UASBAO毕业设计方案说明指导书.doc

目录
汉字摘要 2
ABSTRACT 3
1 设计任务书及设计指导 4
1.1 设计任务书 4
1.2 设计指导书 4
1.2 设计资料 5
2 污水处理方案选择 6
2.1污水处理特点 6
2.2处理方案比较 6
2.3污泥处理方案选择和论证 16
2.4污水处理厂工艺步骤 17
3 水处理构筑物设计计算和说明 18
3.1 格栅 18
3.2 集水井1 19
3.3调整池 20
3.4 UASB反应器 22
3.5中格栅Ⅱ设计计算 27
3.6中沉池设计计算 28
3.7调整池Ⅱ设计计算 31
3.8集水井设计计算 31
3.9 A/O池设计计算 32
3.10二次沉淀池 38
4 污泥处理构筑物设计 43
4.1污泥起源 43
4.2 集水井 43
4.3污泥浓缩池 44
4.4污泥脱水车间设计 48
5 平面部署和高程部署 49
5.1 平面部署 49
5.2 高程部署 49
致谢 50
参考文件 51
附件 52

摘 要
中国是啤酒生产大国，啤酒废水已成为较高有机物污染大户，所以，对啤酒废水进行处理达标后排放已显得十分关键。80年代以来，中国啤酒工业得到快速发展，到现在中国啤酒生产厂已经有800多家，据1996年统计中国啤酒产量达1650万吨，既成为世界上啤酒生产大国，又成为较高浓度有机物污染大户，啤酒废水排放和对环境污染已成为突出问题，引发了各相关部门重视。“七五”以来，中国对啤酒废水处理工艺和技术进行了大量研究和探索，尤其是轻工业系统设计和科研单位，对啤酒废水处理进行了各方面试验，研究和实践，取得了行之有效成功经验，逐步形成了以生化为主，生化和物化相结合处理工艺。生化法中常见有活性污泥法，生物膜法，厌氧和好氧相结正当，水解酸化和SBR相结合等多种处理工艺。这些处理方法和工艺各有其特点和不足，但各自全部有较为成功经验。现在还有不少新处理工艺和方法优化组合正在试验和研究，有已经取得了理想成效，很快将应用于实践中。

关键词：啤酒废水 生化处理 物化处理 水解酸化 接触氧化 厌氧内循环

Abstract
Our country has a large beer industry,the brewary wastewater has become a higher organic contaminant.so, it is important to treat the brewary wastewater and make it reach the standard.since 80th , the beer industry has developed sharply,there are more than 800 beer factories until now.the statistics of 1996 has shown that the output of the beer in our country has reached 16.5 million T. We become the biggest beer production country while we become the largest higher concentration organic contaminant country. The outlet of the brewary wastewater and the influence of the environment has been the biggest problem,which arose some concerned departments’ attention. From the “seven five”,our country has done much research on the outlet of brewary wastewater and the influence of the environment,especially the design and research department of the light industry. They did much test,research and practice on the brewary wastewater in all aspects, and they got much successful experience. They has formed a biochemstry way, and biochemstry and physical chemistry packed method. The active sludge, the biology film, the anerobic packed with aerobic, the hydrolyze and the acidfication, and SBR are the basic method. They all have their own speciaty and deficency, but they all have the successful practice experience. At the moment, there are still many new method in the research, some has achieved the expected effort and will be carried on in the near future.

Keyword: internal circulation brewary wastewater biochemstry treatment contact oxidation
1 总 论
1.1 设计任务书
1.1.1 设计内容

本废水是工业废水；应依据该废水水质和排放量，根据中国先行工业废水排放标准要求，进行废水工程工程设计，具体内容以下：
(1) 选择优异可靠技术，确定合理处理工艺方案；
(2) 进行该废水处理系统构筑物及处理设备设计计算；
(3) 对该废水生物处理系统（活性污泥法）进行设计计算；
(4) 对该废水处理方案进行技术经济分析；
(5) 作出工艺图和关键构筑物工艺施工图。

1.1.2 设计要求

为圆满完成该设计任务，要求同学们在设计过程中尽力做到一下几点：
1）作好设计准备工作。
(1) 了解需处理污水水质水量，确定需处理污水污染源组成；
(2) 污染源排污种类、污染危害强度、排污规律，确定关键污染源；
(3) 掌握其污水排放量和污水水质性质和组成；
(4) 对目前中国外城镇污水处理方法进行深入调查研究；
(5) 搜集相关城镇废水处理工程设计所需技术资料（水质分析资料）。
2）精心进行设计
(1) 对全部处理过程工艺进行设计计算，做到内容全方面、步骤清楚，数据完整；
(2) 对处理构筑物及设备进行设计，做到结构合理、绘图标准、尺寸齐全。能够选择定型产品，应在设计基础上，提出所选设备规格型号；
(3) 进行处理系统整体平面部署，做到平面部署合理，便于施工和操作。

