⑴ UASB的特點是什麼、
、引言 厭氧生物處理過程能耗低；有機容積負荷高，一般為5－10kgCOD/m3.d，最高的可達30-50kgCOD/m3.d；剩餘污泥量少；厭氧菌對營養需求低、耐毒性強、可降解的有機物分子量高；耐沖擊負荷能力強；產出的沼氣是一種清潔能源。 在全社會提倡循環經濟，關注工業廢棄物實施資源化再生利用的今天，厭氧生物處理顯然是能夠使污水資源化的優選工藝。近年來，污水厭氧處理工藝發展十分迅速，各種新工藝、新方法不斷出現，包括有厭氧接觸法、升流式厭氧污泥床、檔板式厭氧法、厭氧生物濾池、厭氧膨脹床和流化床，以及第三代厭氧工藝EGSB和IC厭氧反應器，發展十分迅速。 而升流式厭氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，註：以下簡稱UASB）工藝由於具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點，作為能夠將污水中的污染物轉化成再生清潔能源——沼氣的一項技術。對於不同含固量污水的適應性也強，且其結構、運行操作維護管理相對簡單，造價也相對較低，技術已經成熟，正日益受到污水處理業界的重視，得到廣泛的歡迎和應用。 本文試圖就UASB的運行機理和工藝特徵以及UASB的設計啟動等方面作一簡要闡述。 編輯本段二、UASB的由來 1971年荷蘭瓦格寧根（Wageningen）農業大學拉丁格（Lettinga）教授通過物理結構設計，利用重力場對不同密度物質作用的差異，發明了三相分離器。使活性污泥停留時間與廢水停留時間分離，形成了上流式厭氧污泥床（UASB）反應器的雛型。1974年荷蘭CSM公司在其6m3反應器處理甜菜製糖廢水時，發現了活性污泥自身固定化機制形成的生物聚體結構，即顆粒污泥（granular sludge）。顆粒污泥的出現，不僅促進了以UASB為代表的第二代厭氧反應器的應用和發展，而且還為第三代厭氧反應器的誕生奠定了基礎。 編輯本段三、UASB工作原理基本原理 UASB由污泥反應區、氣液固三相分離器（包括沉澱區）和氣室三部分組成。在底部反應區內存留大量厭氧污泥，具有良好的沉澱性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合並，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由於沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然後穿過水層進入氣室，集中在氣室沼氣，用導管導出，固液混合液經過反射進入三相分離器的沉澱區，污水中的污泥發生絮凝，顆粒逐漸增大，並在重力作用下沉降。沉澱至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應區內，使反應區內積累大量的污泥，與污泥分離後的處理出水從沉澱區溢流堰上部溢出，然後排出污泥床。 基本出要求 有： （1）為污泥絮凝提供有利的物理、化學和力學條件，使厭氧污泥獲得並保持良好的沉澱性能； （2）良好的污泥床常可形成一種相當穩定的生物相，保持特定的微生態環境，能抵抗較強的擾動力，較大的絮體具有良好的沉澱性能，從而提高設備內的污泥濃度； （3）通過在污泥床設備內設置一個沉澱區，使污泥細顆粒在沉澱區的污泥層內進一步絮凝和沉澱，然後迴流入污泥床內。 編輯本段四、UASB內的流態和污泥分布原理分析介紹 UASB內的流態相當復雜，反應區內的流態與產氣量和反應區高度相關，一般來說，反應區下部污泥層內，由於產氣的結果，部分斷面通過的氣量較多，形成一股上升的氣流，帶動部分混合液（指污泥與水）作向上運動。與此同時，這股氣、水流周圍的介質則向下運動，造成逆向混合，這種流態造成水的短流。在遠離這股上升氣、水流的地方容易形成死角。在這些死角處也具有一定的產氣量，形成污泥和水的緩慢而微弱的混合，所以說在污泥層內形成不同程度的混合區，這些混合區的大小與短流程度有關。懸浮層內混合液，由於氣體幣的運動帶動液體以較高速度上升和下降，形成較強的混合。在產氣量較少的情況下，有時污泥層與懸浮層有明顯的界線，而在產氣量較多的情況下，這個界面不明顯。有關試驗表明，在沉澱區內水流呈推流式，但沉澱區仍然還有死區和混合區。 UASB內污泥濃度與設備的有機負荷率有關。是處理製糖廢水試驗時，UASB內污泥分布與負荷的關系。從圖中可看出污泥層污泥濃度比懸浮層污泥濃度高，懸浮層的上下部分污泥濃度差較小，說明接近完全混合型流態，反應區內污泥的頒，當有機負荷很高時污泥層和懸浮層分界不明顯。試驗表明，污水通過底部0．4－0．6m的高度，已有90％的有機物被轉化。由此可見厭氧污泥具有極高的活性，改變了長期以來認為厭氧處理過程進行緩慢的概念。在厭氧污泥中，積累有大量高活性的厭氧污泥是這種設備具有巨大處理能力的主要原因，而這又歸於污泥具有良好的沉澱性能。 UASB具有高的容積有機負荷率，其主要原因是設備內，特別是污泥層內保有大量的厭氧污泥。工藝的穩定性和高效性很大程度上取決於生成具有優良沉降性能和很高甲烷活性的污泥，尤其是顆粒狀污泥。與此相反，如果反應區內的污泥以鬆散的絮凝狀體存在，往往出現污泥上浮流失，使UASB不能在較高的負荷下穩定運行。 三個運行期 根據UASB內污泥形成的形態和達到的COD容積負荷，可以將污泥顆粒化過程大致分為三個運行期： （1）接種啟動期：從接種污泥開始到污泥床內的COD容積負荷達到5kgCOD/m3．d左右，此運行期污泥沉降性能一般； （2）顆粒污泥形成期：這一運行期的特點是有小顆粒污泥開始出現，當污泥床內的總SS量和總VSS量降至最低時本運行期即告結束，這一運行期污泥沉降性能不太好； （3）顆粒污泥成熟期：這一運行期的特點是顆粒污泥大量形成，由下至上逐步充滿整個UASB。當污泥床容積負荷達到16kgCOD/m3．d以上時，可以認為顆粒污泥已培養成熟。該運行期污泥沉降性很好。 編輯本段五、外設沉澱池防止污泥流失 在UASB內雖有氣液固三相分離器，混合液進入沉澱區前已把氣體分離，但由於沉澱區內的污泥仍具有較高的產甲烷活性，繼續在沉澱區內產氣；或者由於沖擊負荷及水質突然變化，可能使反應區內污泥膨脹，結果沉澱區固液分離不佳，發生污泥流失而影響了水質和污泥床中污泥濃度。為了減少出水所帶的懸浮物進入水體，外部另設一沉澱池，沉澱下來的污泥迴流到污泥床內。 設置外部沉澱池的好處是： （1）污泥迴流可加速污泥的積累，縮短啟動周期； （2）去除懸浮物，改善出水水質； （3）當偶爾發生大量漂泥時，提高了可見性，能夠及時回收污泥保持工藝的穩定性； （4）迴流污泥可作進一步分解，可減少剩餘污泥量。 編輯本段六、UASB的設計基本設計 UASB的工藝設計主要是計算UASB的容積、產氣量、剩餘污泥量、營養需求的平衡量。 UASB的池形狀有圓形、方形、矩形。污泥床高度一般為3－8m，多用鋼筋混凝土建造。