A2O法一體化污水處理設(shè)施
傳統(tǒng)生物脫氮原理
污水經(jīng)二級生化處理，在好氧條件下去除以BOD5為主的碳源污染物的同時，在氨化細(xì)菌的參與下完成脫氨基作用，并在硝化和亞硝化細(xì)菌的參與下完成硝化作用;在厭氧或缺氧條件下經(jīng)反硝化細(xì)菌的參與完成反硝化作用。
傳統(tǒng)生物除磷原理
在厭氧條件下，聚磷菌體內(nèi)的ATP進(jìn)行水解，放出H3PO4和能量形成ADP;在好氧條件下，聚磷菌有氧呼吸，不斷地放出能量，聚磷菌在透膜酶的催化作用下利用能量、通過主動運(yùn)輸從外部攝取H3PO4，其中一部分與ADP結(jié)合形成ATP，另一部分合成聚磷酸鹽(PHB)儲存在細(xì)胞內(nèi)，實(shí)現(xiàn)過量吸磷。通過排除剩余污泥或側(cè)流富集厭氧上清液將磷從系統(tǒng)內(nèi)排除，在生物除磷過程中，碳源微生物也得到分解。
常用工藝及升級改造
具有代表性的常用工藝有A/O工藝、A2/O工藝、UCT工藝、SBR工藝、Bardenpho工藝、生物轉(zhuǎn)盤工藝等，這些工藝都是通過調(diào)節(jié)工況，利用各階段的優(yōu)勢菌群，盡可能的消除各影響因素間的干擾，以達(dá)到適應(yīng)各階段菌群生長條件，實(shí)現(xiàn)水處理效果。近年來隨著研究的深入，對常用工藝有了一些改進(jìn)，目前應(yīng)用廣泛、水廠升級改造難度較低的是分段進(jìn)水工藝。
與傳統(tǒng)A/O工藝、A2/O工藝、UCT工藝等相比，分段進(jìn)水工藝可以充分利用碳源并能較好的維持好氧、厭氧(或缺氧)環(huán)境，具有脫氮除磷效率高、無需內(nèi)循環(huán)、污泥濃度高、污泥齡長等優(yōu)點(diǎn)。分段進(jìn)水工藝適用于對A/O工藝、A2/O工藝、UCT工藝等的升級改造，通過將生化反應(yīng)池分隔并使進(jìn)水按一定比例分段進(jìn)入各段反應(yīng)池，以充分利用碳源，解決目前污水處理廠普遍存在的碳源不足和剩余污泥量過大的問題。分段進(jìn)水工藝雖然對提高出水水質(zhì)有較好的效果，但該工藝并不能提高處理能力，當(dāng)水廠處于超負(fù)荷運(yùn)行時，分段進(jìn)水改造也不能達(dá)到良好的處理效果。
新型生物脫氮除磷理論與技術(shù)
近年來，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，生物脫氮除磷過程中出現(xiàn)了超出傳統(tǒng)生物脫氮除磷理論的現(xiàn)象，據(jù)此提出了一些新的脫氮除磷工藝，如：短程硝化反硝化工藝、同步硝化反硝化工藝、厭氧氨氧化工藝、反硝化除磷工藝。
短程硝化反硝化工藝
傳統(tǒng)生物脫氮理論為全程硝化反硝化過程，即以NO3-為反硝化過程的電子受體;而短程硝化反硝化利用NO2-為反硝化過程的電子受體。
短程硝化反硝化相對全程硝化反硝化節(jié)省了25%的曝氣量、節(jié)省了40%的有機(jī)碳源并縮短了反應(yīng)時間，因此實(shí)現(xiàn)與維持短程硝化反硝化具有實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化的關(guān)鍵在于硝化反應(yīng)過程中氨氧化菌相對于亞硝酸鹽氧化菌優(yōu)勢增殖，即氨氧化菌積累。短程硝化反硝化的影響因素主要有溫度、pH、溶解氧(DO)濃度、游離氨(FA)濃度、污泥齡(SRT)、有機(jī)物濃度等。