1.1.3 设计结果：
同学们在完成毕业设计后应提出以下结果：
(1) 汉字摘要一份
(2) 英文摘要一份
(3) 设计说明书一份
(4) 设计计算书一份
(5) 设计图纸六张以上
1.2 设计指导书
1.2.1查阅相关资料

确定所选课题废水水量（买老师已经给出）和进出水质，出水要达成国家标准对应要求，水质关键包含COD、BOD5、SS、pH和氨氮（脱氮工艺）。确定水质在后期设计计算中能够依据计算要求做对应改动，关键是考虑到计算简便，但要前后一致而且在查阅资料许可范围内。
1.2.2工艺比选
依据确定水质水量及相关资料来进行工艺比选，关键是进行关键构筑物比选，最终确定废水处理工艺步骤。如：到底选择何种工艺，是卡罗塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、A/O还是A2/O工艺，在有机废水设计中包含厌氧部分和好氧部分比选，厌氧是选UASB、UBF还是其它新型厌氧反应器，好氧是选择A/O、A2/O、SBR、CASS还是MBR。
1.2.3确定工艺步骤
依据选择各部分工艺确定工艺步骤。
1.2.4 资料搜集
为了下一步计算说明需要，要从图书馆或书店借买对应书籍，方便计算说明所需。如：设计手册（设计参数手册，设备手册等），和你所选厌氧工艺相关书，还有你所选其它工艺计算相关书和资料等。
1.3 设计资料
进水水质是依据某城镇排水水质确定，处理处理后要求出水水质达成《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中一级标准，具体指标见表1-1。
表1-1 处理系统进水水质和出水水质

水量
pH值
COD
BOD5
SS
高浓度废水

5.0-8.0
5000
2500
1200
低浓度废水
8000
6.0-8.0
500
250
600

2 污水处理方案选择
2.1 污水处理特点
2.1.1 污水组成
污水关键由生活废水、工业废水及受污染降水等组成。
生活污水是大家日常生活中使用过并为生活废料所污染水。比如居民区、宾馆、饭店等服务行业，和部分娱乐场所产生污水。
工业废水是工矿企业生活活动中用过水，是生产污水和生产废水总称。生产污水是指在生产过程中所形成，并被生产原料、半成品或成品等废料污染水，也包含热污染水（指生产过程中产生、水温超出60℃水）；净化处理后才能排放或再用。生产废水是指在生产过程中所形成，但未直接参与生产工艺，未被污染或只是温度稍有上升水。这种废水通常不需处理或只需进行简单处理如冷却，即可再用或排放。
受污染降水是指早期雨水和雪融水。因为早期雨水冲刷了地面上多种污物，污染程度很高，需要进行处理。生活污水和生产污水（或经工矿企业局部处理后生产污水）混合污水，称为城市污水。
2.1.2 啤酒废水特征
啤酒废水注意成份和起源是：制麦，糖化，发酵，蛋白化合物，包装车间等有机物和少许无机盐类。其水质及变幅范围通常是：PH=5.5~7.0（显酸性），水温为20~25度，CODcr=1200~2300mg/L,BOD5=700~1400mg/L,SS=300~600mg/L,TN=30~70mg/L。水量为每十二个月生产1T啤酒废水排放量为10~20立方米，平均约15立方米。现在全国啤酒废水年排放量在2.5亿立方米以上。
2.2 处理方案选择和论证
2.2.1 工艺方案分析
本项目污水处理特点为：污水以有机污染物为主，BOD5/COD＝0.5>0.3,可生化性很好；重金属及其它难以生物降解有毒有害污染物通常不超标 。
针对以上特点及出水要求，结合现有工业废水处理技术特点，以采取生化处理最为经济。
依据对中国已运行工业废水处理现实状况调查，要达成确定治理目标，能够采取厌氧生物处理工艺，包含有上流式厌氧污泥床UASB、UBF、IC、厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）等。好氧生物处理工艺，包含传统活性污泥法，脱氮除磷活性污泥法，氧化沟法，SBR工艺,CASS工艺等。