當污水有機物濃度比較高時，需要的沉澱區與反應區的容積比值小，反應區的面積可採用與沉澱區相同的面積和池形。當污水有機物濃度低時，需要的沉澱面積大，為了保證反應區的一定高度，反應區的面積不能太大時，則可採用反應區的面積小於沉澱區，即污泥床上部面積大於下部的池形。 滿足要求 氣液固三相分離器是UASB的重要組成部分，它對污泥床的正常運行和獲良好的出水水質起十分重要的作用，因此設計時應給予特別的重視。根據經驗，三相分離器應滿足以下幾點要求： 1、混和液進入沉澱區之關，必須將其中的氣泡予以脫出，防止氣泡進入沉澱區影響沉澱； 2、沉澱器斜壁角度約可大於45度角； 3、沉澱區的表面水力負荷應在0.7m3/m2.h以下，進入沉澱區前，通過沉澱槽低縫的流速不大於2m/m2.h； 4、處於集氣器的液一氣界面上的污泥要很好地使之浸沒於水中； 5、應防止集氣器內產生大量泡沫。 第2、3兩個條件可以通過適當選擇沉澱器的深度－面積比來加以滿足。 對於低濃度污水，主要用限製表面水力負荷來控制；對於中等濃度和高濃度污水，在極高負荷下，單位橫截面上釋放的氣體體積可能成為一個臨界指標。但是直到現在國內外所取得的成果表明，只要負荷率不超過20kgCOD/m3.d，UASB高度尚未見到有大於10m的報道，第三代厭氧反應器除外。 污泥與液體的分離基於污泥絮凝、沉澱和過濾作用。所以在運行操作過程中，應該盡可能創造污泥能夠形成絮凝沉降的水力條件，使污泥具有良好的絮凝、沉澱性能，不僅對於分離器的工作是具有重要意義，對於整個有機物去除率更加至關重要。 特別要注意避免氣泡進入沉澱區，要使固——液進入沉澱區之前就與氣泡很好分離。在氣——液表面上形成浮渣能迫使一些氣泡進入沉澱區，所以在設計中必須事先就考慮到： （1）採用適當的技術措施，盡可能避免浮渣的形成條件，防範浮渣層的形成； （2）必須要有沖散浮渣的設施或裝置，在污泥反應區一旦出現浮渣的情況下，能夠及時破壞浮渣層的形成，或能夠及時排除浮渣。 如上所述，UASB中污水與污泥的混合是靠上升的水流和發酵過程中產生的氣泡來完成的。因此，一般採用多點進水，使進水均勻地分布在床斷面上，其中的關鍵是要均勻——勻速、勻量。 UASB容積的計算一般按有機物容積負荷或水力停留時間進行。設計時可通過試驗決定參數或參考同類廢水的設計和運行參數。 編輯本段七、UASB的啟動 1、污泥的馴化 UASB設備啟動的難點是獲得大量沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。最好的辦法加以馴化，一般需要3－6個月，如果靠設備自身積累，投產期最長可長達1－2年。實踐表明，投加少量的載體，有利於厭氧菌的附著，促進初期顆粒污泥的形成；比重大的絮狀污泥比輕的易於顆粒化；比甲烷活性高的厭氧污泥可縮短啟動期。 2、啟動操作要點 （1）最好一次投加足夠量的接種污泥； （2）啟動初期從污泥床流出的污泥可以不予迴流，以使特別輕的和細碎污泥跟懸浮物連續地從污泥床排出體外，使較重的活性污泥在床內積累，並促進其增殖逐步達到顆粒化； （3）啟動開始廢水COD濃度較低時，未必就能讓污泥顆粒化速度加快； （4）最初污泥負荷率一般在0.1－0.2kgCOD/kgTSS.d左右比較合適； （5）污水中原來存在的和厭氧分解出來的多種揮發酸未能有效分解之前，不應隨意提高有機容積負荷，這需要跟蹤觀察和水樣化驗； （6）可降解的COD去除率達到70—80％左右時，可以逐步增加有機容積負荷率； （7）為促進污泥顆粒化，反應區內的最小空塔速度不可低於1m/d，採用較高的表面水力負荷有利於小顆粒污泥與污泥絮凝分開，使小顆粒污泥凝並為大顆粒。 編輯本段八、UASB工藝的優缺點 UASB的主要優點是： 1、UASB內污泥濃度高，平均污泥濃度為20－40gVSS/1； 2、有機負荷高，水力停留時間長，採用中溫發酵時，容積負荷一般為10kgCOD/m3.d左右； 3、無混合攪拌設備，靠發酵過程中產生的沼氣的上升運動，使污泥床上部的污泥處於懸浮狀態，對下部的污泥層也有一定程度的攪動； 4、污泥床不填載體，節省造價及避免因填料發生堵賽問題； 5、UASB內設三相分離器，通常不設沉澱池，被沉澱區分離出來的污泥重新回到污泥床反應區內，通常可以不設污泥迴流設備。 主要缺點是： 1、進水中懸浮物需要適當控制，不宜過高，一般控制在100mg/l以下； 2、污泥床內有短流現象，影響處理能力； 3、對水質和負荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。 編輯本段九、結語 UASB工藝近年來在國內外發展很快，應用面很寬，在各個行業都有應用，生產性規模不等。實踐證明，它是污水實現資源化的一種技術成熟可行的污水處理工藝，既解決了環境污染問題，又能取得較好的經濟效益，具有廣闊的應用前景。
⑵ 去關於污水處理廠處理的實踐報告3000個字
環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明，為實現經濟的持續穩定的發展，必須解決好發展與環境保護的矛盾。隨著我國社會和經濟的高速發展，城市環境污染特別是水污染的問題日趨嚴重。城鎮生活污水的排放量逐年增加，2002年全國工業和城鎮生活廢水排放總量為439.5億噸，比上年增加1.5%。其中工業廢水排放量207.2億噸，比上年增加2.3%；城鎮生活污水排放量232.3億噸，比上年增加0.9%，其中僅有10%得到處理。[1]生活污水中含有較高的氮、磷等營養物質,未經處理直接排入江河湖海,是導致水域富營養化污染的主要原因。2002年監測數據顯示,遼河、海河水系污染嚴重，劣V類水體佔60%以上；淮河幹流水質以III-V類水體為主，支流及省界河段水質仍然較差；黃河水系總體水質較差，幹流水質以III-IV類水體為主，支流污染普通嚴重；松花江水系以III-IV類水體為主；珠江水系水質總體良好，以II類水體為主；長江幹流及主要一級支流水質良好，以II類水體為主。由於「污染性」造成的水資源短缺，已成為嚴重製約我國社會經濟持續發展的突出問題，丞待解決。目前我國水污染控制的重點已從以工業點源為主，逐步轉變為以城市污水污染為主的控制。根據預測 [2]，到2010年我國城市污水排放總量為1050億m3，城市污水處理率要達到50%，預計需新建污水處理廠1000餘座，而決定城市污水處理廠投資和運行成本的主要因素是污水處理工藝和技術的選擇，因此開發適合我國國情的、高效、低耗、能滿足排放要求、基建和運行費用低的污水處理新技術和新工藝，具有十分重要的現實意義。
二、生活污水處理工藝研究和應用領域共同關注的問題
