1. 关于污水处理厂低温运行的几点思考
在我国，随着城镇化、工业化建设的飞速发展和农业集约化程度的不断提高，人类活动引发的水环境问题日益突出，严重制约了社会经济的发展，甚至危及到了人们的日常生活。然而，基于我国地域辽阔、省份地理分布差异较大的国情，我国大部分地区有3-4个月甚至北方某些地区有长达6个多月的时间都处于温度相对较低的气候条件下，这也对低温处理污水提出了严峻而艰巨的挑战，因此，在冬季低温情况下，如何保障污水处理厂稳定运行已成为当下亟需解决的问题。
一、影响污水处理厂冬季稳定运行的几个因素
（一）温度
在活性污泥处理工艺中水温是最重要的因素之一，在一定范围内，随着温度的升高，微生物生化反应的速率加快，繁殖速率也随之加快。然而，当温度突升或突降并超过一定限度时，某些对温度敏感的细胞的组成物会遭受不可逆转的破坏，从而严重影响了污水处理效率。
（二）溶解氧（DO）
好氧工艺要始终保持处理设备中有足够的溶解氧含量，通常需要曝气辅助设备，保持溶解氧大于2mg/L;而厌氧工艺中要严格控制溶解氧的含量，通常要控制溶解氧小于0.5mg/L。
（三）pH值
一般好氧微生物的最适宜pH在6.5-8.5之间，pH过小（<4.5）时，会引起活性污泥膨胀;而对于厌氧硝化过程，pH值则是最重要的影响因素，这是因为起主要作用的产甲烷菌对pH值的变化非常敏感，其最适pH值范围为6.8-7.2，在pH<6.5或pH>8.2时，产甲烷苗会受到严重抑制，从而进一步导致整个厌氧硝化过程的恶化。
（四）营养物质
一般好氧工艺和厌氧工艺，应分别按照BOD：N：P=100：5：1和COD：N：P=200：5：l投加N和P有时也需要添加某些其它无机营养元素（K、Mg、Ca、S、Na等）、微量元素（Fe、Cu、Mn、Mo、Si、Co、硼等）和有机微量物质（酵母浸出膏、生物素、维生素）等。
（五）有机负荷
好氧及厌氧工艺均需要保证一定的有机负荷，且厌氧工艺的要求更高，但当有机物过多时，也会对微生物生长产生不利影响。
（六）氧化还原电位
好氧微生物最适合氧化还原电位为+300-400mV，至少要求大于+100mV：厌氧微生物则要求氧化还原电位小于+100mV，对于严格厌氧微生物，则要求小于-100mV.甚至小于-300mV。
（七）有毒物质（抑制物质）
无论好氧还是厌氧工艺，都会受到某些有毒物质的影响。如重金属、氰化物、H2S、卤族元素及其化合物、酚、醇、醛等。
二、低温情况下污水处理厂运行现状
（一）构筑物不能正常工作
低温导致污水处理构筑物（格栅、沉砂池、污泥池等）出现冰冻、结冰及破裂等现象，中断甚至损坏了污水处理流程及设备，严重影响了正常的生产运行和出水水质。
（二）活性污泥吸附作用和有机物降解率降低
活性污泥是污水处理厂中处理污水的主要成分，低温会使其吸附作用变差、有机物的降解率降低。低温条件下（5oC以下），冷适应微生物所分泌的胞外聚合物变少以及酶催化作用的减少降低了生化反应速度，使得吸附在活性污泥表面上的有机物，不能很快被降解，从而降低了活性污泥的降解效率，同时，生化反应速度随之降低也减慢了吸附在话性污泥表面上的有机物被水解和摄入体内的速度，在一定程度上降低了被多糖类粘液层包覆的微生物表面的活性，并且未降解的有杌物在活性污泥吸附表面上有所积累，也抑制了污泥表面活性的恢复，从而降低了活性污泥的吸附作用。
（三）污泥膨胀
低温时污水处理活性污泥容易发生膨胀，低温条件下微丝菌属的小胸虫会大量繁殖，具有丝长、疏水特点，过度生长导致了寒冷地区污泥膨胀。
（四）影响污泥脱水
低温下丝状菌的大量出现导致了污泥絮体疏松、密度减小，进一步导致污泥比阻和沉降指数增大，除此之外，低温活性污泥的胞外分泌物中含有很多的粘性物质，也使污泥的压缩性降低，严重影响污泥脱水。
（五）氮去除率降低
微生物脱氮主要经过氨化、硝化和反硝化三个过程，其中最为重要的硝化过程所起作用的微生物是氨化细菌和硝化细菌，它们对于温度的要求较高，最适温度为20-30oC，15oC时反应速率明显下降，当温度小于5oC时反应几乎完全停止，因此，低温由于导致硝化反应的中断而阻断了脱氮进程，使得出水的氮的去除率降低。
（六）悬浮颗粒物去除率降低
在低温下，污水的粘滞系数增大、悬浮颗粒物（SS）与污泥的混合不充分、活性污泥水解效率下降、被吸附的SS容易脱落等，都使得SS的去除率降低。
三、污水处理厂冬季运行采取的措施
（一）改进运行设备与参数
研究表明降低污泥负荷、延长污泥龄、增加水力停留时间和采取池体升温或保温可以有效的提高低温污水处理效率。国内某污水处理厂利用太阳能，采用水浮式采光保温罩的做法，有效解决了冬季保持水温的问题，在降低成本的同时保证出水质量。研究发现通过提高溶解氧浓度、延长污泥泥龄、降低污泥负荷以及控制溶解氧浓度、加大混合液回流比、投加碳源可以分别强化低温硝化和反硝化的效果，因此可以改善低温对污水脱氮的影响。