2.2.2 厌氧生物处理工艺

厌氧生物处理是利用厌氧性微生物代谢特征，在无须提供能量条件下，将有机物还原，同时产生有能源价值甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适适用于高浓度有机废水，进水BOD浓度可达15000mg/L，也可适适用于低浓度有机废水，包含城市废水；厌氧生物处理法能耗低；有机容积负荷高，通常为5～10 kgCOD(m3/d)，高可达50 kgCOD(m3/d)；剩下污泥量少；产生沼气可利用；营养需要量少；被降解有机物种类多；能承受较大负荷改变和水质改变。
显而易见，开发厌氧生物处理新工艺用来治理有机污水污染，无疑是一个含有良好经济效益方法。多年来，污水厌氧处理工艺发展十分快速，多种新工艺、新方法不停出现，包含有上流式厌氧污泥床UASB、UBF、IC、厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）等。

1上流式厌氧污泥床UASB
⑴ 工作原理：
UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包含沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，含有良好沉淀性能和凝聚性能污泥在下部形成污泥层。要处理污水从厌氧污泥床底部流入和污泥层中污泥进行混合接触，污泥中微生物分解污水中有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不停放出，微小气泡在上升过程中，不停合并，逐步形成较大气泡，在污泥床上部因为沼气搅动形成一个污泥浓度较稀薄污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部反射板时，折向反射板四面，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器沉淀区，污水中污泥发生絮凝，颗粒逐步增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量污泥，和污泥分离后处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。 
⑵ 基础出要求有：
① 为污泥絮凝提供有利物理、化学和力学条件，使厌氧污泥取得并保持良好沉淀性能；
② 良好污泥床常可形成一个相当稳定生物相，保持特定微生态环境，能抵御较强扰动力，较大絮体含有良好沉淀性能，从而提升设备内污泥浓度；
③ 经过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区污泥层内深入絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。
⑶ UASB关键优点是：
① UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20－40gVSS/L；
② 有机负荷高，水力停留时间短，采取中温发酵时，容积负荷通常为10kgCOD(m3/d)左右；
③ 无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生沼气上升运动，使污泥床上部污泥处于悬浮状态，对下部污泥层也有一定程度搅动； 
④ 污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题； 
⑤ UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来污泥重新回到污泥床反应区内，通常能够不设污泥回流设备。 
⑷UASB关键缺点是：  
① 进水中悬浮物需要合适控制，不宜过高，通常控制在100mg/L以下； 
② 污泥床内有短流现象，影响处理能力； 
③ 对水质和负荷忽然改变较敏感，耐冲击力稍差。  

2 IC（Internal Circulation）
⑴ 概述：
IC反应器是第三代高效厌氧反应器。和其它厌氧反应器相比，含有更高处理效能，大大缩小了反应器容积，降低了工程投资，节省了占地面积等特点。

图2-1 IC反应器示意图
⑵ 工作原理：
IC反应器结构特点是含有很大高径比，通常可达４～８，反应器高度达成20m左右。整个反应器由第一厌氧反应室和第二氧反应室叠加而成。每个厌氧反应室顶部各设一个气、固、液三相分离器。第一级三相分离器关键分离沼气和水，第二级三相分离器关键分离污泥和水，进水和回流污泥在第一厌氧反应室进行混合。第一反应室有很大去除有机能力，进入第二厌氧反应室废水可继续进行处理。去除废水中剩下有机物，提升出水水质。
⑶ 工作过程
进水经过布水器输入反应器，和下降管循环来污泥和出水均匀混和后，进入第一个反应分离区内，流化床反应室。在那里，大部分COD被降解为沼气，在这个分离区产生沼气由低位三相分离器搜集和分离，并产生气体提升。气体被提升同时，带动水和污泥作向上运动，经过一级“上升”管达成在反应器顶部气体/液体分离器，在这里沼气从水和污泥中分离，离开整个反应器。
水和污泥混和经过同心“下降”管直接滑落到反应器底部形成内部循环流。从第一级分离区出水在第二阶段低负荷后处理区内被深度处理，在那里剩下可生物降解COD被去除，在上层分离区产生沼气被顶部三相分离器搜集，并沿二级“上升管”，输送到顶部旋流式气体/液体分离器，实现沼气分离和搜集。同时，厌氧出水经过出水堰离开反应器自流进入后续处理中。
⑷ 应用特点：
① 极高COD负荷（15～25）；
② 结构紧凑，节省占地面积 ；
③ 借沼气内能提升实现内循环，无须外加动力；
④ 抗冲击负荷能力强；
⑤ 含有缓冲pH能力；
⑥ 出水稳定性好 ；
⑦ 高可靠性；
⑧ 基建投资低 。