長期以來，城市生活污水的二級生物處理多採用活性污泥法，它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理流程，具有處理能力高，出水水質好等優點。但卻普遍存在著基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹、污泥上浮等問題，且不能去除氮、磷等無機營養物質。對於我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家，從可持續發展的角度來看，並不適合中國國情。由於污水處理是一項側重於環境效益和社會效益的工程，因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制，使得治理技術與資金問題成為我國水污染治理的「瓶頸」。歸納起來，目前在城市生活污水處理研究和應用領域，普遍存在的問題有：
（1）採用傳統的活性污泥法，往往基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹現象；工藝設備不能滿足高效低耗的要求。
（2）隨著污水排放標準的不斷嚴格，對污水中氮、磷等營養物質的排放要求較高，傳統的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主，往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯，形成多級反應池，通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的，這勢必要增加基建投資的費用及能耗，並且使運行管理較為復雜。
（3）目前城市污水的處理多以集中處理為主，龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資，因此建設大型的污水處理廠，集中處理生活污水，從污水再生回用的角度來說不一定是唯一可取的方案。
因此，如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩餘污泥量、最方便的操作管理，以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展。已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題，就要求污水處理不應僅僅滿足單一的水質改善，同時也需要一並考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題，且所採用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提。
三、生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究發展
在污水生物處理的發展和應用中，活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善，與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。由於生物膜法具有處理效率高，耐沖擊負荷性能好，產泥量低，佔地面積少，便於運行管理等優點，在處理中極具競爭力。
1．生物膜法凈化污水機理
污水中有機污染物質種類繁多，成分復雜。但對於生活污水來說，其有機成分歸納起來主要包括：蛋白質（40%-60%），碳水化合物（25%-50%）和油脂（10%），此外還含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定於載體表面上的微生物膜來降解有機物，由於微生物細胞幾乎能在水環境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖，由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構，因此生物膜通常具有孔狀結構，並具有很強的吸附性能。
生物膜附著在載體的表面，是高度親水的物質，在污水不斷流動的條件下，其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質，在膜的表面上和一這深度的內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物，形成由有機污染物 →細菌→原生動物（後生動物）組成的食物鏈。生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、後生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細菌一般有：假單苞菌屬、芽苞菌屬、產鹼桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬，原生動物多為鍾蟲、獨縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。後生動物只有在溶解氧非常充足的條件下才出現，且主要為線蟲。污水在流過載體表面時，污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附，並通過氧向生物膜內部擴散，在膜中發生生物氧化等作用，從而完成對有機物的降解。生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的內層微生物則往往處於厭氧狀態，當生物膜逐漸增厚，厭氧層的厚度超過好氧層時，會導致生物膜的脫落，而新的生物膜又會在載體表面重新生成，通過生物膜的周期更新，以維持生物膜反應器的正常運行。
生物膜法通過將微生物細胞固定於反應器內的載體上，實現了微生物停留時間和水力停留時間的分離，載體填料的存在，對水流起到強制紊動的作用，同時可促進水中污染物質與微生物細胞的充分接觸，從實質上強化了傳質過程。生物膜法克服了活性污泥法中易出現的污泥膨脹和污泥上浮等問題，在許多情況下不僅能代替活性污泥法用於城市污水的二級生物處理，而且還具有運行穩定、抗沖擊負荷強、更為經濟節能、具有一定的硝化反硝化功能、可實現封閉運轉防止臭味等優點。
通過人工強化作用將生物膜引入到污水處理反應器中，便形成了生物膜反應器。近年來，物物膜反應器發展迅速，由單一到復合，有好氧也有厭氧，逐步形成了一套較完整的生物處理系統。
填料是生物膜技術的核心之一，它的性能對廢水處理工藝過程的效率、能耗、穩定性以及可靠性均有直接關系。
2、厭氧生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究進展
（1）、復雜物料的厭氧降解階段
在廢水的厭氧處理過程中，廢水中的有機物經大量微生物的共同作用，被最終轉化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過程中，不同的微生物的代謝過程相互影響，相互制約，形成復雜的生態系統。對復雜物料的厭氧過程的敘述，有助於我們了解這一過程的基本內容。所謂復雜物料，即指那些高分子的有機物，這些有機物在廢水中以懸浮物或膠體形式存在。
