0 1

什么是生物污水处理法？?

◆生物处理是利用微生物来吸咐、分解、氧化污水中的有机物，把不稳定的有机物降解为稳定无害的物质，从而使污水得到净化。现代的生物处理法，按作用微生物的不同，可分好氧氧化和厌氧还原两大类。前者广泛用于处理城市污水和有机性工业废水。好氧氧化应用较广包含着很多艺种工艺和构筑物。

生物膜法（包含生物过滤池、生物转盘）、生物接触氧化等多种工艺和构筑物。活性污泥法和生物膜法都是人工生物处理方法。此外还有农田和池塘的天然生物处理法，即灌溉田和 生物塘 。生物处理成本低廉，因此是目前应用最广泛的污水处理方法。

0 2

什么是废水处理量或      BOD5      去除总量和处理质量？?

◆污水处理量或BOD5去除总量：每日进入污水厂处理的总污水流量（以m3/d计），可作为污水厂处理能力的一个指标。每日去除BOD5的总量亦可作为污水厂处理能力的指标。去除BOD5总量等于处理流量与进出水BOD5差值的乘积，以kg/d或t/d为单位。

◆处理质量：二级污水处理厂以出厂的BOD5与SS值作为处理质量指标。按新制订的污水处理厂出水排放标准，二级污水处理厂出水BOD5、SS均小于30mg/L。处理质量也可用去除率来衡量。进水浓度减出水浓度除以进水浓度即为去除率。氨氮、TP出水值或去除率也应用于处理质量指标。

0 3

什么是pH值及其指示意义？?

◆pH表示污水的酸碱程度。它是水中氢离子浓度倒数的对数值，其范围为0~14，pH值等于7，则水呈中性，小于7呈酸性，数值越小，其酸性越强，大于7呈碱性，数值越大，其碱性越强。污水中pH值大小对管道、水泵、闸阀和污水处理构筑物有一定的影响。以生活污水为主的污水处理厂的pH值，通常为7.2~7.8。过高或过低的pH值，均可表明有工业废水的进入。过低的值会腐蚀管道、泵体并可能产生危害。例如污水中的 硫化物 会在酸性条件下，生成H2S气体。高浓度时使操作工作头痛、流涕、窒息甚至死亡。为此发现pH降低必须加强监测，寻找污染源，采取对策。同时，生化处理的pH允许范围是6~10，过高或过低都可影响或破坏生物处理。

0 4

什么是总固体（TS）？?

◆是指水样在100℃温度下，在水浴锅上蒸发至干所余留的总固体数量。它是污水中 溶解性固体 和非溶解性固体的总和。它可反映出污水中固体的总浓度。通过进出水固体的分析可反映出污水处理构筑物对去除总固体的效果。

0 5

什么是悬浮固体（SS）？

◆是指污水中能被滤器截留的固体物质数量。悬浮固体一部分在一定条件下可以沉淀。测定悬浮固体通常是用石棉滤层过滤法进行。主要设备为古氏坩锅。当化验设备条件不具备时，也可采用滤纸作为滤器，从总固体与溶解固体的减差来求得悬浮固体量。测定悬浮固体时，由于滤器不同，常产生较大差异。

◆该项指标是污水最基本的数据之一。测定进水和出厂水的悬浮固体，可用来反映污水通过初沉池，二沉池处理后，悬浮固体减少的情况，它是反映构筑沉淀效率的主要依据。

0 6

什么是化学需氧量（COD）？?

◆化学需氧量（简称COD）是指用化学方法氧化污水中有机物所需要的氧化剂的氧量。用高锰酸钾作氧化剂，测得的结果习惯上叫做耗氧量，用OC表示。用重铬酸钾作氧化剂，测得的结果称为化学需氧量以COD表示，二者的区别在于选用氧化剂的不同。以高锰酸钾作为氧化剂，只能氧化污水中的 直链 有机化合物，而以重铬酸钾作为氧化剂，它的作用比前者强烈与完全，除直链有机化合物以外，它能氧化高锰酸钾不能氧化的许多结构复杂的有机化合物。因此，同一污水COD值比OC值大得多。特别是当污水厂有大量工业废水进入时，一般都应测得重络酸钾法的化学需氧量。城市污水厂的COD值一般约为400~800mg/L。

◆高锰酸钾法的耗量值在污水厂中常被用来作为确定五日生化需氧量稀释倍数的参考数据。

0 7

什么是生化需氧量（BOD）？

◆生化需氧量：（简称BOD）是指在有氧条件下，水中的微生物分解有机物时所需要的氧量。它是一种间接表示有机物污染程度的指标，有机物的生化氧化分解通常有二个阶段，第一阶段主要是含碳有机物的氧化，称为碳化阶段，约需20天才能完成。第二阶段主要是含氮有机物的氧化、称为硝化阶段，约需100天才能完成。在公认的情况下，一般标准做法是在20℃温度下，培养5天，进行测定，测得数据称为五日生化需氧量。简称BOD5，因此BOD5表示部分含碳有机物分解的需氧量，生活污水的BOD5应约在70%左右。

◆五日生化需氧量的测定，是取原水样或经过适当稀释的水样，使其含有足够的溶解氧，以满足五日生化需氧的要求，将此水样分成二份，一份测得当天的溶解氧含量，而将另一份放入20℃培养箱内，培养5天后再测定其溶解含量，两者之差乘上稀释倍数即为BOD5。

◆BOD5测定过程中，正确选择稀释倍数至关重要。通常认为，选择的稀释倍数应使经过稀释的水样在20℃恒温箱内培养5天后，它的溶解氧减少在20%~80%时较为适当。但是，有时常因BOD5的稀释倍数掌握不当造成数值上的误差，甚至稀释倍数太小而得不到BOD5的数据。

0 8

测定BOD的用途？?