3 UBF
⑴ 概述：
厌氧处理关键设备是复合式厌氧流化床反应器（UBF）。
⑵ 工作原理：
复合式厌氧流化床工艺是借鉴流态化技术处理生物一个反应器械，它以砂和设备内软性填料为流化载体。污水作为流水介质，厌氧微生物以生物膜形式结在砂和软性填料表面，在循环泵或污水处理过程中产甲烷气时自行混合，使污水成流动状态。污水以升流式经过床体时，和床中附着有厌氧生物膜载体不停接触反应，达成厌氧反应分解、吸附污水中有机物目标。UBF复合型厌氧流化床优点是效能高、占地少，适适用于较高浓度有机污水处理工程。
UBF复合型厌氧反应器，是中部为生物挂膜污泥床区、下部布水流化区，厌氧处理中率先采取以砂和设备内部为软性填料为载体。设备结构为上部分固液气分离区、下部分循环流化反应区，利用循环泵，使污水和有生物膜二种载体在中部、下部分流化反应区中进行循环，达成流化目标。
在厌氧处理中厌氧微生物分解有机物过程中能产生大量甲烷、二氧化碳等气体，其中甲烷占75%～85%，1千克COD产生量为0.5m3。产出甲烷可供锅炉用燃料，也可供民用，是一个很好能源。
⑶ 性能特点：    
① 处理效率高，处理量大，能耗低，运行费用低，能自动连续运行；
② 处理时能产生大量CH4可作燃料，能回收大量能源；
③ 占在面积省，适应性强，选型方便，工期短；
④ UBF复合型厌氧流化反应器结构。
UBF复合型厌氧流化床反应器流化是靠水泵在设备体外进行大流量回流使污水在设备内保持较高上升流速，从而使长满生物载体得以悬浮流化。
UBF复合型厌氧流化床采取循环原理是污水进入设备后，用循环水泵带动反应器中段集水，再把污水向下循环形成较高流速下向流。污水流到底部后进入装置再次布水，这时污水为上向流，使污水在设备生物区和长满生物粒经砂充足混和并不停循环。
处理出水经过设备上面分离区固、液、气三相分离后，水流出设备外，甲烷集气后在设备顶端排出，长满微生物截体仍然留在设备中。
⑷ 设备性能参数：
COD去除率 65%～75%
BOD去除率 65%～75%
① 容积负荷：7kg计；
② 上升流速：0.9-1.1m/h，水头损失：0.76m  ；
③ 废水浓度COD：-15000mg/L。
⑸ 设备选型：
① 选择反应器直径5.0m，高度12.0m，数量2座，钢制结构。
② 设备选择时最好采取两台串联使用，第一台设备为第一段酸化反应，第二台设备为第二段甲烷化学反应，原污水进入设备PH值控制在6.5-8左右，水温±30℃。
③ 每台反应器另配循环水泵各1台，单台水泵型号和参数：Q=20，H=8～10m，N=1.5Kw。
④ 厌氧反应器进水指标：
CODcr ≤5600mg/L
≤2400mg/L
 NH3-H≤480mg/L
SS ≤350mg/L
⑤ 厌氧反应器出水指标：
CODcr ≤1680mg/L
≤720mg/L
NH3-H ≤480mg/L
SS ≤350mg/L
⑹ 适用范围：   
① 城市垃圾处理场垃圾渗滤液中高浓度工业有机废水；
② 食品加工、酿造、味精、造纸等高浓度有机污水；
③ 制革、制药、发酵淀粉等浓度有机污水。