具有代表性的短程硝化反硝化工藝為SHARON工藝，該工藝?yán)酶邷?30-36℃)抑制亞硝酸鹽氧化菌增殖、實(shí)現(xiàn)氨氧化菌積累，從而控制硝化反應(yīng)維持在NO2-階段，隨后進(jìn)行反硝化。
同步硝化反硝化工藝是指硝化和反硝化過程在同一個反應(yīng)器中進(jìn)行，系統(tǒng)不需要明顯的缺氧時間或缺氧區(qū)域而能將總氮去除的工藝。利用固定化微生物技術(shù)將包埋有硝化細(xì)菌的微生物載體投入好氧池，氨氮去除率達(dá)到90%以上，處理效果有明顯提高。硝化細(xì)菌載體投加方便、抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)、運(yùn)行管理方便、成本較低、處理效果較好，具有良好的應(yīng)用前景。
A2O法一體化污水處理設(shè)施物理化學(xué)法(簡稱物化法)，是利用萃取、吸附、離子交換、 膜分離技術(shù)、氣提等物理化學(xué)的原理，處理或回收工業(yè)廢水的方法。它主要用分離廢水中無機(jī)的或有機(jī)的(難以生物降解的)溶解態(tài)或膠態(tài)的污染物質(zhì)，回收有用組分，并使廢水得到深度凈化。
因此，適合于處理雜質(zhì)濃度很高的廢水(用作回收利用的方法)，或是濃度很低的廢水(用作廢水深度處理)。利用物理化學(xué)法處理工業(yè)廢水前，一般要經(jīng)過預(yù)處理，以減少廢水中的懸浮物、油類、有害氣體等雜質(zhì)， 或調(diào)整廢水的pH值， 以提高回收效率、 減少損耗。
同時，濃縮的殘?jiān)?jīng)過后處理以避免二次污染。常用的方法有萃取法、吸附法、離子交換法、膜析法(包括滲析法、電滲析法、反滲透法、超濾法等)
吸附法
吸附法處理廢水是利用——種多孔性固體材料(吸附劑)的表面來吸附水中的一種或多種溶解污染物、 有機(jī)污染物等(稱為熔質(zhì)或吸附質(zhì))， 以回收或去除它們， 使廢水得以凈化。例如， 利用活性炭可吸附廢白水中的盼、 隸、 錯、氧等劇毒物質(zhì)， 且具有脫色、 除臭等作用。吸附法目前多用于污水的深度處理， 可分為靜態(tài)吸附和動態(tài)吸附兩種方法， 即在污水分別處于靜態(tài)和流動態(tài)時進(jìn)行吸 附處理。常用的吸附設(shè)備有固定床、 移動床和流動床等。
在廢水處理中常用的吸附劑有活性炭、 磺化煤、 木炭、 焦炭、 硅藻土、 木屑和吸附樹脂等。以活性炭和吸附樹脂應(yīng)用較為普遍。一般吸附劑均呈松散多 孔結(jié)構(gòu)， 具有巨大的比表面積。其吸附力可分為分子引力(范德華力)、 化學(xué)鍵力和靜電引力三種。水處理中大多數(shù)吸附是上述三種吸附力共同作用的結(jié)果。
吸附劑吸附飽和后必須經(jīng)過再生， 把吸附質(zhì)從吸附劑的細(xì)孔中除去， 恢復(fù)其吸附能力。再生的方法有加熱再生法、 蒸汽吹脫法、 化學(xué)氧化再生法(濕式氧化、 電解氧化和臭氧氧化等)、 溶劑再生法和生物再生法等。
由于吸附劑價(jià)格較貴， 而且吸附法對進(jìn)水的預(yù)處理要求高， 因此多用于給水處理中。
離子交換法
離子交換法是利用離子交換劑的離子交換作用置換污水中的離子態(tài)污染物質(zhì)的方法。隨著離子交換樹脂的生產(chǎn)和離子交換技術(shù)的發(fā)展， 由于效果良好， 操作方便， 近年來在回收和處理工業(yè)污水中的有毒物質(zhì)方面， 得到一定的應(yīng)用。