◆BOD可反映污水被有机物污染的程度，污水中所含有机物越多，则消耗氧量亦越多，BOD数值也越高，反之亦然。因此它是污水水质指标中最为重要的一个。尽管测定BOD需时较长、数据不及时，但BOD指标带有综合性——综合反映有机物总量，模拟性——模仿水体自净。因此很难用其他指标来代替。

对于污水处理厂来说，该指标的用途为：

a.反映污水有机物浓度。如进厂污水有机物浓度，出厂污水有机物浓度。城市污水处理厂进水BOD5一般可达150~350mg/L。

b.用以表示污水处理厂的处理效果。进、出水BOD5的减差除以进水BOD5即为该厂的BOD5去除率，是重要的指标。

c.污水处理厂的去除总量与出水BOD5，表示了在污水厂总的处理能力与对水体环境的影响量。

d.用来计算处理构筑物的运转参数，如曝气池的污泥负荷BOD5kg（MISS）或容积负荷BOD5kg/（m3／d）。

e.反映污水处理厂运转的技术经济数据，如除去每kgBOD耗用电量（度），去除每kgBOD5需要的空气量。

f.衡量污水可生化程度，当BOD5/COD大于0.3时，说明污水可以进行生化处理。小于0.3时，则难以生化处理。比值在0.5~0.6时，生化过程很容易进行。

◆由此可见，测定BOD5的用处很大，它是污水处理厂最重要的一个测定项目。但测定所需时间较长，不能及时出数据。COD的化验反映污水中有机物被氧化剂氧化所需氧量，它的数据值接近于全部有机物的需氧量。因此它也有较大用处，而且COD测定时简短，一般城市污水厂COD﹥BOD，如果污水中有机物种类变化较少，则COD与BOD有一定的相互关系，因此就可用当天的COD来预测BOD5值。

◆根据各城市污水处理厂的运转数据，通常SS与BOD5在数值上大致相仿或者略为高些。如上海各污水厂的SS比BOD5在数值上平均高出50mg/L左右。

◆在进厂污水中如发现BOD5与SS成倍增长，则可能有高浓度的有机废水流入或者粪便大量进厂。这样将会增加处理负荷。使处理效率降低，甚至还会阻塞管道，必须追查原因，采取措施。

0 9

总氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮 （N、NH4+、NO2－N O－3）指示意义？?

◆污水中有大量的含碳有机物与含氮有机物，前者以碳、氢、氧为基本元素。后者以氮、硫、磷为基本元素。含氮有机物在好氧分解过程中，最终会转化为氨氮肥、亚硝酸盐氮肥、硝酸盐氮、水和二氧化碳等无机物。因此测定上述三个指标可反映污水分解过程与经处理后无机化的程度。当二级污水处理厂中只有少量亚硝酸氮出现时，该处理出水尚不能稳定，当氧量不足时，则污水中的有机氮大多数转化为无机物，出水流入水体后是较为稳定的。一般进厂污水的氨氮值约30~70mg/L。进厂水中一般不含有亚硝酸盐与硝酸盐。二级污水处理厂一般不能大量除氮肥，处理程度较高时，能够将部份氨氮转化为硝酸盐氮。

10

磷、氮（P、N）指标意义？

◆污水中磷和钾的含量影响微生物的生长，活性污泥污处理污水要维持BOD5：N：P的比例在100：5：1以上，在城市污水厂，一般都能达到这个比例。有些工业废水达不到这个比例，就必须向污水添加营养剂。

11

什么是溶解氧、测定目的是什么？

◆溶解氧是指溶解于水中的氧量，它与温度、压力、微生物的生化作用有密切关系。在一定温度下，水中最多只能溶解一定量的氧，例如20℃时，蒸馏水的溶解氧饱和值为9.17 mg/L。

◆在污水处理中常常测定出水和曝气池中的溶解值，根据它的大小来调节空气供应量，了解曝气池内的耗氧情况以判断在各种水温条件下，曝气池耗氧速率。在运转过程中，要求曝气池内的溶解氧在1 mg/L以上，过低的溶解氧值表明曝气池内缺氧，过高的溶解氧不但浪费能耗，且可能造成污泥松碎、老化。

◆污水处理厂出水中含有溶解氧对水体环境是有益的，在可能的条件下，应让出水带有些溶解氧。

◆溶解氧在水体自净过程中是个重要参数，它可反映水体中耗氧与溶氧的平衡关系。

12

水温对运行的关系？?

◆水温，水温对曝气池工作有着很大的关系。一个污水厂的水温是随季节逐渐缓慢变化的，一天内几乎无甚变化。如果发现一天内变化很大，则要进行检查，查否有工业冷却进入。全年在8~30℃范围内，曝气池在水温8℃以下运行时，处理效率有所下降，BOD5去除率常低于80%。

13

污泥负荷是什么？怎样调节？?

a.污泥负荷=进入曝气池的BOD5数量（流量×浓度）/曝气池中MLSS总量(MLSS×池积)。

b.由于初沉池出水中的BOD5数量决定于进厂水质,一般难以调节,调节污泥负荷,减少MLSS,则提高污泥负荷,增加或减少MLSS一般通过增加或减少排泥来实现。

◆污泥负荷对处理效果,污泥增长和需氧量影响很大,必须注意掌握。一般来说，污泥负荷在0.2~0.5kg(BOD5)/(kg.d，掌握在0.3kg(BOD5)/「kg(MLSS).d」左右。

14

曝气池容积负荷？?

◆曝气池单位容积每天负担的BOD5量称为容积负荷kg(BOD5)/（m3.d）。容积负荷表示了建造该曝气池的经济性。容积负荷和混合液浓度及污泥负荷有如下关系：

BV=x.B5，式中（x即MLSS）。

15

污泥泥龄含义？

◆污泥泥龄=曝气池内MLSS数量（MLSS×池积）/剩余污泥中固体量（排放量×排泥浓度）。

◆污泥泥龄是曝气池中工作着的活性污泥总量与每天排放的剩余污泥之比值，单位是d。在运行平稳时，可理解为活性污泥在曝气中平均停留时间。

◆一般曝气池系统的污泥泥龄约5~6d。当要达到硝化阶段时，污泥泥龄需达8~12d或更高。

◆污泥泥龄和污泥负荷有相反的关系，污泥泥龄长，负荷低，反之亦然，但并不成绝对的反比例函数关系。

16

混合液悬浮固体浓度（MLSS）？?

◆混合液悬浮固体浓度是曝气池中污水和活性污泥混合后的混合液悬浮固体数量，单位（mg/L），它是计量曝气池中活性污泥数量的指标，由于测定简便，往往以它作为粗略计量活性污泥微生物量的指标。在推动流曝气中MLSS一般为1000~4000mg/L，在合建的完全混合曝气池中，空气曝气的MLSS根少有超过8000mg/L。这是因为MLSS过高。妨碍充氧，也使它难以在二沉池中沉降。

17

混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）？?