4 厌氧颗粒污泥膨胀床（Expanded Granular Sludge Bed, EGSB）
⑴ 概述：
高浓度有机废水是中国水环境关键污染源之一。发酵、食品、化工、制药等行业因为产生大量这类废水，现在已面临生存危机。废水厌氧和好氧处理技术是处理高浓度有机废水污染最关键路径。江苏鹏鹞环境工程设计院对大型UASB反应器进行了优化设计，掌握了在工程上厌氧活性污泥快速培育方法，发明了CAAS反应器，并将UASB和CAAS有机组合，形成了“UASB—CAAS系统处理高浓度有机废水工程技术”。
该技术已成功地应用于淮河流域、太湖流域和长江流域多个高浓度有机废水关键治污工程，废水处理后达成了要求排放标准。本技术既可去除水中污染物，使出水达成国家排放标准，也可将水中90%以上有机物转化成沼气，进行发电或替换燃料燃烧，使整个处理工程成为能源净生产系统。所以，本技术可应用于各行业高浓有机废水处理，含相关键社会效益、环境效益和一定经济效益。
⑵ EGSB反应器工作原理：
EGSB反应器实质上是固体流态化技术在有机废水生物处理领域具体应用。固体流态化技术是一个改善固体颗粒和流体间接触，并使其展现流体性状技术，这种技术已经广泛应用于石油、化工、冶金和环境等部门。
依据载体流态化原理，EGSB反应器中装有一定量颗粒污泥载体，当有机废水及其所产生沼气自下而上地流过颗粒污泥床层时，载体和液体间会出现不一样相对运动，造成床层展现不一样工作状态。在废水液体表面上升流速较低时，反应器中颗粒污泥保持相对静止，废水从颗粒间隙内穿过，床层空隙率保持稳定，但其压降伴随液体表面上升流速提升而增大。当流速达成一定数值时，压降和单位床层载体重量相等，继续增加流速，床层空隙便开始增加，床层也对应膨胀，但载体间仍然保持相互接触；当液体表面上升流速超出临界流化速度后，污泥颗粒即呈悬浮状态，颗粒床被流态化，继续增加进水流速，床层空隙率也随之增加，但床层压降相对稳定；再深入提升进水流速到最大流化速度时，载体颗粒将产生大量流失。
从载体流态化工作情况能够看出，EGSB反应器工作区为流态化早期，即膨胀阶段(容积膨胀率约为10～30%)，在此条件下，进水流速较低，首先可确保进水基质和污泥颗粒充足接触和混合，加速生化反应进程，其次有利于减轻或消除静态床(如UASB)中常见底部负荷过重情况，增加反应器对有机负荷，尤其是对毒性物质承受能力。
⑶ EGSB反应器特点：
EGSB反应器作为一个改善型UASB反应器，即使在结构形式、污泥形态等方面和UASB很相同，但其工作运行方法和UASB显然不一样，关键表现在EGSB中通常采取2.5～6m/h液体表面上升流速(最高可达10m/h)，高液体表面上升流速使颗粒污泥床层处于膨胀状态，不仅使进水能和颗粒污泥能充足接触，提升了传质效率，而且有利于基质和代谢产物在颗粒污泥内外扩散、传送，确保了反应器在较高容积负荷条件下正常运行。
⑷ EGSB反应器结构特征：
① 进水配水系统：进水配水系统关键是将废水尽可能均匀地分配到整个反应器，并含有一定水力搅拌功效。它是反应器高效运行关键之一。
② 反应区：其中包含污泥床区和污泥悬浮层区，有机物关键在这里被厌氧菌所分解，是反应器关键部位。
③ 三相分离器：由沉淀区、回流缝和气封组成，其功效是把沼气、污泥和液体分开。污泥经沉淀区沉淀后由回流缝回流到反应区，沼气分离后进入气室。三相分离器分离效果将直接影响反应器处理效果。EGSB反应器内液体上升流速要大得多 ,所以必需对三相分离器进行特殊改善。改善能够有以下多个方法：⒈增加一个能够旋转叶片 ,在三相分离器底部产生一股向下水流 ,有利于污泥回流 ;⒉采取筛鼓或细格栅 ,能够截留细小颗粒污泥 ;⒊在反应器内设置搅拌器 ,使气泡和颗粒污泥分离 ;⒋在出水堰处设置挡板 ,以截留颗粒污泥。
④ 出水循环系统和排水系统：出水循环部分是EGSB反应器不一样于UASB反应器之处 ,其关键目标是提升反应器内液体上升流速 ,使颗粒污泥床层充足膨胀 ,污水和微生物之间充足接触 ,加强传质效果 ,还能够避免反应器内死角和短流产生。排水系统作用是把沉淀区表层处理过水均匀地加以搜集，排出反应器。
⑤ 气室：也称集气罩，其作用是搜集沼气。
⑥ 浮渣清除系统：其功效是清除沉淀区液面和气室表面浮碴。如浮渣不多可省略。
⑦ 排泥系统：其功效是均匀地排除反应区剩下污泥。EGSB反应器处理废水通常不加热，利用废水本身水温。假如需要加热提升反应温度，则采取和对消化池加热相同方法。但反应器通常全部采取保温方法，方法同消化池。反应器必需采取防腐蚀方法。
2.2.3 好氧生物处理工艺
1 氧化沟
氧化沟又称连续循环式反应池或循环曝气池，因其构筑物呈封闭沟渠型而得名，故有些人称其为无终端曝气系统。
氧化沟是活性污泥法一个变形，它把连续反应池作为生物反应池。污泥和活性污泥混合液在该池中以一条闭合式曝气渠道进行连续循环。氧化沟通常在延时曝气条件下使用，这时水和固体停留时间长，有机物质负荷低。它使用一个带方向控制曝气和搅拌装置，向反应池中物质传输水平速度，从而使被搅动液体在闭合式曝气渠道中循环。
氧化沟曝气池占地面积比通常生物处理要大，但因为其不设初沉池，通常也不建厌氧污泥消化系统，所以节省了构筑物之间空间，使污水厂总占地面积并未增大，在经济上含有竞争力。
氧化沟技术发展很快，类型多样，依据其结构和特征，关键分为卡鲁塞尔氧化沟，奥贝尔氧化沟，，一体化氧化沟，帕斯维尔氧化沟，交替工作式氧化沟等等。
⑴ 卡鲁塞尔氧化沟
卡鲁塞尔氧化沟是一个多沟串连系统，进水和活性污泥混合后做不停循环运动，污水和回流污泥在第一个曝气区中混合。因为曝气器泵送作用，沟中流速保留在0.3m/s。水流在连续经过多个曝气区后，便流入外边最终一个环路，出水从这里经过出水堰排出，出水在第一个曝气区前面。
卡鲁塞尔氧化沟采取垂直安装低速表面曝气器，每组沟渠安装一个，均安装在同一端，形成了靠近曝气器下游富氧区和曝气区上游及外环缺氧区，有利于生物凝聚，还使活性污泥易于沉淀。BOD去除率达95%～99%。
在正常设计流速下，卡鲁塞尔氧化沟渠道中混合液流量是进水流量50－100倍，曝气池中混合液平均每5～20分钟完成一个循环。具体循环时间取决于渠道长度、渠道流速及设计负荷。这种状态能够预防短流，还经过完全混合作用产生很强耐负荷冲击能力。卡鲁塞尔氧化沟表面曝气机单机功率大，其水深可达5米以上，使其占地面积降低，土建费用降低，同时含有极强混合搅拌和耐负荷冲击能力。因为曝气机周围局部地域能量强度比传统活性污泥法曝气池中强度高很多，使氧转移速率提升。