復雜物料的厭氧降解過程可以被分為四個階段。
水解階段：高分子有機物因相對分子質量巨大，不能透過細胞膜，因此不可能為細菌直接利用。因此它們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，澱粉被澱粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被蛋白酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。
發酵（或酸化）階段：在這一階段，上述小分子的化合物在發酵細菌（即酸化菌）的細胞內轉化為更為簡單的化合物並分泌到細胞外。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸（簡寫作VFA）、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時，酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質，因此未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩餘污泥。
產乙酸階段：在此階段，上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。
產甲烷階段：這一階段里，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。
在以上階段里，還包含著以下這些過程：a、水解階段里有蛋白質水解、碳水化合物的水解和脂類水解；b、發酵酸化階段包含氨基酸和糖類的厭氧氧化與較高級的脂肪酸與醇類的厭氧氧化；c、產乙酸階段里有從中間產物中形成乙酸和氫氣和由氫氣和 氧化碳形成乙酸；d、甲烷化階段包括由乙酸形成甲烷和從氫氣和二氧化碳形成甲烷。除以上這些過程之外，當廢水含有硫酸鹽時還會有硫酸鹽還原過程。復雜化合物的厭氧降解可以利用圖來表述（見圖1）
（2）厭氧生物膜法處理工藝的應用研究進展
a、厭氧濾器（AF）
厭氧濾器是60年代末由美國McCarty 等在Coulter等研究基礎上發展並確立的第一個高速厭氧反應器。傳統的好氧生物系統一般容積負荷在2KgCOD/（m3?d）以下。而在AF發明之前的厭氧反應器一般容積負荷也在4-5kgCOD/（m3?d）以下。但AF在處理溶解性廢水時負荷可高達10-15 kgCOD/（m3?d）。[4]因此AF的發展大大提高了厭氧反應器的處理速率，使反應器容積大大減少。
AF作為高速厭氧反應器地位的確立，還在於它採用了生物固定化的技術，使污泥在反應器內的停留時間（SRT）極大地延長。McCarty發現在保持同樣處理效果時，SRT的提高可以大大縮短廢水的水力停留時間（HRT），從而減少反應器容積，或在相同反應器容積時增加處理的水量。這種採用生物固定化延長SRT，並把SRT和HRT分別對待的思想推動了新一代高速厭氧反應器的發展。
SRT的延長實質是維持了反應器內污泥的高濃度，在AF內，厭氧污泥的濃度可以達到10-20gVSS/L。AF內厭氧污泥的保留由兩種方式完成：其一是細菌在AF內固定的填料表面（也包括反應器內壁）形成生物膜；其二是在填料之間細菌形成聚集體。高濃度厭氧污泥在反應器內的積累是AF具有高速反應性能的生物學基礎，在一定的污泥比產甲烷活性下，厭氧反應器的負荷與污泥濃度成正比。同時，AF內形成的厭氧污泥較之厭氧接觸工藝的污泥密度大、沉澱性能好，因而其出水中的剩餘污泥不存在分離困難的問題。由於AF內可自行保留高濃度的污泥，也不需要污泥的迴流。
在AF內，由於填料是固定的，廢水進入反應器內，逐漸被細菌水解酸化、轉化為乙酸和甲烷，廢水組成在不同反應器高度逐漸變化。因此微生物種群的分布也呈現規律性。在底部（進水處），發酵菌和產酸菌佔有最大的比重，隨反應器高度上升，產乙酸菌和產甲烷菌逐漸增多並佔主導地位。細菌的種類與廢水的成分有關，在已酸化的廢水中，發酵與產酸菌不會有太大的濃度。
細菌在反應器內分布的另一特徵是反應器進水處（例如上流式AF的內部）細菌由於得到營養最多因而污泥濃度最高，污泥的濃度隨高度迅速減少。
污泥的這種分布特徵賦予AF一些工藝上的特點。首先，AF內廢水中有機物的去除主要在AF底部進行（指上流式AF），據Young和Dahab報道[4]， AF反應器在1m以上COD的去除率幾乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以內去除的。因此研究者認為在一定的容積負荷下,淺的AF反應器比深的反應器能有更好的處理效率。其次,由於反應器底部污泥濃度特別大，因此容易引起反應器的堵塞。堵塞問題是影響AF應用的最主要問題之一。據報道,上流式AF底部污泥濃度可高達60g/L。厭氧污泥在AF內的有規律分布還使得反應器對有毒物質的適應能力較強,可以生物降解的毒性物質在反應器內的濃度也呈現出規律性的變化,加之厭氧生物膜形成各種菌群的良好共生體系,因此在AF內易於培養出適應有毒物質的厭氧污泥。例如在處理三氯甲烷和甲醛廢水中,發現AF反應器內的污泥產生了良好的適應性,這些有毒物質的去除效果和允許的進液濃度逐漸上升。AF同時也具有較大的抗沖擊負荷能力。一般認為在相同的溫度條件下，AF的負荷可高出厭氧接觸工藝2~3倍，同時會有較高的COD去除率。
AF在應用上的問題除了堵塞和由局部堵塞引起的溝流以外，另一個問題是它需要大量的填料，填料的使用使其成本上升。由於以上問題，國外生產規模的AF系統應用也不是很多。據Le-ttinga在1993年估計，國外生產規模的AF系統大約僅有30~40個。[4]
作為升流式厭氧濾池的革新技術——厭氧膜床（S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB）,採用較大顆粒及孔隙率的填料代替傳統的小粒徑填料，有效地解決了反應器的堵塞問題。厭氧膜床具有如下特點：
有效克服了厭氧濾池易堵塞和出水水質差的缺點；
生物固體濃度高，因此可獲得較高的有機負荷；
在厭氧膜床內微生物通過附著在填料表面形成生物膜，以及懸浮於填料孔隙間形成細菌聚集體，因此在厭氧膜床內可以保持較高的生物量。因此可縮短水力停留時間，耐沖擊負荷能力較強；
啟動時間短，停止運行後再啟動也較容易；
不需要迴流污泥，運行管理方便；
在水量和負荷有較大變化的情況下，耐沖擊性較好。
b、厭氧流化床反應器（AFBR）
在流化床系統中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜來保留厭氧污泥，液體與污泥的混合、物質的傳遞依靠使這些帶有生物膜的微粒形成流態化來實現。
流化床反應器的主要特點可歸納如下：
