第三章新型活性污泥工藝活性污泥法處理系統還存在著某些有待解決的問題反應器—曝氣池的池體比較龐大,占地面積大電耗高管理復雜等針對以上問題生物處理專家和技術工作者從以下方面進行了大量的研究活性污泥的反應機理降解功能運行方式工藝系統等

在工藝系統方面，開創了多種旨在提高充氧能力、增加混合液污泥濃度、強化活性污泥微生物的代謝功能的高效活性污泥法處理系統。

在凈化功能方面，改變過去以去除有機污染物為主要功能的傳統模式。使活性污泥處理系統在凈化功能和工藝系統方面取得了顯著的進展。

氧化溝

氧化溝又稱連續循環反應器，是20世紀50年代由荷蘭的公共衛生研究所開發出來的。第一座氧化溝于1954年開始服務。

池體狹長，池身較淺，曝氣池一般呈封閉的環狀溝渠形，污水和活性污泥的混合液在其中作不停的循環流動，水力停留時間長達10～40h。在曝氣池的溝槽中設有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉動，推動溝內液體迅速流動，取得曝氣和攪拌兩個作用。1)氧化溝屬于活性污泥處理工藝的一種變形工藝;2)氧化溝一般采用轉刷等表面曝氣設備；3)氧化溝結型式采用環形溝渠型式，混合液在氧化溝曝氣器的推動下作水平流動(平均流速>0.3m/s)；4)氧化溝采用延時曝氣，不需初沉池，且不采用污泥消化處理；5)氧化溝的污泥負荷在0.05～0.10kgBOD5/kgMLSS.d之間。6)污泥負荷和污泥齡的選取，要考慮污水硝化和污泥穩定化兩個因素，一般污泥齡為10～30d。氧化溝工藝特征

氧化溝BOD負荷低，同活性污泥法的延時曝氣系統類似，對水溫、水質、水量的變動有較強的適應性；污泥齡一般可達15～30d。可以繁殖世代時間長、增殖速度慢的微生物，如硝化菌，在氧化溝內可以發生硝化反應。如設計、運行得當，氧化溝具有反硝化的效果。工藝主要優點氧化溝工藝流程簡單，構筑物少，運行管理方便。可省去污泥回流裝置。可考慮不設初沉池可考慮不單設二次沉淀池，使氧化溝與二次沉淀池合建（如交替工作氧化溝）

由于活性污泥在系統中的停留時間很長，排出的剩余污泥已趨于穩定，因此一般只需進行濃縮和脫水處理，可以省去污泥消化池。工藝主要缺點

主要表現在占地及能耗方面。由于溝深的限制以及溝型方面的原因，使得氧化溝工藝的占地面積大于其它活性污泥法；另外，由于采用機械曝氣，動力效率較低，能耗也較高。曝氣轉刷設備水平軸曝氣轉盤氧化溝的曝氣裝置立式低速表曝機常用的氧化溝系統卡羅塞爾(Carrousel)氧化溝

60年代末由荷蘭DHV公司所開發，當時開發這一工藝的主要目的是尋求一種渠道更深、效率更高和機械性能更好的系統設備，來改善和彌補當時流行的轉刷式氧化溝的技術弱點。卡羅塞氧化溝系統是由多溝串聯氧化溝及二次沉淀池、污泥回流系統所組成卡羅賽氧化溝系統（二）Carrousel2000氧化溝交替工作氧化溝系統1-沉砂池；2-曝氣轉刷；3-出水堰；4-排泥管；5-污泥井；6-氧化溝兩溝交替工作氧化溝進水BA出水

D型氧化溝（如右圖）由容積相同的A、B兩池組成，串聯運行，交替作為曝氣池和沉淀池，勿需設污泥回流系統。該系統處理水質較好，污泥也比較穩定。缺點是曝氣轉刷的利用率低。

交替工作氧化溝系統由丹麥Kruger公司所開發，有二溝和三溝兩種交替工作氧化溝系統。1-沉砂池；2-曝氣轉刷；3-出水溢流堰；4-排泥井；

5-污泥井；三溝交替工作氧化溝進水出水

三池交替工作氧化溝（如右圖），應用較廣。兩側的A、C兩池交替地作為曝氣池和沉淀池。中間池B則一直為曝氣池，原污水交替地進入A池或C池，處理水則相應地從作為沉淀池的C池和A池流出。經過適當運行，三池交替氧化溝不但能夠去除BOD，還能完成脫氮和除磷的目的。這種系統勿需污泥回流系統，但其設備利用率也較低。奧貝爾(Orbal)型氧化溝系統