⑵ 奥贝尔氧化沟
奥贝尔氧化沟是一个多级氧化沟。经典奥贝尔氧化沟有三个同心沟，而外沟占总面积50%。由沉砂池来污水，进入外沟在其中以缺氧状态运行，促进了同时运行硝化和反硝化过程。即使外沟实际需氧量可达总需氧量75%，但转碟供给此沟道氧仅占该系统总需氧量30%－60%,使系统在缺氧状态下运行，经过整个通道溶解氧量为零。外沟内同时消化和反消化作用造成总脱氮效率为约80%，无需内循环。外沟是多数发生硝化和反硝化过程地点，被称为曝气缺氧反应池。尽管处于溶解氧为零情况，系统大部分硝化作用发生在外沟。
中沟溶解氧在摆动方法下运行，溶解氧设计值为1mg/L。
内沟溶解氧设计值为2mg/L，保持最终处理方法，使污水在进入沉淀池前能去除剩下BOD5和NH3-N。

⑶ 帕斯维尔氧化沟
帕斯维尔氧化沟采取单环路，在沟出口处安装可调试溢流堰，以控制水位和曝气设备淹没深度。通常设置中心岛和中心隔墙，其中以设置中心隔墙居多。为了降低弯道损失，并最大限制降低弯道隔墙下游背流处固体沉淀，需要在弯道弯曲部分设置倒流墙，原污水和回流污泥从曝气转碟上游进入氧化沟，方便在曝气转碟处横界面上使之充足分配，预防短路。