◆混合液挥发性悬浮固体浓度是指混合液悬浮固体中有机物的重量（通常用600℃下的烧灼减量来测定），故有人认为能较MLSS更确切地代表活性污泥微生物的数量。不过MLVSS中还包括非活性的不能降解的有机物、也不是计量MLSS的最理想指标，对于生活污水，常在0.75左右。

18

污泥指数（SVI）？

◆污泥指数指曝气池混合液经30min静沉后，相应的1g干污泥所占的容积（以ml计）即：

SVI=混合液30min静沉后污泥沉积（ml）/污泥干重（g）

SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能。良好的活性污泥SVI常在50~300之间，SVI过高的污泥浓度，在相同浓度情况下测得的SVI值才有价值。另因测定容器的大小对测定的数量有一定的影响，必须统一测定容器。

一、污水处理级别及工艺

       

       

 

1.污水处理级别   

 

污水处理级别有一级处理(包括一级强化处理)、二级处理(包括二级强化处理) 和深度处理。  

 

2.污水处理工艺的组成   

 

包括：  物理处理工段、生化处理工段。  

二、污水处理工艺选择的原则          

 

1.工艺选择的主要技术经济指标   

 

①处理单位水量投资；  

 

②削减单位污染投资；  

 

③处理单位水量电耗和成本；  

 

④削减单位污染物电耗和成本；  

 

⑤占地面积；  

 

⑥运行性能可靠性；  

 

⑦管理维护难易程度；  

 

⑧总体环境效益等。  

 

2.城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优选确定。  

 

3.应切合实际地确定污水进水水质，优化工艺设计参数，对污水的现状水质特征，污染物构成必须进行详细调查或测定，作出合理的分析预测，在水质构成复杂或特殊时，应进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究。  

 

4.积极审慎地采用新工艺，对在国内首次应用的新工艺， 必须经过中试和生产性试验，提供可靠的设计参数后再进行应用。  

 

5.同一个污水厂分期建设时，各阶段应尽量采用同一种工艺，而且各阶段的建设规模应尽量相同。  

三、污水处理方法          

         

 

 

现代污水处理方法主要分为物理处理法、化学处理法、物理化学处理法和生物处理法四类。
 

 

1.物理处理法   

 

物理处理法是通过物理作用，以分离、回收污水中不溶解的、呈悬浮状的污染物质(包括油膜和油珠)，在处理过程中不改变其化学性质。  常用的有过滤法、沉淀法、浮选法等。  

 

（1）过滤法   

 

利用过滤介质截流污水中的悬浮物。  过滤介质有筛网、纱布、粒物，常用的过滤设备有格栅、筛网、微滤机等。  

 

格栅与筛网。  在排水工程中，废水通过下水道流人水处理厂，首先应经过斜置在渠道内的一组金属制的呈纵向平行的框条(格栅)、穿孔板或过滤网(筛网)，使漂浮物或悬浮物不能通过而被阻留在格栅、细筛或滤料上。  

 

格栅板。  这一步属废水的预处理其目的在于回收有用物质;初步漫清废水以利于以后的处理，减轻沉淀池或其他处理设备的负荷;保护抽水机械，以免受到颗粒物堵塞发生故障。  

 

保护水泵和其他处理设备，格栅截留的效果主要取决于污水水质和格栅空隙的大小。  清渣方法有人工与机械两种。  栅渣应及时清理和处理。  

 

筛网主要用于截留粒度在数毫米到数十毫米的细碎悬浮态杂物，如纤维、纸浆、藻类等，通常用金属丝、化纤编织而成，或用穿孔钢板，孔径一般小于5mm，最小可为0.2mm。  

 

筛网过滤装置有转鼓式、旋转式、转盘式、固定式振动斜筛等。  不论何种结构，既要能截留污物，又便于卸料及清理筛面 。  

 

粒状介质过滤(又称彤、滤、 惊料过滤)：  废水通过粒状滤料(如石英砂)床层时，其中细小的悬浮物和肢体就被截留在滤料的表面和内部空隙中。  

 

常用的过滤介质有石英砂、无烟煤和石榴石等。  在过滤过程中滤料同时对悬浮物进行物理截留、沉降和吸附等作用。  过滤的效果取决于滤料孔径的大小、滤料层的厚度、 过滤速度及污水的性质等因素。  

 

当废水自上而下流过粒状滤料层时，位径较大的悬浮颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中，从而使此层滤料空隙越来越小，逐渐形成一层主要由被截留的团体颗粒构成的滤膜， 并由它起主要的过滤作用。  这种作用属于阻力截留或筛滤作用。  

 

废水通过滤料层时，众多的滤料表面提供了巨大的可供悬浮物沉降的有效面积，形成无数的小 “沉淀池”，悬浮物极易在此沉降下来。  这种作用属于重力 沉降。  

 

由于滤料具有巨大的表面积，它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。  此外，砂粒在水中常常带有表面负电荷，能吸附带正电荷的铁、铝等肢体，从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜，并进而吸附带负电荷的胶土和多种有机物等胶体，在砂粒上发生接触絮凝。  

 

（2）沉淀法   

 

沉淀法是利用污水中的悬浮物和水的相对密度不同的原理， 借助重力沉降作用使悬浮物从水中分离出来。  根据水中悬浮颗粒的浓度及絮凝特性(即彼此帖结聚团的能力)可分为四种：  

 

分离沉降(或自由沉降)：  在沉淀过程中，颗粒之间互不聚合，单独进行沉降。  颗位只受到本身在水中的重力和水流阻力的作用，其形状、 尺寸、 质量均不改变，下降速度也不改变。  

 

混凝沉淀 (或称作絮凝沉降)：  混凝沉降是指在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚为具有可分离性的絮凝体，然后采用重力沉降予以分离去除。  混凝沉淀的特点是在沉淀过程中，颗粒接触碰撞而互相聚集形成较大絮体，因此颗粒的尺寸和质量均会随深度的增加而增大，其沉速也随深度 而增加。  

 

常用的无机混凝剂有 硫酸铝 、硫酸亚铁、三氯化铁及聚合铝;常用的有机絮凝剂有聚丙烯酷胶等，还可采用 助凝剂 如水玻璃、石灰等 。  

 

区域沉降(又称拥挤沉降、成层沉降)：  当废水中悬浮物含量较高时，颗粒间的距离较小，其间的聚合力能使其集合成为一个整体，并一同下沉，而颗粒相互间的位置不发生变动，因此澄清水和混水间有一明显的分界面，逐渐向下移动，此类沉降称为区域沉降。  加高浊度水的沉淀池和 二次沉淀池 中的沉降(在沉降中后期)多属此类。  

 

压缩沉淀：  当悬浮液中的悬浮固体浓度很高时，颗粒互相接触、挤压，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出，颗粒群体被压缩。  压缩沉淀发生在沉淀池底部的污泥斗或污泥浓缩池中，进行得很缓慢。  依据水中悬浮性物质的性质不同，设有沉砂池和沉淀池两种设备。  

 

沉砂池用于除去水中砂粒、煤渣等相对密度较大的元机颗粒物。  沉砂池一般设在污水处理装置前，以防止处理污水的其他机械设备受到磨损。  

 

沉淀池是利用重力的作用使悬浮性杂质与水分离。  它可以分离直径为20～100μ,m以上的颗粒。  根据沉淀池内的水流方向，可将其分为平流式、辐流式和竖流式三种。  

 