流態化能最大程度使厭氧污泥與被處理的廢水接觸；
由於顆粒與流體相對運動速度高，液膜擴散阻力小，且由於形成的生物膜較薄，傳質作用強，因此生物化學過程進行較快，允許廢水在反應器內有較短的水力停留時間；
克服了厭氧濾器堵塞和溝流問題；
高的反應器容積負荷可減少反應器體積，同時由於其高度與直徑的比例大於其它厭氧反應器，因此可以減少佔地面積。
但是，厭氧流化床反應器存在著幾個尚未解決的問題。其一，為了實現良好的流態化並使污泥和填料不致從反應器流失，必須使生物膜顆粒保持均勻的形狀、大小和密度，但這幾乎是難以做到的，因此穩定的流態化也難以保證。[5]其次，一些較新的研究認為流化床反應器需要有單獨的預酸化反應器。同時，為取得高的上流速度以保證流態化，流化床反應器需要大量的迴流水，這樣導致能耗加大，成本上升。由於以上原因，流化床反應器至今沒有生產規模的設施運行。有人認為它在今後應用的前景也不大。[5]
c、厭氧附著膜膨脹床反應器（AAFEB）
厭氧附著膜膨脹床（Anaerobic Attached Film Expanded Bed）是Jewell等人在1974年研究和開發出來的一種污水處理工藝。與生物流化床相比，區別在於載體的膨脹程度。以填料層高度計，膨脹床的膨脹率約為10%~20%，此時顆粒間仍保持互相接觸，而流化床則為20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通過對比厭氧膨脹床、滴濾池和活性污泥法等工藝的經濟性，發現對於小型污水處理廠而言，厭氧膨脹床後續滴濾池的設計是最為經濟的選擇，能耗量少，污泥產率量低。但目前此工藝仍主要停留在小試和中試研究階段。
綜上所述，採用厭氧生物膜反應器為主體的厭氧處理技術，作為生活污水處理的核心方法，在技術上已經成熟，並且較之其它方法有獨到的一些優勢。但是，厭氧方法在濃縮營養物（氮和磷）方面效果不大，同時它僅能除去部分病源微生物。此外，殘存的BOD、懸浮物或還原性物質可能影響到出水的質量。所以厭氧生物膜反應器要成為完整的環境治理技術，合適的後處理手段必不可少。
3、好氧生物膜法處理技術——生物接觸氧化
生物接觸氧化法是由生物濾池和接觸曝氣氧化池演變而來的。早在20世紀30年代，已在美國出現生產型裝置。當時的生物接觸氧化池，填料的材質是砂石、竹木製品和金屬製品，主要用於處理低濃度、低有機負荷的污水，它克服了活性污泥法在處理此類污水時，因污泥流失而不能維持正常運行的缺點，並取得了較好的效果。進入70年代，隨著大孔徑、高比表面積的蜂窩直管填料和立體波紋塑料填料的出現，使生物接觸氧化法的應用范圍得到拓寬，它不僅可用於處理生活污水，而且可用於處理高濃度有機廢水和有毒有害工業廢水，與其他生物處理方法相比，展現出了優越性，我國在70年代開始對生物接觸氧化法進行了研究，第一座生產性試驗裝置用於處理城市污水，在處理效果、動力消耗、經濟效益和管理維護等方面都明顯優於活性污泥法。與活性污泥法比較，生物接觸氧化具有以下主要優點：①生物接觸化法以填料作為載體，供生物群棲息生長，形成穩定的生態體系，有較高的微生物濃度，一般可達10~20g/l；氧的利用率高，可達10%。具有較高的耐沖擊負荷能力和對環境變化的適應能力，剩餘污泥量少。②生物接觸氧化法可以充分利用絲狀菌的強氧化能力且不產生污泥膨脹。並且不需要象活性污泥法那樣採用污泥迴流以調整污泥量和溶解氧濃度，易於管理和操作。隨著十餘年的大量實踐，對氧化池結構形式、填料的品種和安裝方式、供氣裝置的種類和布置形式等方面進行了不斷創新、不斷優化。目前，生物接觸氧化技術已經廣泛應用處理生活污水、生活雜用水和不同有機物濃度的工業廢水。
填料是微生物棲息的場所、生物膜的載體。填料的表面生長生物膜，生物膜的新陳代謝過程使污水得利凈化。填料的性能直接影響著生物接觸氧化技術的效果和經濟上的合理性，因而填料的選擇是生物接觸氧化技術的關鍵。
填料的特性取決於填料的材質和結構形式。填料的材質應具有分子結構穩定、抗老化、耐腐蝕和生物穩定性好等特性。填料的結構形式應具有比表面積大、空隙率高、硬度高、有布水布氣和切割氣泡的功能。填料之間的空隙在外力作用下可發生變化，有利於剝落的生物膜及時排出填料區，以及填料的體積應具有可壓縮性，並在復原後不發生變形，便於運輸和安裝。
固定化載體的發展
（1）固定式填料
固定式填料以蜂窩狀及波紋狀填料為代表，多用玻璃鋼、各種薄形塑料片構成。新近有陶土直接燒結生產的陶瓷蜂窩填料，孔形為六角形，孔徑在20~100mm之間。由於比表面積小，生物膜量小，表面光滑，生物膜易脫落，填料橫向不流通，造成布氣不均勻，易堵塞以至無法正常運轉，且造價較高，近年來，此類填料已逐漸淘汰。
（2）懸掛式填料
懸掛式填料包括軟性、半軟性及組合填料、軟性填料，理論比表面積大,空隙率>90%，掛膜快，空隙的可變性使之不易堵塞，而且造價低，組裝方便，出水穩定，處理效果較好,COD和BOD5去除率達80%以上。但廢水濃度高或水中懸浮物較大時，填料絲會結團，大大減少了實際利用的比表面積，且易發生斷絲、中心繩斷裂等情況，影響使用壽命，其壽命一般為1~2年。半軟性填料，具有較強的氣泡切割性能和再行布水布氣的能力、掛膜脫膜效果較好、不堵塞；COD和BOD去除率在70-80%。使用壽命較軟性填料長。但其理論比表面積較小（87-93m2/m3）生物膜總量不足影響污水處理效果，且造價偏高。
組合式填料，是鑒於軟性、半軟性存在的上述缺點並吸取軟性填料比表面積大、易掛膜和半軟性填料不結團，氣泡切割性能好而設計的新型填料，在填料中央設計半軟性部件支撐著外圍的軟性纖維束，其平面有如盾形，故又稱盾式填料。其比表面積1000~2500 m2/m3，空隙率98%-99%，具有掛膜快，生物總量大，不結團等優點。污水處理能力優於軟性、半軟性填料，在正常水力負荷條件下COD去除率70%-85%，BOD5去除率達80%~90%，與之類似的還有燈籠式（或龍式）和YDT彈性立體填料。
（3）分散式填料
分散式填料包括堆積式、懸浮式填料，種類繁多。特點是無需固定和懸掛，只需將之放置於處理裝置之中，使用方便，更換簡單。北京曉清環保公司的多孔球形懸浮填料和北京桑德公司的SNP無剩餘污泥懸浮填料等，具有充氧性能好，掛膜快，使用壽命長等優點。江西萍鄉佳能環保工程公司新近開發的堆積式填料—球形輕質陶料，填料粒徑2~4 mm，有巨大的比表面積，使反應器中單位體積內可保持較高的生物量，而且填料上的生物膜較薄，其活性相對較高，具有完全符合曝氣生物濾池填料的國際性能標准，在法國承建的我國大連馬欄河污水處理廠使用，這是我國新型填料開發的一項重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工藝在生活污水處理中的應用