⑷ 交替工作式氧化沟
交替工作式氧化沟是由丹麦kruger企业开发创建，依据运行方法和沟水量可分为单沟(A型)、双沟(D型)和三沟(T型)三种形式。
交替工作式氧化沟系统没有设置反硝化区，经过在运行过程中设置停曝区来进行反硝化，从而取得较高氮去除率。
单沟交替式氧化沟因为不能确保连续进水，只能间歇运行，故已经极少有些人采取。
双沟交替工作式氧化沟VR型是将曝气沟渠分为A、B两个部分，其间有单向活扳门相连，利用定时改变曝气转刷旋转方向，以改变沟渠中水流方向，使A、B两部分分别交替作为曝气区和沉淀区。该系统出水水质好，污泥稳定，不需要污泥回流装置，不过系统最大缺点是曝气设备利用率仅仅为37.5%。
三沟氧化沟是由3个相同氧化沟组建在一起作为一个单元运行。三个氧化沟之间相互之间双双连通，两侧氧化沟可起曝气和沉淀双重作用，中间氧化沟一直为曝气池，原污水交替进入两侧氧化沟，处理水则对应从作为沉淀池两侧氧化沟中流出，提升了曝气设备利用率，使其达成58%。另外也有利于生物脱氮。基础运行方法大致上分为6个阶段，工作周期为8h。经过控制系统自动控制进出水方向，溢流堰升降和曝气设备开动和停止。
三沟式氧化沟运行方法可依据不一样入流水质和出水要求而改变，所以系统运行灵活，操作较方便，但要求自动控制程度高。它是一个AO活性污泥系统，能够完成有机物降解和反硝化过程，能取得很好BOD去除效果和脱氮效果。依靠三池工作状态转换，能够免去污泥回流和混合液回流，运行费用大大降低，处理步骤简单，省去二沉池，管理方便，基建费用低，占地少，其最大缺点是设备利用率低。

2 间歇式活性污泥法
也称为序批式活性污泥法。现行多种系统和运行方法全部是连续不过在活性污泥法开创早期却是间歇。只是因为多种原因，比如，运行操作比较复杂，曝气装置易于堵塞，和一些认识问题等，对活性污泥法一直采取了连续运行方法。
近几十年来，电子计算机得到了飞速发展，污泥回流，曝气和混合液中DO、PH值、电导率等指标全部能够用计算机加以控制，这么为重新考虑间歇运行活性污泥法发明了条件。
间歇式活性污泥法工艺步骤图以下：
由图可知,该法工艺简单，无需设污泥回流设备，不需要设置二沉池，曝气池容积也小于连续式，建设费用全部比较低。在大多数情况下，无设置调整池必需；SVI值较低，污泥易于沉淀，不产生污泥膨胀现象；经过对运行方法调整，在单一曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；运行管理当，处理水质优于连续式。
SBR关键反应器——曝气池运行操作是由流入、反应、沉淀、排放、待机等5个工作程序组成，这5个程序全部在这一个曝气池内进行。
下图是间歇式活性污泥处理系统工艺步骤。

曝气池

初沉池
间歇曝气

原废水 处理水 出水

图2-2 间歇式活性污泥处理系统工艺步骤

3 循环式活性污泥法(CASS)
CASS(Cyclic Activated Sludge System)是Gorousiy教授在ICEAS即间歇式循环延时曝气活性污泥法基础上开发出来。和ICEAS相比，CASS预反应区容积较小，设计愈加优化，且将主反应区中部分剩下污泥回流至选择器中，在运行方法上沉淀阶段不进水。
CASS含有十分优越性能，设置了生物选择器和回流污泥确保了活性污泥不停在选择器中经历一个高絮体负荷阶段，从而有利于系统中絮凝性细菌生长，并提升活性污泥活性，使其快速将废水中溶解性物质转化为降解基质，深入抑制丝状菌生长和繁殖。同时沉淀阶段不进水，确保污泥沉降不受水力干扰，在静置环境中进行，深入确保系统由良好分离效果。还有结构简单，投资和运行费用低，含有较高脱氮和除磷能力，自动化程度高，采取组合式模块结构，部署紧凑，占地少，分期建设和扩建方便。
CASS工艺进水处生物选择器是一个较小容积污水接触区，进入反应污水和从主反应区内回流活性污泥在此相互接触混合，回流量约为日平均流量20%。该工艺中池子结构和操作方法可许可在一个循环中同时完成硝化和反硝化过程。泥水混合液经过主反应区依次经过缺氧——好氧——缺氧——厌氧环境，活性污泥在此过程中得到再生。
CASS通常以4小时为操作循环期，在最大水深为6米左右时，池子中混合液污泥浓度通常为3.5-4.0MLSS/L,每一循环进水量约占整个池子有效容积30%左右，最大排水速率为30mm/min，固液分离时间通常为1h，设计污泥沉降指数为140mg/L，实际污泥沉降指数通常低于80mg/L。

