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二级处理—污水生化处理
污水生化处理介绍
污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，可分成生物膜法和活性污泥法（AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法）稳定塘法、土地处理法等多种处理方法。目前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法，小城市一般采用的是CRI法（人工快渗系统），另外在工业废水方面还有一些其它的方法。生物处理的原理是通过生物作用，尤其是微生物的作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染物转变成无害的气体产物(CO2)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物(微生物群体或称生物污泥)；多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离，从净化后的污水中除去。
影响微生物活性的因素
在污水生化处理过程中，影响微生物活性的因素可分为基质类和环境类两大类。
基质类包括营养物质，如以碳元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源、磷源等营养物质、以及铁、锌、锰等微量元素；另外，还包括一些有毒有害化学物质如酚类、苯类等化合物、也包括一些重金属离子如铜、镉、铅离子等。
城市的生活污水是怎么处理的？
污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等多种处理方法。日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生物处理的原理是通过生物作用，尤其是微生物的作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染物转变成无害的气体产物（CO2）、液体产物（水）以及富含有机物的固体产物（微生物群体或称生物污泥）；多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离，从净化后的污水中除去。
在污水生化处理过程中，影响微生物活性的因素可分为基质类和环境类两大类：
一、基质类包括营养物质，如以碳元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源、磷源等营养物质、以及铁、锌、锰等微量元素；另外，还包括一些有毒有害化学物质如酚类、苯类等化合物、也包括一些重金属离子如铜、镉、铅离子等。
二、环境类影响因素主要有：
⑴温度。温度对微生物的影响是很广泛的，尽管在高温环境（50℃～70℃）和低温环境（-5～0℃）中也活跃着某些类的细菌，但污水处理中绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是20-30℃。在适宜的温度范围内，微生物的生理活动旺盛，其活性随温度的增高而增强，处理效果也越好。超出此范围，微生物的活性变差，生物反应过程就会受影响。一般的，控制反应进程的最高和最低限值分别为35℃和10℃。
⑵PH值。活性污泥系统微生物最适宜的PH值范围是6.5-8.5，酸性或碱性过强的环境均不利于微生物的生存和生长，严重时会使污泥絮体遭到破坏，菌胶团解体，处理效果急剧恶化。
⑶溶解氧。对好氧生物反应来说，保持混合液中一定浓度的溶解氧至关重要。当环境中的溶解氧高于0.3mg/l时，兼性菌和好氧菌都进行好氧呼吸；当溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零时，兼性菌则转入厌氧呼吸，绝大部分好氧菌基本停止呼吸，而有部分好氧菌（多数为丝状菌）还可能生长良好，在系统中占据优势后常导致污泥膨胀。一般的，曝气池出口处的溶解氧以保持2mg/l左右为宜，过高则增加能耗，经济上不合算。
在所有影响因素中，基质类因素和PH值决定于进水水质，对这些因素的控制，主要靠日常的监测和有关条例、法规的严格执行。对一般城市污水而言，这些因素大都不会构成太大的影响，各参数基本能维持在适当范围内。温度的变化与气候有关，对于万吨级的城市污水处理厂，特别是采用活性污泥工艺时，对温度的控制难以实施，在经济上和工程上都不是十分可行的。因此，一般是通过设计参数的适当选取来满足不同温度变化的处理要求，以达到处理目标。因此，工艺控制的主要目标就落在活性污泥本身以及可通过调控手段来改变的环境因素上，控制的主要任务就是采取合适的措施，克服外界因素对活性污泥系统的影响，使其能持续稳定地发挥作用。
实现对生物反应系统的过程控制关键在于控制对象或控制参数的选取，而这又与处理工艺或处理目标密切相关。
前已述及溶解氧是生物反应类型和过程中一个非常重要的指示参数，它能直观且比较迅速地反映出整个系统的运行状况，运行管理方便，仪器、仪表的安装及维护也较简单，这也是近十年中国新建的污水处理厂基本都实现了溶解氧现场和在线监测的原因。
城市生活污水常见处理方法：
1、普通曝气法处理城市生活污水，普通曝气法出现的时间比较早，该方法不但处理生活污水效果好，而且生活污水的处理量较大，在污水处理厂中可以建设污泥消化池，反应所产生的沼气可以作为能源加以利用。传统普通曝气法为了达到脱氮的目的，可以通过降低曝气池的容积负荷来解决；为了达到除磷的目的，可以在曝气池前增设厌氧区来解决。
2、SBR法处理城市生活污水，SBR法是序批式活性污泥法的简称，反应池是序批式活性污泥法的主体构筑物。反应和排水等工序都是在污水的反应池中完成的，该方法大大简化了处理过程。近年来序批式活性污泥法不断改进和完善，得到了广泛的推广，是目前采用较多的污水处理工艺。
序批式活性污泥法的工艺在空间上是混合的，推流式的时间模式，其生化反应速度较高。序批式活性污泥法的工艺流程很简单，而且相对于其它方法构筑物少，造价低，运行费用和管理费用低。采用静止沉淀的方法，就可以得到很好的分离效果，且出水的水质较高。
序批式活性污泥法的运行方式比较灵活，可以有多种处理工艺路线。通过同一种反应器，只要改变运行的工艺参数，序批式活性污泥法就可以处理不同性质的废水。
3、AB法处理城市生活污水，AB法是在活性污泥法和两段法的基础上产生的，AB法是吸附-生物降解方法的简称，一种新型的污水处理技术。A段与B段之间是相互隔离的，且拥有独立的回流系统，这样可以保证A段与B段具有不同的微生物系统和各自的反应过程。
A段，污泥负荷较高，只有一些原核细菌适于生存并得以生长和繁殖下来，污泥中不会掺在真核生物，因此对水质、pH值的冲击负荷起到很好的缓冲作用。A段工艺会产生大量的污泥，而且在剩余的污泥中，有机物的含量较高。
B段在较低的负荷下运行，B段的曝气池中不但含常用的微生物，还有很多世代期比较长的高级真核微生物，这些真核微生物可以在有机物含量较低的情况下生长繁殖。
4、活性污泥法处理城市生活污水，活性污泥法就是利用活性污泥去除废水中有机物。首先是回流的活性污泥和污水同时进入曝气池，并将空气打入曝气池，充分混合污水和活性污泥，曝气池中的微生物吸附、分解污水中的有机物，起到净化污水的作用。
然后为了使活性污泥和处理后的污水分离，混合液进入二次沉淀池进行分离操作。最后就可以向外排放净化后的水，分离出一部分活性污泥通过回流系统回流至曝气池，另一部分污泥将从系统中排出。活性污泥法的主要设备为曝气池和二次沉淀池。
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