城市污水經厭氧處理後，在現有的技術條件下，要達到二級出水標准，需要相當長的停留時間，結果使厭氧處理雖然在運行管理費用上佔有優勢，但在基建投資上卻失去了競爭力。因此從微生物和化學角度講，厭氧處理僅僅提供了一種預處理，它一般需要後處理方能滿足新的污水排放標准。印度和南美國家在積極推廣應用厭氧生活污水處理技術的同時，普遍意識到由於厭氧處理後氮和磷基本上沒有去除，因此對厭氧出水進一步處理很有必要。缺乏合適的後處理技術，是導致厭氧生物處理技術在生活污水處理領域應用緩慢的主要原因之一。雖然已有的小試實驗結果表明，兩級厭氧系統組合可以獲得良好的處理效果。但目前，在實際生產中，應用最為廣泛的仍然是厭氧與好氧組合系統。在印度，氧化塘是最常用的後處理方法。經厭氧、氧化塘兩級處理後的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分別為87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水處理工程中，以及哥倫比亞Bucarmanga鎮的160000人生活污水處理工程中，後處理均採用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厭氧生活污水處理工程中，後處理方法比較多樣化，二沉池＋氯消毒、淹沒濾池＋二沉池＋氯消毒、氧化溝等，最後直接排入城市污水管網或用於農灌。在日本，城鎮生活污水一般採用厭氧消化＋好氧活性污泥法聯合處理、厭氧濾池＋好氧濾池以及厭氧濾池＋接觸氧化法組合處理。並且最新研製的具有脫氮除磷功能的高級型JOHKASO小型家用生活污水凈化器系統，廣泛應用於分散處理生活污水方面。[7]厭氧和好氧生物處理技術的組合能夠有效的去除大部分有機和無機污染物。厭氧生物專家G·Lettinga教授斷言厭氧處理生物技術如果有合適的後處理方法相配合，可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段，這一模式較之於傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力，尤其適合發展中國家的情況。[8]
厭氧-好氧組合處理工藝，充分發揮了厭氧技術節能、好氧技術高效的優勢，成為目前污水處理工藝發展的主要趨勢。在國外，由上流式厭氧污泥床反應器（UASB）和好氧生物膜反應器組成的厭氧—好氧組合處理工藝一直是研究的重點，[9，10，11]並針對組合工藝的硝化/反硝化性能和動力學機理展開了較為深入的研究。[12，13]近年來，Ricardo Franci Goncalves等[14，15]進行的小試和中試的研究結果表明，採用UASB和淹沒式曝氣生物濾池（BF）組合工藝處理生活污水，兩段HRT分別為6h和0.17h時系統對CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上，並且該組合系統相對單一的UASB污水處理系統而言，有更好的穩定出水水質的作用。當BF段的污泥迴流至UASB段時，厭氧反應器內有機物甲烷化的能力提高，使產氣量增加、剩餘污泥量減少，可以減少甚至省去污泥濃縮池和消化池。
由於以UASB為主體的厭氧-好氧組合處理工藝,受溫度的影響較大,特別是在低溫條件下,系統的性能不能得到充分的發揮。Igor Bodik等[16]通過中試試驗研究了厭氧折流板生物濾池反應器和淹沒式曝氣生物濾池組合工藝低溫下處理生活污水時的脫氮性能。系統經過一年的運行，在厭氧段和好氧段的水力停留時間分別為15 h和4h的條件下，即使環境溫度低於10℃（平均氣溫5.9℃），對CODcr、BOD5和SS的去除率仍達80%左右。低溫使硝化的活性受到一定的影響，溫度在4.5-23℃范圍內，TKN的去除率在46.4-87.3%間變化,並且該系統也具有一定的反硝化功能，為低溫環境下生活污水的脫氮處理提供了參考。
⑶ 污水處理工考試
1.柵渣量
格柵在單位時間截留廢水中的固體懸浮物的量，柵渣量的大小與地區特點、柵條間隙大小、廢水流量以及下水道系統的類型有關。
2.排水系統的體制
各種不同的排除方式所形成的排水系統分為：分流制、合流制、混合制。
3.生物膜法
污水生物處理的一種方法。該法採用各種不同的載體，通過污水與載體的不斷接觸，在載體上繁殖生物膜，利用膜的生物吸附和氧化作用，以降解去除污水中的有機污染物，脫落下來的生物膜與水進行分離。
4.廢水厭氧生物處理
又稱厭氧消化法。利用厭氧生物在缺氧的條件下，降解廢水中有機污染物的一種處理方法。
5.一級強化處理
在常規一級處理基礎上，增加化學混凝處理、機械過濾或不完全生物處理等，以提高一級處理效果的處理工藝。
6.BOD污泥負荷
是指單位重量的活性污泥，在單位時間內要保證一定的處理效果所能承受的有機污染物量。
7.吸附平衡
廢水與吸附劑接觸後，一方面吸附質被吸附劑吸附，另一方面，一部分已被吸附的吸附質因熱運動的結果而脫離吸附劑表面，又回到液相中去，前者稱為吸附過程，後者稱為解吸過程。當吸附速度與解吸速度相等時，即達到吸附平衡。
8.氣固比 氣固比A/S是設計氣浮系統時經常使用的一個基本參數，是空氣量與固體物數量的比值，無量綱。
9.污泥齡
是指曝氣池內活性污泥的總量與每日排放污泥總量之比。
10.生物接觸法
生物接觸氧化處理技術是在池內充填填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，並以一定的流速流經填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中有機物得以去除，污水得到凈化。
11.污泥容積指數SVI
是指混合液經30min靜沉後，每g干污泥所形成的沉澱污泥體積，單位ml/g。
12.污泥消化
污泥消化是利用微生物的代謝作用，使污泥中的有機物穩定化，減少污泥體積，降低污泥中的病原體數量。當污泥中的揮發固體VSS含量降低到40%以下時，即可認為已達到穩定化。污泥的消化穩定即可採用好氧消化，也可採用厭氧消化。
13.膜分離法
是利用特殊的膜材料對液體中的成分進行選擇分離的技術。用於廢水處理的膜分離技術包括擴散滲透、電滲析、反滲析、超濾、微濾等幾種。
14.升流式厭氧污泥床法
這種方法是目前應用最為廣泛的一種厭氧生物處理工藝，利用反應器底部的高濃度污泥床，對上升廢水進行厭氧處理的廢水生物處理過程。構造上的特點是，集生物反應和氣固液三相分離於一體，是一種結構緊湊的厭氧反應器。廢水自下而上地通過厭氧污泥床反應器。
15.出水堰負荷
指單位堰板長度的單位時間內所能溢流的水量
16.生化需氧量
簡稱BOD，在規定條件下水中有機物和無機物在生物氧化作用下所消耗的溶解氧。
17.厭氧流化床工藝
它是借鑒液態化技術的一種生物反應裝置。它以小粒徑載體為流化粒料，廢水作為流化介質，當廢水以升流方式通過床體時，與床中附著於載體上的厭氧生物膜不斷接觸反應，以達厭氧生物降解目的。
18.板框壓濾機