4 脱氮除磷活性污泥法
长久以来，城市污水处理均以去除BOD和SS为目标，并不考虑对无机营养物质氮和磷去除。伴随水体富营养化和再生水回供要求有效降低污水中氮和磷含量成为污水处理厂工艺选择时一个关键原因。一些化学法和物理法能够有效从污水中脱氮除磷，如化学药剂除磷，吹脱法去氮，离子交换法去除氨氮和磷酸盐。化学法和物理化学方法运行费用较高，只能作为城市污水处理一个补充手段。所以生物脱氮除磷工艺显得尤为关键。
传统活性污泥法关键去除水中呈溶解性有机物，污水中氮和磷去除仅限于微生物细胞合成而从污水中摄取数量，去除率低。为了有效降低污水中氮和磷含量，利用生物脱氮除磷技术原理，发展了多个含有生物脱氮和除磷功效污水处理工艺，关键包含A1/O法(缺氧－耗氧生物脱氮工艺),A2/O法(厌氧－耗氧生物除磷工艺),A2/O法(厌氧－缺氧－耗氧生物脱氮除磷工艺)等方法。上述工艺在降解有机物同时，含有较强三脱氮除磷效果，且去除率高，和化学法和物理法法相比，节省投资和运行费用，成为脱氮除磷工艺主导时尚并被广泛适用和采取。
⑴ 缺氧-好氧工艺
缺氧-好氧（Anoxic-Oxic,简称A1/O） 工艺由缺氧池和好氧池串联而成，作用是在去除有机物同时取得良好脱氮效果。A1/O又称前置反硝化生物脱氮系统，其最显著工艺特征是将脱氮池设置在除碳过程前部，现将废水引入缺氧池，回流污泥中反硝化菌利用原污水中有机物作为碳源，将回流混合液中大量硝态氮（NOx-N）还原成N2，从而达成脱氮目标。然后进入后续好氧池，O段后设沉淀池，部分沉淀污泥回流A段，以提供充足微生物。同时还将O段内混合液回流至A段，以确保A段有足够硝酸盐。

缺氧池
好氧池
沉淀池
进水
回流混合液
出水
回流污泥
剩下污泥
图2-3 A1/O脱氮工艺步骤

A1/O工艺关键有以下优点：
① 在原污水C/N较高（大于4）时，反硝化池不需外加碳源，而且能够减轻其后好氧池；
② 有机负荷，降低了运行费用；能够使反硝化残留有机污染物得到深入去除，提升出水水质；
③ 步骤简单、构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费用可大大节省；
④ 好氧池设在缺氧池后，可使反硝化残留有机物得到深入去除，提升出水水质；
⑤ 缺氧池在好氧池之前，首先因为反硝化消耗了一部分碳源有机物，可减轻好氧池有机负荷，其次，也可起到生物选择器作用，有利于控制污泥膨胀；同时，反硝化过程产生碱度也能够赔偿部分硝化过程对碱度消耗；
⑥ 该工艺在低污泥负荷、长泥龄条件下，所以系统剩下污泥量少，有一定稳定性；
便于在常规活性污泥法基础上改造成A1/O脱氮工艺；
⑦ A1/O工艺关键缺点是脱氮效率不高，其脱氮效率受混合回流弊制约，脱氮率（η）和混合液回流比（r）间存在以下关系：

当r=900%时，脱氮率可达成90%，但此时动力费用太大。所以脱氮率通常控制在70%~80%。而且A1/O工艺不能去除磷。另外，假如沉淀池运行不妥，还会在沉淀池发生反硝化作用，造成污泥上浮，使处理水水质恶化。尽管如此，A1/O工艺仍以其突出特点而受到重视，该工艺是现在应用比较广泛脱氮工艺之一。
⑵ 厌氧-好氧工艺
厌氧-好氧(Anaerobic-Oxic,简称A2/O) 工艺作用在于去除有机物同时去除污水中磷，整个步骤由厌氧池、缺氧池、好氧池和二次沉淀池组成。（见下图）城市污水和回流泥进入厌氧池，并借助水下推进式搅拌器作用使其混合。回流污泥中聚磷菌在厌氧池可吸收去除一部分有机物，同时释放出大量磷。然后混合液流入后段好氧池，污水中有机物在其中得到氧化分解，同时聚磷菌从污水中吸收更多磷，然后经过排放富磷剩下污泥而使污水中磷得到去除。对于低温、低有机物浓度生活污水，因活性污泥增殖较少，难以经过排放剩下污泥达成除磷效果，宜用旁路除磷工艺达成除磷效果。好氧池在良好运行情况下，剩下污泥中磷含量在2.5%以上，整个A2/O工艺BOD5去除率