平流式沉淀池：  废水从池一端流人，按水平方向在池内流动，水中悬浮物逐渐沉向池底，澄清水从另一端溢出。  

 

辐流式沉淀池：  池子多为圆形，直径较大，一般在20～30m以上，适用于大型水处理厂。  原水经进水管进入中心筒后，通过筒壁上的孔口和外围的环形穿孔挡板，沿径向呈辐射状流向沉淀池周边。  由于过水断面不断增大，流速逐渐变小，颗粒沉降下来，澄清水从其周围溢出汇入集水槽排出。  

 

竖流式沉淀池：  截面多为圆形，也有方形和多角形的。  水由中心管的下口流入池中，通过反射板的阻拦向四周分布于整个水平断面上，缓缓向上流动。  沉速超过上升流速的颗粒则沉到污泥斗，澄清后的水由四周的埋口溢出池外。  

 

在污水处理与利用的方法中，沉淀(或上浮)法常常作为其他处理方法前的预处理。  如用生物处理法处理、污水时，一般需事先经过预沉池去除大部分悬浮物质，以减少生化处理时的负荷，而经生物处理后的出水仍要经过二次沉淀池的处理，进行泥水分离以保证出水水质。  

 

（3）浮选法   

 

将空气通人污水中，并以微小气泡形式从水中析出成为载体，污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质(如乳化油等)附在气泡上，并随气泡上升到水面，然后用机械的方法撇除，从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。  

 

疏水性的物质易气浮，而亲水性的物质不易气浮。  因此有时为了提高气浮效率，需向污水中加入浮选剂改变污染物的表面特性，使某些亲水性物质转变为疏水性物质，然后气浮除去，这种方法称为“浮选”。  

 

气浮时要求气泡的分散度高，量多，有利于提高气浮的效果。  泡沫层的稳定性要适当，既便于浮渣稳定在水面上，又不影响浮渣的运送和脱水。  产生气泡的方法有两种：  

 

机械法：  使空气通过微孔管、微孔板、带孔转盘等生成微小气泡。  

 

压力溶气法：  将空气在一定的压力下溶于水中， 并达到饱和状态， 然后突然减压， 过饱和的空气便以微小气泡的形式从水中逸出。  目前废水处理中的气浮工艺多采用压力溶气法。  

 

气浮法的主要优点有：  设备运行能力优于沉淀池，一般只需15～20min即可完成固液分离，因此它占地少，效率较高;气浮法所产生的污泥较干燥，不易腐化，且系表面刮取，操作较便利;整个工作是向水中通人空气，增加了水中的潜解氧量，对除去水中有机物、藻类表面活性剂及臭味等有明显效果，其出水水质为后续处理及利用提供了有利条件。  

 

气浮法的主要缺点是：  耗电量较大;设备维修及管理工作量增加，运转部分常有堵塞的可能;浮渣露出水面，易受风、 雨等气候因素影响。  

 

除了上述两种气浮方法外，目前较为常用的方法还有电解气浮法。  

 

（4）离心分离法   

 

含有悬浮污染物质的污水在高速旋转时，利用悬浮颗粒(如乳化油)和污水受到的离心力不同， 从而达到分离目的的方法。  常用的离心设备有旋流分离器和离心分离器等。  

 

2.化学处理法   

 

向污水中投加化学试剂，利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质，或将污染物质转化为无害的物质。  该法既可使污染物与水分离，回收某些有用物质，也能改变污染物的性质，如降低废水的酸碱度、去除金属离子、氧化某些有毒有害的物质等，因此可达到比物理法更高的净化程度。  常用的化学方法 有化学沉淀法、中和法、氧化还原法和混凝法。  

 

化学法处理的局限性如下：  

 

由于化学处理废水常采用化学药剂(或材料)， 处理费用一般较高， 操作与管理的要求也较严格。  

 

化学法还需与物理法配合使用。  在化学处理之前， 往往需用沉淀和过滤等手段作为前处理;在某些场合下，又需采用沉淀和过滤等物理手段作为化学处理的后处理。  

 

（1）化学沉淀法   

 

化学沉淀法是指向废水中投加某些化学药剂，使其与废水中的溶解性污染物发生五换反应，形成难榕于水的盐类(沉淀物)从水中沉淀出来，从而降低或除去水中的污染物。  化学沉淀法多用于在水处理中去除钙离子、镜离子以及废水中的重金属离子，如隶、锅、铅、钵等。  按使用的沉淀剂不同，沉淀法可分为石灰法(又称为氢氧化物沉淀法)、硫化物法和银盐法等。  

 

水中Ca2+、Mg2+令含量的总和称总硬度，可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。  碳酸盐硬度可投加石灰使水中的Ca 2+和Mg2+形成CaC03和Mg(OH)2沉淀而降低，如需同时去除非碳酸盐硬度，可采用石灰-苏打软化法，使Ca2+和Mg2+ 形成CaC03 矛llMg( OH)2沉淀除去。  因此，当原水硬度或碱度较高时，可先用化学沉淀法作为离子交换软化的前处理，以节省离子交换的运行费用。  

 

去除废水中的重金属离子时，一般采用投加碳酸盐的方法，生成的金属离子，碳酸盐的溶度积很小，便于回收。  如利用碳酸销处理含镑废水。  

 

ZnS04 + Na 2C03 一一→ZnC03 ↓+ NazS04  

 

此法优点是经济简便，药剂来源广，因此在处理重金属废水时应用最广。  存在的问题是劳动卫生条件差，管道易结垢堵塞与腐蚀;沉淀体积大，脱水困难。  

 

（2）中和法   

 

中和法处理是利用酸碱相互作用生成盐和水的化学原理， 将废水从酸性或碱性调整到中性附近的处理方法。  对于酸或碱的浓度大于3%的废水，首先应进 行酸碱的回收。  对于低浓度的酸碱废水，可采取中和法进行处理。  

 

酸性污水的处理，通常采用投加石灰、苛性锅、碳酸锅或以石灰石、大理石作洁、料来中和酸性污水。  碱性污水的处理，通常采用投加硝酸、 盐酸或利用二氧化碳气体中和碱性污水。  另外，对于酸、碱性污水也可以用二者相互中和的办法来处理。  

 

（3）氧化还原法   

 

氧化还原法是通过化学药剂与水中污染物之间的氧化还原反应，将污水中的有毒有害污染物转化为无毒或微毒物质的方法。  这种方法主要处理无机污染物，如重金属和氧化物的污染。  

 

利用高健酸御、液氯、臭氧等强氧化剂或电极的阳极反应，将废水中的有害物质氧化分解为元害物质;利用铁粉等还原剂或电极的阴极反应，将废水中的有害物质还原为无害物质;臭氧氧化法对污水进 行脱色、杀菌和除臭处理;空气氧化法处理含硫废水;还原法处理含锦电镀废水等都是氧化还原法处理废水的实例。  

