弄懂这6种国内主流工艺的优缺点，你在行业里基本可以横着走！
以下文章来源于环保设计师
干水处理的小伙伴们都知道，生活污水成分复杂，有机物含量多，具有面广、源多、量大、杂、散、乱的特点，如果这些污水未经处理，肆意排放，就容易造成严重的水污染问题，甚至危及人们的健康，因而生活污水处理对于保障城市用水安全具有重要意义。
下面小编就分析并对比常见的城市生活污水处理工艺的优、缺点，并探究工艺的改良应用，希望能为水友们带来一些启发。
01
AAO工艺
A/A/O（ Anaerobic-Anoxic-Oxic）工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合，主要流程为：先进行厌氧处理，后进行缺氧和好氧处理。该工艺可用于二级或三级的污水处理以及中水回用，是城市生活污水处理的常用工艺。
工艺优势
该工艺可以同步脱氮除磷和去除有机物，用时短。污泥含磷高，肥效高且无污泥膨胀。设备整体运行稳定，能耗低，其可以使五日生化需氧量（BOD5）和悬浮物（SS）的去除效率保持在90%～95%。
工艺劣势
该工艺的劣势在于存在碳源竞争。当进水的碳源较低时，聚磷菌会优先利用大多数碳源而抑制缺氧段反硝化反应的进行。
脱氮受回流液中硝态氧影响，当内回流比较低时，脱氮效果不好；当回流比过高时，回流污泥携带的溶解氧和硝酸态氧会消耗除磷所需的碳源，同时破坏缺氧环境，影响除磷效果，不能同时达到良好的脱氮除磷效果。由于硝化菌生长周期长，聚磷菌生长周期短，还存在污泥龄的矛盾。
工艺改良
A/A/O工艺的处理性能可通过工艺优化进行调控，以弥补处理效能的缺陷，保证出水的达标排放。现已有多种改良型A/A/O工艺，并投入使用。
例如，在厌氧段前增设一个预缺氧段，向两个阶段以1∶6的比例配水来平衡所需碳源，同时污泥回流至预缺氧段，以硝酸氮作为受体进行反硝化，从而消除厌氧段中硝酸盐对厌氧释磷的抑制。
02
AO工艺
A/O（ Anaerobic—Oxic）工艺大致分成预处理单元、生物处理单元、深度处理单元、辅助单元和污泥处理单元五个部分，是我国早期广泛使用的生物脱复工艺之一。
该工艺将缺氧段与好氧段处理连接在一起，在缺氧段，兼性厌养菌及厌氧菌将污染物和大分子有机物降解为小分子碳化合物，同时进行反硝化脱氮，其产物再进入好氧池中进一步氧化降解，达到除磷脱氮的效果。
工艺优势
A/O工艺具有处理效率高、处理水量大、成本低、占地面积小、耐冲击负荷能力强等优点，同时污水处理的污泥产量低，无污泥回流，可以有效净化污水。
工艺劣势
该工艺无污泥回流系统，因缺少独特功能性的污泥，难降解物的降解率低，除磷效能不太理想。硝化反硝化系统不稳定，导致除氮效果也不易控制。
工艺改良
针对A/O的缺点，目前已出现多种改良的多级AO工艺。例如，通过适当增加曝气池的容积来改良工艺，以提高曝气池强度，有效减轻有机负荷，改良后的A/O工艺能够达到85%的去除率。
或者，通过在反应装置前端增设厌氧区，优化释磷环境，并增加A/O的级数，污水按照不同比例分别进入各级缺氧区，可形成多级缺氧/好氧交替的环境。改良后的工艺经过多级作用，提高了脱氯除磷效果。
03
氧化沟工艺
氧化沟又名环形氧化渠，以一条连续环式结构的闭合曝气渠道作为反应池，污水污泥混合液在反应池中进行连续循环的生化反应，去除可生物降解的有机物。氧化池中配有通气转子或提供通气和循环的电刷，让闭合式反应池中的混合液通过沟渠，从而使得污水和活性污泥的混合液在闭合式渠道中沿着工艺中设定的固定方向循环流动。
工艺优势
氧化沟具有推流式和完全混合式的特点，可有效去除氮元素和磷元素，且其功率密度分配不均有助于氧传递、液体混合和污泥絮凝。该工艺操作简单、耐冲击、净化程度高，耗能低，已成为我国生活污水处理的主要工艺。
工艺劣势
氧化沟属于较早出现的工艺，占地面积大，设备易出现故障，对BOD5较小的水质完全没有处理能力，且污水易短流、未能彻底实现生物降解就出水，现在使用的多是改良后的氧化沟工艺。
工艺改良
对氧化沟工艺的改良研究较多。例如，将表面曝气改为底部曝气，使得微生物能充分氧化污水成分，或增设内回流渠，以防止污水短流等；还有改良的氧化沟工艺是在氧化沟前加厌氧池，大分子有机物在此先分解成小分子有机物，然后再进入氧化沟进行下一步处理。
例如，在Carrousel 2000型氧化沟的基础上进行改进的改良型氧化沟，即在氧化沟前面增设一个厌氧段（兼有生物选择器功能），然后污水经过厌氧、缺氧、好氧交替运行，达到同时去除有机物和脱氮除磷的目的，提高出水质量，且丝状菌在交替运行的情况下生长繁殖受到抑制， 基本不存在污泥膨胀问题。