奧貝爾氧化溝技術最初由南非國家水研究所開發研制成功，其最主要特點是采用同心圓式的多溝串聯系統，見右圖。污水和回流污泥首先進入最外環的溝渠，后依次進入下一層溝渠，最后由位于中心的溝渠流出進入二次沉淀池。這種氧化溝系統多采用三層溝渠。外溝的容積最大，約為總容積的60％～70％，主要的生物氧化和脫氮過程在此完成；中溝為20％～30％，內溝則僅占10％左右。SBR法

間歇式活性污泥法又序批式活性污泥法（簡稱SBR法），其運行工況是以間歇操作為主要特征的。所謂序列間歇式有兩種含義：

一、是運行操作在空間上是按序排列的、間歇的。間歇反應器至少為兩個池或多個池，污水連續按序列進入每個反應器，它們運行時的相對關系是有次序的，也是間歇的二、是對于每一個SBR來，運行操作在時間上也是按次序排列的間歇的，一般可按運行次序分為進水、反應、沉淀、排水和閑置階段。

反應階段具有理想的推流式反應過程，反應推動力大。SBR工藝的基本流程進水階段(Fill)反應階段(React)沉淀階段(Settle)排水階段(Draw)閑置階段(Idle)SBR反應器

沉淀階段屬于靜止沉淀，沉淀效果好。

排水階段利用潷水器排水。

SBR法的曝氣方式分為限制性曝氣和非限制性曝氣，進水階段可以通過曝氣、不曝氣或攪拌來實現上述的曝氣方式。（若原水中含有有毒物質可采用非限制性曝氣的方式來降低毒性對活性污泥的刺激。）

閑置階段的長短決定了反應階段適應期的長短。工藝主要特點與連續流式活性污泥法系統相比，不需要污泥回流及其

設備和動力消耗，不設二次沉淀池。工藝流程簡單，基建與運行費用低；生化反應推動力大，速率快、效率高，出水水質好；通過對運行方式的調節，在單一的曝氣池內能夠進行脫

氮和除磷；耐沖擊負荷能力較強，處理有毒或高濃度有機廢水的能

力強，尤其按非限制曝氣方式運行時；不易產生污泥膨脹現象，是防止污泥膨脹的最好工藝；

間歇式活性污泥法處理系統最主要特征是采用集有機物降解與混合液沉淀于—體的反應器——間歇曝氣池。自動化控制要求高：如進水、排水、排泥及曝氣的控制。對排水設備要求高：由于排水時間短，并且排水時要求不攪動沉淀污泥層，因而需要專門的排水設備(潷水器)，且對潷水器的要求很高。后處理設備要求大：如消毒設備很大，接觸池容積也很大，排水設施如排水管道也很大。總揚程增加：潷水深度一般為1～2m，這部分水頭損失被白白浪費，增加了總揚程。設備的閑置率高無法解決大型污水廠的連續進出水問題工藝主要缺點SBR：空池、潷水器、曝氣系統SBR：運行中、潷水器ICEAS工藝ICEAS工藝與經典SBR工藝的對比

a)沉淀特性不同；

b)由于連續進水損失理想推流性能和污泥膨脹的控制功能；

c)連續進水便于較大型污水處理廠；

d)由于池長過長水平流速會過大，這也使得ICEAS工藝的單池無法進一步擴大；

e)ICEAS工藝的運行周期比較短。SBR工藝的變型SBR工藝的變型CAST和CASS工藝CAST法是SBR法的最新發展，它是利用不同微生物在不同負荷條件下增殖速度差異和廢水生物脫氮除磷機理，將生物選擇器與傳統SBR反應器相結合的產物。(1)生物選擇器(2)缺氧區(3)好氧區(4)回流污泥和剩余污泥(5)潷水器循環式活性污泥法工藝(CASS)的組成CASS工藝與ICEAS工藝的對比

1)增加了污泥回流；

2)加大了預反應區的體積；

3)增加了兼氧區。通過以上三個措施，CASS反應器強化了以下的功能：

1)加速對溶解性底物的去除和對難降解有機物的水解作用；

2)加大兼氧區強化污泥中磷在厭氧條件下得到有效的釋放；

3)此外,選擇器和兼氧區中還可發生比較顯著的反硝化作用；

4)采用多池串聯運行，使廢水在反應器的流動呈現出整體推流而在不同區域內為完全混合的復雜流態，保證了處理效果；

5)改善污泥的沉降性能，防止污泥膨脹問題的發生。不同類型SBR常用的運行方式和動力學公式第四章污泥處理與處置（1）生污泥→濃縮→消化→自然干化→最終處置（2）生污泥→濃縮→自然干化→堆肥→最終處置（3）生污泥→濃縮→