 

水处理常用的氧化剂有氧、臭氧、氯、次氯酸等。  常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸盐、铁屑、铸粉等。  

 

（4）混凝法   

 

混凝法是在含不易沉降的细颗粒及胶体颗粒的废水中加入电解质以破坏肢体的稳定性而使其聚沉。  常用的混凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、聚乙烯亚股或聚丙烯酷胶等。  为加速混凝常伴随加入助凝剂石灰、活性硅胶、骨胶等。  

 

3.物理化学处理法   

 

物理化学法(简称物化法)，是利用萃取、吸附、离子交换、 膜分离技术、气提等物理化学的原理，处理或回收工业废水的方法。  它主要用分离废水中无机的或有机的(难以生物降解的)溶解态或胶态的污染物质，回收有用组分，并使废水得到深度净化。  

 

因此，适合于处理杂质浓度很高的废水(用作回收利用的方法)，或是浓度很低的废水(用作废水深度处理)。  利用物理化学法处理工业废水前，一般要经过预处理，以减少废水中的悬浮物、油类、有害气体等杂质， 或调整废水的pH值， 以提高回收效率、 减少损耗。  

 

同时，浓缩的残渣要经过后处理以避免二次污染。  常用的方法有萃取法、吸附法、离子交换法、膜析法(包括渗析法、电渗析法、反渗透法、超滤法等)。  

 

（1）萃取法   

 

萃取法是向污水中加人一种与水不相溶而密度小于水的有机溶剂，充分混合接触后使污染物重新分配，由水相转移到溶剂相中，利用溶剂与水的密度差别，将溶剂分离出来，从而使污水得到净化的方法。  再利用溶质与溶剂的沸点差将溶质蒸馆回收，再生后的溶剂可循环使用。  使用的溶剂叫萃取剂，提出的物质叫萃取物。  萃取是一种液-液相间的传质过程，是利用污染物(溶质)在水与有机溶剂两相中的溶解度不同进行分离的。  

 

在选择萃取剂时，应注意萃取剂对被萃取物(污染物)的选择性，即溶解能力的大小，通常溶解能力越大，萃取的效果越好;萃取剂与水的密度相差越大，萃取后与水分离就越容易。  常用的萃取剂有含氧萃取剂、含磷萃取剂、含氮萃取剂等。  常用的萃取设备有脉冲筛板塔、离心萃取机等。  

 

（2）吸附法   

 

吸附法处理废水是利用——种多孔性固体材料(吸附剂)的表面来吸附水中的一种或多种溶解污染物、 有机污染物等(称为熔质或吸附质)， 以回收或去除它们， 使废水得以净化。  例如， 利用活性炭可吸附废白水中的盼、 隶、 错、氧等剧毒物质， 且具有脱色、 除臭等作用。  吸附法目前多用于污水的深度处理， 可分为静态吸附和动态吸附两种方法， 即在污水分别处于静态和流动态时进行吸 附处理。  常用的吸附设备有固定床、 移动床和流动床等。  

 

在废水处理中常用的吸附剂有活性炭、 磺化煤、 木炭、 焦炭、 硅藻土、 木屑和吸附树脂等。  以活性炭和吸附树脂应用较为普遍。  一般吸附剂均呈松散多 孔结构， 具有巨大的比表面积。  其吸附力可分为分子引力(范德华力)、 化学键力和静电引力三种。  水处理中大多数吸附是上述三种吸附力共同作用的结果。  

 

吸附剂吸附饱和后必须经过再生， 把吸附质从吸附剂的细孔中除去， 恢复其吸附能力。  再生的方法有加热再生法、 蒸汽吹脱法、 化学氧化再生法(湿式氧化、 电解氧化和臭氧氧化等)、 溶剂再生法和生物再生法等。  

 

由于吸附剂价格较贵， 而且吸附法对进水的预处理要求高， 因此多用于给水处理中。  

 

（3）离子交换法   

 

离子交换法是利用离子交换剂的离子交换作用置换污水中的离子态污染物质的方法。  随着离子交换树脂的生产和离子交换技术的发展， 由于效果良好， 操作方便， 近年来在回收和处理工业污水中的有毒物质方面， 得到一定的应用。  如用阳离子交换剂去除(回收) 污水中的铜、镍、镉、锌、汞、金、银、铂等重金属。  

 

离子交换法多用于工业给水处理中的软化和除盐， 主要去除废水中的金属 离子。  离子交换软化法采用Na+ 交换树脂 。  

 

（4）膜析法   

 

电渗析法。  电掺析法是在直流电场的作用下， 利用阴、 阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性(即阳膜只允许阳离子通过， 阴膜只允许阴商子通过)， 使一部分溶液中的离子迁移到另一部分溶液中去，使得溶液中的电解质与水分离， 从而达到浓缩、纯化、分离的一 种水处理方法。  电渗析法是在离子交换技术基础上发展起来的新方法， 除用于污水处理外， 还可用于海水除盐、制备去离子水(纯水)等。  

 

反渗透法，反渗透法巳用于含重金属废水的处理、 污水的深度处理及海水淡化等。  在世界淡水供应危机严重的今天， 反渗透法结合蒸馆法的海水淡化技术前景广阔。  它的另一重要用途是与离子交换系统联用， 作为离子交换的预处理方法以制备去离子的超纯水。  在废水处理中， 反渗透法主要用于去除与回收重金属离子， 去除盐、有机物、色度以及放射性元素等。  

 

目前在水处理领域内广泛应用的半透膜有醋酸纤维素 膜和聚酷胶膜磺化聚苯醋等高聚物。  常用的反渗透装置有管式、螺旋式、中空纤维式及板框式等。  渗透水可重复利用。  

 

4.生物处理法   

 

生物处理法是利用自然环境中微生物的生物化学作用， 氧化分解溶解于污 水中或肢体状态的有机污染物和某些无机毒物(如氟化物、硫化物)， 并将其转化为稳定无害的无机物， 从而使废水得以净化的方法。  此法具有投资少、效果好、运行费用低等优点， 在城市废水和工业废水的处理中得到最广泛的应用。  

 

现代生物处理法根据微生物在生化反应中是否需要氧气， 分为好氧生物处 理和厌氧生物处理两类。  

 

（1）好氧生物处理法   

 

在有氧的条件下， 依赖好氧菌和兼氧菌的生化作用完成废水处理的工艺称为好氧生物处理法。  该法需要有氧的供应。  根据好氧微生物在处理系统中所呈现的状态， 可分为活性污泥法和生物膜法。  

 