04
序批式活性污泥法
序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor，SBR）是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。污水在反应池中按序列、间歇进入每个反应工序，即流入、反应、沉淀、排放和闲置五个工序。
从污水流入开始到闲置时间结束算作一个周期。在一个周期内，一切过程都在一个设有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行，不需要连续活性污泥法中必须设置的沉淀池、回流污泥泵等设备。该工艺适用于中小城市生活污水处理厂。
工艺优势
SBR工艺可通过控制有关条件保持生物选择性，同时具有诸多优点。一是生化反应推动力大，净化效果好；二是运行效果稳定，运行灵活；三是耐冲击负荷；四是污泥易沉淀，无污泥膨胀；五是占地面积小；六是自动化程度高等。
工艺劣势
该工艺脱氮除磷效率低；污泥稳定性较差；间歇周期运行，对自控要求高；电耗大。
工艺改良
为了提高SBR工艺的脱氮除磷效率，可以将缺氧段移至好氧段前并增设回流，以污水中的有机物作为碳源，这样不仅解决了传统SBR有机碳源不足的问题，还能提高污水中总氮（TN）和总磷（TP）的去除率，并且改良型SBR更适用于处理C/N比较低的污水。
05
间歇式循环延时曝气活性污泥处理法
根据水流方向，间歇式循环延时曝气活性污泥处理法的反应池划分为调节水流的预反应池和以曝气沉淀为主的主反应池。
整个处理过程一直保持持续进水状态，具有连续进水、间歇性排水的特征。该工艺对中、低浓度的有机废水的处理效果显著，适合处理各种类型的城市污水。
工艺优势
该工艺具备除磷脱氮功能，且具有抗冲击性强、工艺简单、管理方便、运行灵活和处理费用低的优点。
工艺劣势
该工艺污泥负荷率和有效容积利用率低。在沉淀过程中，反应器持续进水，使得泥水分离易受到进水的扰动影响。
工艺改良
本工艺的改良主要在于提升污染物的去除效率和减少连续进水对泥水分离效果的影响。例如，把反应池分成四个主反应池，在主反应池池底装微孔曝气器，池上装一旋转式滗水器，并在池前设有相通的配水池和选择池。
改良后的工艺可保持配水的均匀性，灵活控制进出水，且在缺氧状态下连续搅拌，使得生物脱氮除磷效果更佳，具有耐冲击负荷较强、易维修保养的特点。
06
生物曝气过滤工艺
曝气生物滤池(Biological Aerated Filte, BAF) 是一种新兴的废水处理技术，专为各种市政和工业污水处理而设计。
该工艺结合生化反应和深度过滤进行物质分离，利用多孔滤料上所附着的微生物形成生物膜，膜上高浓度微生物对流过的污水进行快速净化，同时生物质充当深浸式生物滤池截留了大部分悬浮固体，使污水得以净化。
工艺优势
该工艺净化效率高，容积负荷率与污泥负荷率高，耐冲击负荷能力强，可耐低温，不易发生污泥膨胀，同时还具有流程简单、自动化程度高、曝气量小、不需要二沉池且占地面积小的优点。
工艺劣势
该工艺的主要缺点在于除磷效果不好，生物膜需要定期进行反冲洗，运行费用相对较高。
工艺改良
例如，采用串联式两级三段曝气实现工艺改良，两级分别为碳氧化/硝化和反硝化曝气生物滤池，C/N—BAF采用底部曝气，N—BAF在填料中部进行三段曝气，BAF均为上流式曝气生物滤池。改良后的工艺比普通曝气生物滤池的脱氮性能更佳，有机物更容易降解。
结语
近年来，国家积极推动实施可持续发展战略，越来越注重污水处理和污水资源再利用。从近几年的工艺进步来看，以前的污水治理乱象得到改善，生活污水处理朝资源化、自然降解方向逐步发展，污水资源化成为城乡生活污水处理今后发展的必然方向。
根据各地污水水质和水量等的不同，选择适宜的污水处理工艺，因地制宜，合理进行优化和调控，可以有效提高污水处理效率，实现节能减排和绿色发展。
资料来源：
申芳芳.浅谈城市生活污水的防治；柯浪文等.改良AAO工艺处理低浓度碳源废水的优化分析；支丽玲，郑凯凯，王燕，等.全流程分析AAO工艺碳源投加减量控制研究；王瑾旭.臭氧氧化＋改良AO工艺应用于工业园区污水处理厂的提标改造；赵军.改良型Carrousel 氧化沟在污水处理中的应用；王晓帆等.改良型SBR处理市政污水试验研究；游清红等.一种改良型间歇式循环延时曝气活性污泥法处理装置；刘雷.改进型曝气生物滤池在污水处理中的应用研究。
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