由板和框相間排列而成。在濾板兩面覆有濾布，用壓緊裝置把板和框壓緊，即在板與板之間構成壓濾室，在板與框的上端想通部位開有小孔，壓緊後孔連成一條通道，用0.4~0.8Mpa的壓力，把經過化學調理的污泥由該通道壓入，並由每一塊慮框上的支路孔道進入各個壓濾室，濾板的表面有溝槽，下端鑽有供濾液排除的孔道。濾液在壓力的作用下，通過濾布並由孔道從慮機排出，而固體截留下來，在濾布表面形成濾餅，當濾餅完全填滿壓濾室時，脫水過程結束，打開壓濾機，一次抽出各個濾板，剝離濾餅並清洗。
19.氣浮
氣浮是在水中產生大量細微氣泡，細微氣泡與廢水中的細小懸浮物粒子相黏附，形成整體密度小雨水的氣泡-顆粒復合體，懸浮粒子隨氣泡一起浮升到水面，形成泡沫或浮渣，從而使水中懸浮物得以分離。
20.污泥沉降比和污泥容積指數
污泥沉降比是指混合液經30min靜沉後形成的沉澱污泥容積占原混合液容積的百分率。
污泥容積指數是指混合液經30min靜沉後，每g干污泥所形成的沉澱污泥容積（ml/g）。
21.三相分離器
它是UASB反應器中最重要的設備，它安裝在反應器的頂部，將反應器分為下部的反應區和上部的沉澱區，其作用是完成氣、液、固三相的分離，將附著於顆粒污泥上的氣體分離，並收集反應區產生的沼氣，通過集氣室反應器，使分離去中的懸浮物沉澱下來，回落於反應區，有效地防止具有生物活性的厭氧污泥的流失，保證反應器中足夠的生物量，降低出水中懸浮物的含量。
22.污泥的好氧速率
是指單位重量的活性污泥在單位時間內的好氧量。
23.城市污水排水系統的基本組成
市內排水系統及設備，室外污水管網，污水輸送泵站及設備，污水處理廠及設備，排出口及事故排出口。
24.過濾
指通過具有空隙的顆粒狀層或過濾材料截留廢水中細小的固體顆粒的處理工藝。
25.沉澱池水力表面負荷
是指單位沉澱池面積在單位時間內所能處理的污水量。q=Q/A
26.生物硝化
活性污泥中以氮、硫、鐵或其他化合物為能源的自養菌，能在絕對好氧的條件下，將氨氮化為亞硝酸鹽，並進一步可氧化為硝酸鹽，這種反應稱為生物消化反應。參與生物消化反應的細菌稱為硝化菌。
27.污泥
在工業廢水和生活污水的處理過程中，會產生大量的固體懸浮物質，這些物質統稱為污泥。可以是廢水中早已存在，也可以在處理過程中形成。前者各種自然沉澱中截留的懸浮物質，後者如生物處理和化學處理過程中，由原來的溶解性物質和膠體物質轉化而成。
28.污水三級處理
在一、二級處理後，進一步處理難降解的有機物、磷和氮等能夠致水體撫養養花的可溶性無機物等。
29.調節池
為了改善廢水處理設備的工作條件，一般需要對水量進行調節，對水質進行均和。實際應用中將具有以上功能的構築物稱為調節池。
30.離子交換
離子交換是不溶性離子化合物上的可交換離子與溶液中的其他同性離子的交換反應，是一種特殊的吸附過程，通常是可逆的化學吸附過程。
31.BOD5容積負荷
指單位曝氣池容積單位時間內，能夠接受並將其降到預定程度的有機物的量。
32.電解氣浮法
電解氣浮法是在直流電的作用下，對廢水進行電解時，在正負兩極會有氣體呈微小氣泡析出，將廢水中呈顆粒狀的污染物帶至水面以進行固液分離的一種技術。
33.額定功率
在正常運行工作狀況下，動力設備的輸出功率或消耗能量的設備的輸入功率也指及其在正常工作時能達到的功率。
四、計算題
1.某城市污水處廠最大設計污水量為30000m3/d，污水流量總變化系數為1.4，採用柵距為30mm的格柵，請計算每天的柵渣產生早。（假設：每1000m3污水的柵渣產生量為0。06m3）
解：根據柵渣公式 W=86400QmaxW1 / 1000K2
解得W=1.29m3/d
2.某城市污水處廠進水BOD濃度S0=200mg/L，SS濃度X0=250mg/L，該廠採用普通二級活性污泥法處理工藝。初次沉澱池的BOD和SS的去除效率分別為25%和50%，經過二級處理後出水的BOD和SS濃度分別是20mg/L, 25mg/L。求初次沉澱池出水的的BOD和SS的濃度及BOD和SS的去除率。
3.設有一水泵管路系統，已知流量Q=101m3/h，管徑d=150mm，管路的總水頭損失是25.4H2O。水泵效率為75.7%，上下兩水面高差h=102m，試求水泵的揚程和功率。
解：水泵揚程H=25.4+102=127.4m
泵的有效功率P有=pgQH=1.0*1000*9.8*101/3600*127.4=35028W
水泵總功率P=P有 / 效率=35028/75.7%=46272W=46.27KW
4.某處理廠測得瀑氣池混合液懸浮固體濃度X為2000mg/L，迴流活性污泥懸浮固體濃度Xg為2000mg/L。運行人員剛把迴流比R調到50%。試分析迴流比調節器節是否正確，應如何調節器節。
解：R=X/（Xg-X）=2000/(5000-2000)=66.7%
答：50%不正確，應調節器節至66.7%，否則如不增大排泥，污泥將隨出水流失
5、 某污水處理廠瀑氣池有效容積5000m3，瀑氣池內混合液懸浮固體濃度為3000mg/L，試計算當瀑氣處理污水量為22500m3/d，進水BOD濃度為200mg/L時，該廠的BOD-SS負荷。
解：Ls=QSo/XV
6.某處理廠污泥濃縮池，當控制負荷為50Kg/(m3/d)時，得到如下濃縮效果：入流污泥量Q1=500m3/d;入流污泥的含水率為98%；排泥量Q=200m3/d；排泥的含水率為95.5%；試評價濃縮效果，並計算分離率。
解：f=Cu/Ci=(100-Pu)/(100-Pi)=(100-95.5)/ (100-98)=2.25
固體回收率=Qu*Cu/Qi*Ci=(200*4.5)/(500*2)*100%=90%
分離率F=Qe/Qi=(500-200)/500=60%
7.某食品廠
8、
9、瀑氣池混合液濃度為4000mg/L，BOD負荷0.3KgBOD5(KgMLSS*d)，流量為100000m3/d，進水BOD5=300mg/L，設計曝氣池的體積。
Ls=QSo/XV
V=QSo/LsX
10、某處理廠一般將污沁的泥齡控制在4d左右，該廠曝氣池容積V為5000m3。試計算當迴流污泥濃度為4000mg/L，混合液濃度為2500mg/L，出水懸浮固體濃度為30mg/L，入流污水量Q為20000m3/d時，該廠每天應排放的剩餘污泥的量。
解：剩餘污泥排放量的計算公式如下
Qc=VX/[QwXw+(Q-Qw)Xe]
即Qw=(V/Qc)*[X/(Xw-Xe)]-[Xe/(Xw-Xe)]*Q
Qw=(5000/4)*[2500/(4000-30)]-[30/(4000-30)*20000]=636m3
11、某污水處理廠曝氣池體積為5000m3，混合溶液濃度為2500mg/L，每天從系統排除的液活性污泥量為2500Kg。試求污水處理廠的污泥泥齡。 解：SRT=(2500mg/L*5000m3)/2500Kg=5d
12、某UASB反應器有效體積為200，進水CODo為5000mg/L，有機負荷Nv為8Kg/m3*d。求（1）此反應器的進水流量Q？（2）允許的最大水力停留時間t?