活性污泥法是目前使用最广泛的一种生物处理法。  该方法是向曝气池中富含有机污染物并有细菌的废水中不断地通人空气(曝气)， 在一定的时间后就会出现悬浮态絮状的泥粒， 这实际上是由好氧菌(及兼性好氧菌)所吸附的有机物和好氧菌代谢活动的产物所组成的聚集体， 具有很强的分解有机物的能力，称之为 “活性污泥”。  

 

从曝气池流出的污水和活性污泥混合液经沉淀池沉淀分离后， 澄清的水被排放， 污泥作为种泥回流到曝气池， 继续运作。  这种以活性污泥为主体的生物处理法称为 活性污泥法” 。  废水在曝气池中停留4～6h，可除去废水中的有机物约90%。  活性污泥法有多种池型及运行方式，通常有普通活性污泥法、完全混合式表面曝气法、吸附再生法等。  

 

生物膜法是使污水连续流经固体填料(碎石、煤渣或塑料填料)，微生物在填料上大量繁殖，形成污泥状的胶膜称为生物膜， 利用生物膜处理污水的方法，称为生物膜法。  生物膜主要由大量的菌胶团、真菌、藻类和原生动物组成。  

 

生物膜上的微生物起到和活性污泥同样的净化作用， 吸附并降解水中的有机污 染物， 从填料上脱落的衰老的生物膜随处理后的污水流入沉淀池， 经过沉淀池沉淀分离后， 使污水得以净化。  常用的生物膜法有生物滤池、生物接触氧化池、生物转盘等。  

 

（2）厌氧生物处理法   

 

在无氧的条件下， 利用厌氧微生物的作用分解、污水中的有机物， 使污水净化的方法称为厌氧生物处理法。  近年来， 世界性的能源紧张， 使污水处理向节能和实现能源化的方向发展， 从而促进了厌氧微生物处理方法的发展。  

 

一大批高效新型厌氧生物反应器相继出现， 包括厌氧生物滤池、 升流式厌氧污泥床、 厌氧硫化床等。  它们的共同特点是反应器中生物团体浓度很高， 市泥龄很长， 因此处理能力大大提高， 从而使厌氧生物处理法所具有的能耗小、可以回收能源、 剩余的污泥量少、 生成的污泥稳定而易处理、 对高浓度有机废水处理效率高等优点得到充分体现。  厌氧生物处理法经过多年的发展，已经成为污水处理的主要方法之一。  

 

5.除磷、脱氮   

 

（1）除磷   

 

城市废水中磷的主要来源是粪便、洗涤剂和某些工业废水，以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷的形式溶解于水中。  常用的除磷方法有化学法和生物法。  

 

化学法除磷：  利用磷酸盐与铁盐、石灰、铝盐等反应生成磷酸铁、磷酸钙、磷酸铝等沉淀，将磷从废水中排除。  化学法的特点是磷的去除效率较高，处理结果稳定， 污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷造成二次污染，但污泥的产量比较大。  

 

生物法除磷：  是利用微生物在好氧条件下， 对废水中溶解性 磷酸盐的过量吸收，沉淀分离而除磷。  整个处理过程分为厌氧放磷和好氧吸磷 两个阶段。  

 

含有过量磷的废水和含磷活性污泥进人厌氧状态后，活性污泥中的聚磷商在厌氧状态下，将体内积聚的聚磷分解为无机磷释放回废水中。  这就是“ 厌氧放磷”。  

 

聚磷菌在分解聚磷时产生的能量除一部分供自己生存外，其余供聚磷菌吸收废水中的有机物，并在厌氧发酵产酸菌的作用下转化成乙酸背，再进一步转化为PHB (聚自-短基丁酸)储存于体内。  

 

进入好氧状态后， 聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解， 并释放出大 量能量，一部分供自己增殖，另一部分供其吸收废水中的磷酸盐，以聚磷的形式积聚于体内。  这就是“好氧吸磷”。  在此阶段，活性污泥不断增殖。  除了一部分含磷活性活泥回流到厌氧池外，其余的作为剩余污泥排出系统，达到除磷的目的。  

 

（2）脱氮   

 

生活废水中各种形式的氮占的比例比较恒定：  有机氮 50%~60%，氨氮40%～ 50%，亚硝酸盐与硝酸盐中的氮占 0～ 5%。  它们均来源于人们食物中的蛋白质。  脱氮的方法有化学法和生物法两大类。  

 

化学法脱氮：  包括氨吸收法和加氯法。  

 

①氨吸收法：  先把废水的pH值调整到10以上，然后在解吸塔内解吸氨  

 

②加氯法：  在含氨氮的废水中加氯。  通过适当控制加氯量， 可以完全除去水中的氨氮。  为了减少氯的投加量， 此法常与生物硝化联用， 先硝化再除去微量的残余氨氮。  

 

生物法脱氮：  生物脱氮是在微生物作用下，将有机氮和氨态氮转化为氮气的过程，其中包括硝化和反硝化两个反应过程。  

 

硝化反应是在好氧条件下，废水中的氨态氮被硝化细菌 (亚硝酸菌和硝酸菌)转化为亚硝酸盐和硝酸盐。  反硝化反应是在无氧条件下， 反硝化菌将硝酸盐氮(N03-)和 亚硝酸盐氮 (NH2-)还原为氮气。  因此整个脱氮过程需经历好氧和缺氧两个阶段。  

来源：环境工程师

据不完全统计，全国范围内已建成运营的污水处理厂数量约4000座，其中有统计数据的污水处理工艺大约30种左右，本文重点总结了，国内6大主流的污水处理工艺！

国内六大主流污水处理工艺及占比
氧化沟	20.00%
A2/O工艺	16.30%
传统活性污泥法	11.90%
SBR	8.20%
A/O工艺	3.80%
生物膜法	2.00%

 1、氧化沟工艺（覆盖全国）              

1、简介

氧化沟工艺作为一种成熟的活性污泥污水处理工艺已在全国范围内得到广泛应用，它是活性污泥法的一种变型，其 曝气池 呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，而是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，污水渗入其中得到净化。

2、工艺特点

1）简化了预处理

氧化沟水力停留时间和 污泥龄 比一般生物处理法长，悬浮有机物可与溶解性有机物同时得到较彻底的去除，排出的剩余污泥已得到高度稳定，因此氧化沟可不设初沉池，污泥不需要进行厌氧消化。

2）占地面积少

因为在流程中省略了初沉池、污泥消化池，有时还省略了二沉池和污泥回流装置，使污水厂总占地面积不仅没有增大，相反还可缩小。

3）具有推流式流态的特征

氧化沟具有推流特性，使得 溶解氧 浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、缺氧和厌氧条件。通过对系统合理的设计与控制，可以取得较好的脱氮除磷效果。

