废水时发现，在载体质量浓度很低情况下，即使生物膜厚达295μm，还是不能达到稳定的去除率。但是，在载体浓度为20-30g/L时，即使只有20％的载体上有75μn厚的生物膜，反应器依然能达到稳定的(98％)去除率，COD负荷zui高可达58kg/(m3·d)。
悬浮微生物浓度
在给定的系统中，悬浮微生物浓度反映了微生物与载体间的接触频度。一般来讲，随着悬浮微生物浓度的增加，微生物与载体间可能接触的几率也增加。许多研究结果表明，在微生物附着过程中存在着一个临界的悬浮微生物浓度；随着微生物浓度的增加，微生物借助浓度梯度的运送得到加强。
在临界值以前，微生物从液相传送、扩散到载体表面是控制步骤，一旦超过此临界值，微生物在载体表面的附着、固定受到载体有效表面积的限制，不再依赖于悬浮微生物的浓度。但附着固定平衡后，载体表面微生物的量是由微生物及载体表面特性所决定的。
生物脱氮原理
一般来说， 生物脱氮过程可分为三步: 第yi步是氨化作用， 即水中的有机氮在氨化细菌的作用下转化成氨氮。在普通活性污泥法中， 氨化作用进行得很快， 无需采取特殊的措施。第二步是硝化作用， 即在供氧充足的条件下， 水中的氨氮首先在亚硝酸菌的作用下被氧化成亚硝酸盐， 然后再在硝酸菌的作用下进一步氧化成硝酸盐。为防止生长缓慢的亚硝酸细菌和硝酸细菌从活性污泥系统中流失， 要求很长的污泥龄。第三步是反硝化作用， 即硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。这一步速率也比较快， 但由于反硝化细菌是兼性厌氧菌， 只有在缺氧或厌氧条件下才能进行反硝化， 因此需要为其创造一个缺氧或厌氧的环境( 好氧池的混合液回流到缺氧池) 。