(1) V=QSo/Nv Q=VNv/So=(200m3*8Kg/m3*d)/5000mg/L=320m3/d
(2) t=V/Q=200m3/320m3/d=0.625d=15h
13、某污水得理廠日處理污水量100000m3/d，入流污水的SS為250mg/L。該廠高有四條初沉池，每池配有一台流量為60m3/h的排泥泵，每2h排泥一次。試計算當SS去除率為60%時、要求排泥濃度為3%時，每次的排泥時間。（污泥密度近似按1000Kg/m3計算）
解：每個排泥周期產生的干污泥量為：
Ms=(100000/24)*2*250*60%=1250000g/h
Cs=30000g/m3
所以每個排污周期產生的濕污泥量為：Q=1250000/30000=41.6m3
41.6/4=10.4m3
排泥時間約10.4/60=10min
五、問答題
1.簡述調節池在污水處理中的作用，常見類型及特點：
答：調節池在污水處理中的作用是對水量進行調節，對水質進行均和，常見的類型有：水量調節池，水質調節池和事故調節池三種。水量調節池的特點是，調節水量，保持容積，並使出水均勻；水質調節池的結構功能是，採用穿孔導游槽，或增加攪拌設備；事故調節池是，在特殊的情況下設立的，對保護系統不受沖擊，減少調節池容積有十分重要的作用。
2.什麼是城市污水的一級處理，二級處理及深度處理：
答：一級處理主要是除去污水中的漂浮物和懸浮物的重要過程，主要為深沉；二級處理為污水經一級處理後用生物方法繼續去除沒有沉澱的微小粒徑的懸浮物，膠體和溶解性的有機物質，以及氮和磷的凈化過程；深度處理為進一步去除二級處理未能去除的污染物的凈化過程。
3.與活性污泥法相比，生物膜法的優點與缺點有哪些，並作簡易說明。
優缺點有：1.適應沖擊負荷變化能力強。2。反應器內微生物濃度高3。剩餘污泥產量低 4。同時存在硝化與反硝化過程 5。操作管理簡單，運行費用較低 6。調節運行的靈活性差 7。有機物去除率較低。
4.簡述污泥的來源與分類，並作簡要的說明
污泥來源於工業廢水和生活污水的處理過程中產生的大量的固體懸浮物質，根據污泥的來源和性質，可分為以下幾種污泥，1。初次沉澱污泥，來自初次沉澱池，其性質隨污水的成份而異。2。剩餘活性污泥與腐殖污泥來自活性污泥法和生物膜後的二沉池。3。硝化污泥初次沉澱污泥，剩餘活性污呢和腐殖污泥等經過硝化穩定處理後的污泥4。化學污泥 5。有機污泥，主要含有有機物6。無機污泥，以無機物為主要成份
5.混凝過程的運行控制條件是什麼：
答：混凝過程中的運行條件包括：PH，水溫，混凝劑的選擇和投加量，水力條件。
1。PH：在最適宜的PH條件下，混凝反應速度最快，絮體溶解度最小，混凝作用最強。
2。水溫：水溫一般在20-30度為宜
3。混凝劑的選擇和投加量：混凝劑的選擇主要取決於膠體的細微懸物的性質，濃度，但還應考慮來源成本和是否引入有害物質等因素。
4。水力條件：混凝劑投入廢水中後，必須創造最適宜的水力條件，使混凝作用順利進行。
6.表面曝氣葉輪充氧是通過哪幾部分實現的？
答：通過以下三部分實現的： 1。葉輪的提水和輸水作用，使曝氣池內液體循環流動，從而使不斷更新氣液接觸面和不斷吸氣。
2。葉輪旋轉時在其周圍形成水躍，使液體劇烈攪動而捲入空氣
3。葉輪葉片後側在旋轉時形成負壓區，吸入空氣
7.何為活性污泥絲狀菌膨脹，該如何控制？
在活性污泥處理系統中，由於絲狀菌的存在引起活性污泥體積膨脹和不易沉降的現象，為活性污泥絲狀菌膨脹，其控制的措施為：
1。減少進水量，降低BOD負荷
2。增加DO濃度
8.離子交換過程分哪幾個階段，各有什麼作用：
離子交換過程包括：交換，反沖洗，再生和清洗
1。交換：交換階段是利用離子交換樹脂的交換作用從廢水中去除目標離子的操作過程
2。反沖洗的目的是松動樹脂層，使再生液能均勻滲入層中，與交換劑顆粒充分接觸，同時把過濾過程中產生的破碎粒子和截留的污物沖走
3。再生：在樹脂失效後必須再生才能使用，通過樹脂再生一方面可以恢復樹脂的交換能力，另一方面可回收有用的物質。離子交換樹脂的再生是離子交換的逆過程。
4。清洗：清洗的目的是洗滌殘留的再生液和再生時出現的反應物質。
9.初次沉澱池的運行管理應注意哪些方面：
答：
1。操作人員根據池組設置，進水量的變化，應調節各池進水量，使各池均勻配水。
2。初次沉澱池應及時排泥，並宜間歇進行。
3。操作人員應經常檢查初次沉澱池浮渣斗和排渣管道的排渣情況，並及時清除浮渣，清撈出的浮渣應妥善處理。
4。刮泥機待修或長期停機時，應將池內污泥排空。
5。採用泵房排泥工藝時，可按有關規定執行。
6。當剩餘活性污泥排入初次沉澱池時，在正常的運轉情況下，應控制其迴流比少於2%
10.氣浮法的原理是什麼：
答：氣浮法是在水中產生大量細微氣泡，細微氣泡與廢水中細小懸浮物粒子相粘附，形成整體密度小於水的氣泡-顆粒復合體；懸浮粒子隨氣泡一起浮升到水面，形成泡沫或浮渣，從而使水中的懸浮物得以分離 其氣浮分離必須具備以下兩個基本條件：1。必須水中產生足夠數量的細微氣泡2。必須使氣泡能夠與污染物相粘附，並形成不溶性的固體懸浮體
11.二沉池污泥上浮的原因是什麼，如何解決
答：二沉池污泥上浮指的是污泥在二沉池內發生酸化或反硝化，導致污泥漂浮到二沉池表面的現象。漂浮的原因主要是，這些污泥在二沉池內停留時間過長，由於溶解氧被逐漸消耗，而產生酸化，產生H2S，使污泥絮體密度減少上浮。當SRT 過長時，發生硝化後進入的混合中含有大量的硝酸鹽，污泥在二沉池中由於缺乏足夠的DO，而進行反硝化，產生N2，附著在污泥上，使密度減少，上浮。
措施：1。及時排泥，加大污泥迴流量石流沉積2。加強曝氣池未端充氧量，提高進入二沉池的DO含量。3。對於反硝化造成的污泥上浮，還可以增大剩餘污泥的排放量，降低SRT。
4。檢查刮給泥機的運行情況，減少死角積泥，造成死泥上浮。
12.真空過濾機膠水效果的影響因素有哪些：
1。污泥的性質：污泥的種類，濃度，儲存時間，調理情況等對過濾性能產生影響。
2。真空度的影響：真空度是真空過濾的推動,直接關繫到過濾率及運行費用，影響比較復雜，一般，真空度越高，濾餅厚度越大，含水率越低。
3。轉鼓浸深的影響
4。轉鼓轉速快慢的影響
5。濾布性能的影響：網眼的大小決定於污泥顆粒的大小和性質
13.混凝工藝包括哪幾個步驟：
答：工藝包括：混凝劑的配製與投加，混合，反應和礬花分離等幾個步驟
1。配製與投加：實際應用中，混凝劑通常採用濕法投加
2。混合：將混凝葯迅速分散到廢水中，與水中膠體和細微懸浮物相接觸
3。反應：指混凝劑與膠體和細微的懸浮物產生反應，使膠體和懸浮物脫穩，互相絮凝，最終聚集成為粒徑較大的礬花顆粒。
4。礬花分離：指過重力沉降或其他固液分離手段將形成的大顆粒礬花從水中去除
14.生物膜系統運行中為何維持較高的DO？
因為適當地提高生物膜系統內的DO可減少生物膜中厭氧層的厚度，增大好氧層生物膜中的比例，提高生物膜內氧化分解有機物的好氧微生物的活性；此外，加大曝氣量後，氣流上升所產生的剪切力，有助於老化生物膜的脫落。使生物膜厚度不致於過厚，並防止因此產生堵塞弊端。
15.簡述活性碳再生的方法：
有四種方法：
1。加熱再生：1）脫水2）乾燥 3）碳化 4）活化 5）冷卻
2。蒸汽法：吸附物質是低沸點物質，可考慮通入水蒸汽進行吹脫
3。化學再生方法：通過化學反應，使吸附物質轉化為易於溶於水的物質而解吸下來
4。生物再生法：利用微生物的作用，將初活性碳吸附的有機物氧化分解，從而使活性碳得到再生