4）简化工艺

将氧化沟和二沉池合建为一体式氧化沟，以及近年来发展的交替工作的氧化沟，可不用二沉池，从而使处理流程更为简化。

2、A/O工艺（广泛应用中小型城市）              

1、简介

A/O工艺产生于20世纪70年代，由于其同时具有降解有机物及脱氮作用，且运行管理方便，得到了广泛的应用。由于污水处理工艺是根据污水的水量、水质、出水要求和当地的实际情况等多方面的因素确定的，所以中小型的城市生活污水处理站一般选用A/O等工艺。

2、工艺特点

1）优点：

效率高

该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。

流程简单，投资省，操作费用低

该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。

2）缺点：

由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低。

若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。另外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90%。

3、 A2/O工艺 （重在脱磷除氮）              

1、简介

A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。这种工艺处理效率一般能达到： BOD5 和SS为90%～95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。

但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。

2、工艺特点

1）优点：

污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。

污泥沉降性能好。

厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同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。

脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。

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。

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。

污泥中磷含量高，一般为2.5％以上。

2）缺点：

反应池容积比A/O脱氮工艺还要大。

污泥内回流量大，能耗较高。

用于中小型污水厂费用偏高。

沼气回收利用经济效益差。

污泥渗出液需化学除磷。

4、传统活性污泥法（用在大型污水处理厂）              

1、简介

活性污泥法工艺是一种应用最广泛的废水好氧生化处理技术，其主要由曝气池、二次沉淀池、曝气系统以及污泥回流系统等组成。

2、工艺特点

1）优点：

工艺相对成熟、积累运行经验多、运行稳定；有机物去除效率高，BOD5的去除率通常为90%～95%；曝气池耐冲击负荷能力较低；适用于处理进水水质比较稳定而处理程度要求高的大型城市污水处理厂。

2）缺点：

需氧与供氧矛盾大，池首端供氧不足，池末端供氧大于需氧，造成浪费；传统活性污泥法曝气池停留时间较长，曝气池容积大、占地面积大、基建费用高，电耗大；脱氧除磷效率低，通常只有10%～30%。

5、SBR工艺（适用于间歇排放）              

1、简介

处理过程主要由初期的去除与吸附作用、微生物的代谢作用、絮凝体的形成与絮凝沉淀性能几个净化过程完成。

SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。

2、工艺特点

1）优点：

理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。

运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。

耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。

工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。

处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。

反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。

工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。

2）缺点：

间歇周期运行，对自控要求高。

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。

6、生物膜法（适用于低浓度废水）              

1、简介

生物膜法是土壤自净过程的人工强化，主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力。生物膜法在处理工业废水中有着广泛应用。

2、工艺特点

1）优点：

微生物多样化，生物的食物链长，有利于提高污水处理效果和单位面积的处理负荷。

优势菌群分段运行，有利于提高微生物对有机污染物的降解效率和增加难降解污染物的去除率，提高脱氮除磷效果。

对水质、水量变动有较强的适应性，耐冲击负荷力增强。

污泥沉降性能好，易于固液分离，剩余污泥产量少，降低了污泥处理费用，进而降低投资费用。

适合低浓度污水的处理。

易于维护，运行管理方便，耗能低。

2）缺点：

与活性污泥法相比，生物膜法对环境温度的要求较高，气温过高或过低都会影响生物膜的活性，引起生物膜的坏死和脱落。

另外，载体的比表面积对生物膜处理的效果有着很大的影响，如果选用的滤料比表面积达不到要求，想要达到预期的处理效果就需要增加处理池的面积，使投资费用增大。

来源：环保工程师

 

MBR(膜生物反应器)是把生物处理与膜分离相结合的一种组合工艺，在生物反应器中置入 中空纤维膜组件 ，过滤中空纤维膜为超滤膜(UF)，孔径范围为0.04μm，主要用于对悬浮液和有机物进行截留。其特点可使生物反应池内维持一定浓度的微生物量，对污水进行净化。

MBR膜生物反应器 ，是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺，它用具有独特结构的MBR平片膜组件置于曝气池中，经过好氧曝气和生物处理后的水，由泵通过滤膜过滤后抽出。 MBR污水处理 与传统污水处理方法具有很大区别，通过膜分离装置代替传统工艺中的二沉池和三级处理工艺。从而得到优质的出水，解决了传统环保设备进行污水处理的出水水质达不到 中水回用 要求的问题。MBR污水处理后的水可直接作为市政用水或进一步处理作各种工业用水。

由于MBR膜的存在大大提高了系统固液分离的能力，从而使MBR膜生物反应器的出水，水质和 容积负荷 都得到大幅度提高，经膜处理后的水水质标准高(超过国家一级A标准)，经过消毒，最后形成水质和生物安全性高的优质再生水，可直接作为新生水源。由于膜的过滤作用，微生物被完全截留在MBR膜生物反应器中，实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离，消除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。MBR膜生物反应器具有对污染物去除效率高、硝化能力强，可同时进行硝化、反硝化、脱氮效果好、出水水质稳定、剩余污泥产量低、设备紧凑、占地面积少(只有传统工艺的1/3-1/2)、增量扩容方便、自动化程度高、操作简单等优点。

MBR膜生物反应器组件系列，具有结构紧凑、外型美观、占地面积小、运行费用低、稳定可靠、自动化程度高、维护操作方便等优点。MBR污水处理的出水水质好，优于中水水质标准。并以独特的MBR平片膜技术，克服了一般中空纤维膜的诸多不足之处，是当今国际先进的污水处理产品设备。MBR膜生物反应器的系列膜组件已经形成了标准化的系列产品，每个组件由50－150片标准平板膜片组成，也可以根据用户的需求进行单独设计，以满足用户需求。

MBR一体化设备利用膜生物反应器(MBR)进行污水处理及回用的一体化设备，其具有膜生物反应器的所有优点：出水水质好，运行成本低、系统抗冲击性强、污泥量少，自动化程度高等，另外，作为一体化设备，其具有占地面积小，便于集成。它既可以作为小型的污水回用设备，又可以作为较大型污水处理厂(站)的核心处理单元，是目前污水处理领域研究的热点之一，具有广阔的应用前景。

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工作原理

膜生物反应器(MBR)工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。

因此，膜生物反应器(MBR)工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与传统的生物处理方法相比，是目前最有前途的废水处理新技术之一。

其基本结构如下图所示：

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设备性能参数

MBR一体化设备的核心部件是膜生物反应器，其进水水质要求如下：

COD<500mg/L；

BOD5<300mg/L；

SS<100mg/L；

NH3-N<50mg/L；

大肠杆菌数<10000个/L；

一体化设备可根据原水水质灵活配置工艺流程，使该设备具有广泛的适用性。能直接将生活污水、医院污水处理达到生活杂用水标准。

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出水水质

出水水质达到生活杂用水标准：

COD<50mg/L；

BOD5<10mg/L；

SS<10mg/L；

NH3-N<10mg/L；

大肠杆菌数<3个/L；

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典型工艺流程

MBR一体化设备处理生活污水的工艺流程如下图所示：

该技术是一种先进的污水处理技术，其核心是基于浸入式高强中空纤维膜分离和生物反应技术，将悬浮生长生物反应器与超滤膜分离系统一体化，用超滤膜分离方法替代了传统活性污泥处理系统中的二沉池和砂滤系统。其特点是处理水水质非常好，悬浮固体、CODcr、NH3-N、BOD5和浊度很低，可直接回用作杂用水，比如饮用水以外的生活杂用水，园林绿化，洗车等；工业用水，比如循环冷却用水或直接作为反渗透进水、生产锅炉补给水和电子工业超纯水。

超滤膜通常是直接浸没在曝气池中，直接与生物反应混合液接触，通过过滤泵的负压抽吸使滤后水通过外压式中空纤维膜达到固液分离的作用。负压抽吸的压差非常低，最大只有2.2米的水头，单位处理水所需的能量较小。在过滤过程中，通过鼓风机在膜的底部通入空气。一方面气流上升产生的湍流对中空纤维膜的外表面产生擦洗作用，从而可连续清除掉膜表面上粘附的固体物质，防止或降低膜的污染或堵塞；另一方面这种气流同时也具有曝气作用，可提供生物降解所需要的大部分耗氧量。生物降解所需要的其余部分氧还要通过扩散曝气系统来完成。生物反应中产生的过量污泥直接从超滤膜池中排出。

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主要优点

MBR膜生物反应器在MBR污水处理和MBR中水回用工程的应用中具有以下十分突出的优点：

1) MBR膜生物反应器的污染物去除效率高，处理出水水质好；

2) MBR膜生物反应器的污泥浓度高，装置容积负荷大，占地面积小；

3) MBR膜生物反应器有利于增殖缓慢或高效微生物的截留，提高系统的硝化效果和对难降解有机物的处理能力；

4) MBR膜生物反应器的剩余污泥产生量低；

5) MBR膜生物反应器易于实现自动控制，操作管理方便；

6) 经处理后排放水SS和浊度都接近于零，可实现回用。

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MBR(膜生物反应器)工艺特征

1) 对污水中的有机物进行降解、硝化菌将NH3-N硝化为NO3-，对有机物去除率在95%以上；对氨氮去除率在97%以上。

2) 预处理过程简单，不需要大量投加化学药剂，操作过程简单；

3) 回收率高，水的回收率可达到99%以上，这种灵活性容许操作员在流入的未净化水品质恶化时通过降低回收率减少对隔膜的“压力”，但同时产生相同总量和品质的净化水；

4) 系统使用逻辑进程监控系统，包括流量传送器和压力传送器等等。这种高度受控的系统方法可用于设计最灵活的系统并提高操作员接口的最低要求；

5) 空气冲洗保证在各种流入条件下都能可靠运行；

6) 自动反冲保证在较低的过膜压力下提高整体膜通量；

7) 占地面积小，只有传统工艺的10～20%；

8) 使用寿命长，连续运行时间可达7万小时，断丝率小于1%。

微生物对于污水处理工艺调整的指示作用：

活性污泥中出现的微型动物的数量，往往和污水处理系统的运转情况有着直接或间接的关系，进水水质的变化、充氧量的变化等都可以引起活性污泥组成的变化，微型动物体积比细菌要大很多，比较容易观察和发现其微型动物的变化，因而可以作为污水处理的 指示生物 ，在一些特殊情况发生时（如水质突变、污泥中毒等），即可根据生物相的变化，及时发现问题并采取必要的措施。

生物是由低等向高等演化的，低等生物对环境适应性强，对环境因素的改变不甚敏感。较高等生物则相反，例如钟虫对溶解氧和毒物特别敏感。所以，水体中的排污口、废水生物处理的初期或推流系统的进水处，生长大量的细菌，其他微生物很少或不出现。着污（废）水净化和水体自净程度增高，相应出现许多较高级的微生物。

原生动物及 微型后生动物 出现的先后次序是：细菌 →植物性鞭毛虫→肉足类（变形虫）→动物性鞭毛虫→游泳型纤毛虫、 吸管虫 →固着型纤毛虫→轮虫。

原生动物及微型后生动物的指示作用表现为以下三点。

一 、 可根据上述原生动物和微型后生动物的演替，根据它们的活动规律判断水质和污（废）水处理程度。还可判断活性污泥培养成熟程度。

二、根据原生动物种类判断活性污泥和处理水质的好坏。

如固着型纤毛虫的钟虫属、累枝虫属、盖纤虫属、聚缩虫属、独缩虫属、楯纤虫属、吸管虫属、漫游虫属、内管虫属、轮虫等出现，说明活性污泥正常，出水水质好。当豆形虫属、草履虫属、 四膜虫属 、屋滴虫属、眼虫属等出现。说明活性污泥结构松散，出水水质差。线虫出现则说明缺氧。

三、根据原生动物遇恶劣环境改变个体形态及变化过程判断进水水质变化和运行中出现的问题。

在污水（废）水生物处理正常运行时，常常由于进水流量，有机物浓度、溶解氧、温度、 pH、毒物等的突然变化影响了正常的处理效果，使出水水质达不到排放标准。通过水质测定可以知道水质的变化，但有机物浓度和有毒物质等的测定时间较长故经常测定不易做到。而微生物镜检很简便，随时可了解到原生动物种类变化和相对数量消长情况。根据原生动物消长的规律性初步判断污（废）水净化程度，或根据原生动物的个体形态、生长状况的变化预报进水水质和运行条件正常与否。

以钟虫为例：当环境条件恶劣时，钟虫则由正常虫体向胞囊演变的一系列变态变化。钟虫的尾柄先脱落，随后虫体后端长出次生纤毛环呈游泳生活状态（通常叫游泳钟虫），或虫体变形，甚至呈长圆柱形，前端闭锁，纤毛环缩到体内，依靠次生纤毛环向着相反方向游泳，如果废水水质不加以改善，虫体将会越变越长，最后变成胞囊，甚至死亡。如果废水水质改善，虫体可恢复原状，恢复活性。

当曝气不足时， 钟虫不活跃， 伸缩泡 处于舒张状态，不收缩，不活动； 而 卵尾波虫占优势，有豆形虫、屋滴虫、变形虫 。

着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水 BOD5和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的 栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。 

     小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。  
     如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。
     大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。
     如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在 90%以上。
     根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。
     如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。
     而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。
     在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。
     过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。
     另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。