（二）物理化学强化措施
通过物理化学措施对低温污水进行预处理，也有助于提高污水处理效率，如利用超声波瞬间空化作用对难降解废水进行预处理，使难降解的大分子物质降解为小分子的易于生化降解的物质，可以达到提高污水可生化性的目的;通过投加化学药品增强污泥絮凝、抗降性能也可达到增大污染物与活性微生物接触面积与缩短处理所需时间的目的。
（三）生物强化措施
使用生物添加剂或生物增效剂是指通过运用自身的、外来的生物种类或经过选择的微生物加速去除污染物、强化生化处理效果的一种方法。向污水处理工艺中投加聚氨酯泡沫、粉末话性炭、硅藻土以及铁盐等作为载体，可利于微生物附着生长并形成高技生物膜，利用悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜共同去除低温污水中污染物，可以提高反应池中生物量，防止污泥膨胀，改善泥水分离效果。
（四）处理工艺的选择与改进
低温条件下，处理工艺的选择是工程建设成败的关键，处理工艺是否合理直接关系到整个处理系统的处理效果、运行稳定性、建设投资和运行成本等。因此，必须结合实际情况，综合考虑各方面因素，慎重选择合适的处理工艺，以达到最佳的处理效果和经济效益。
四、结束语
我国大部分地区有半年左右的时间都处于温度相对较低的气候条件下，这对低温处理污水提出了严峻而艰巨的挑战。本文分析了影响污水处理厂冬季稳定运行的几个因素与低温情况下污水处理厂运行现状，并提出了改善建议，仅供参考，如有不当还请指正。
2. 污水处理使用低温等离子除臭设备一次性投入大概多少维护成本怎么样
只是部分电费而已，虽然前期投入大，但运行成本相比较而言比其他有机废气的处理方式省诸城德源环保
3. 冬季污水处理厂低温运行时，污泥膨胀会有哪些显著特点
污泥膨胀中，最明显的指标是污泥沉降比（SV），最初发现的也是SV的增加（都版说调试人员是权一个量筒走天下，最初发现的当然是SV了）。
但更能准确地说明污泥膨胀的指标是污泥体积指数（SVI），这个指标几乎是为了说明污泥膨胀而设定的。与SV不同的是SVI考虑了MLSS，打个比方，SV就是一个物体的体积，MLSS是一个物体的质量，而一个污泥是否膨胀，不是取决于一个物体的体积，而是取决于其密度。SVI指标可以看作是体积除以质量，或者说是密度的倒数。SVI值过低（也就是说密度过高）则表明污泥粒径小、密实，无机成分含量高；若SVI值过高（也就是说密度过低），则表明污泥整体较轻、沉降性能不好，将要发生或已经发生污泥膨胀。
4. 冷等离子技术能用于低温污水处理方面吗
可以的，水温即使低于4℃也能够进行污水处理；对行业污水没有进水水回质要求，冷等离子污答水处理具有更强大的氧化能力；可根据企业生产需要一键式启动污水处理设备。
同时，冷等离子技术使得污水处理周期大大缩短，冷等离子污水处理不涉及微生物的培养。由于冷等离子发生技术的完善，其造价成本和运行成本均低于常规二级生物处理法，具有明显的经济优势。
在冷等离子技术处理污水的时候，由于污水处理过程会有泡沫，很多企业都会使用到德丰污水处理消泡剂DF-280 快速消泡
5. 污水处理设备在低温环境下运行需要注意些什么
污水处理设备在低温下运行要注意保暖，以防管道爆裂。低温会影响生物活性。其他没有太多影响，如果能帮助您，请采纳，谢谢
6. 技术求助：低温甲醇洗的废水处理
低温甲醇洗工艺有鲁奇低温甲醇洗和林德低温甲醇洗,两者大致相同,现按鲁奇工艺介绍如下：
鲁奇低温甲醇洗经过优化改进,目前主要为7塔工艺,及整个工序用到7个塔.工艺流程如下：
1、原料气脱氨-脱氨塔
从前系统来的原料气进入到低温甲醇洗的原料气/合成气换热器和深冷器冷却到10℃左右,进入到氨洗涤塔脱氨.然后原料气再进入原料气最终冷却器冷却到-17℃左右.
2、脱硫脱碳-吸收塔
-17℃左右的原料气进入吸收塔底部,在塔内用从顶部进入的低温甲醇经过四段逐步吸收,脱除原料气中的CO2和H2S.最终出吸收塔塔顶的净化气（总硫＜0.1ppm,CO2约3%左右）经过多个换热器热交换回收冷量之后,被送往甲醇合成装置.
3、有效气再生-中压闪蒸塔
甲醇在吸收塔中吸收CO2和H2S后,从吸收塔各段收液槽出来,经过氨冷器冷却后,被送到中压闪蒸塔上下两段分别闪蒸.在此,甲醇在中压下闪蒸,以去除部分二氧化碳及溶解的有价值的氢气和一氧化碳以便回收利用.
4、酸气浓缩-再吸收塔
出中压闪蒸塔的甲醇被氨冷器进一步冷却后进入再吸收塔,在此,一部分甲醇降压闪蒸出比较纯净的CO2再利用,另一部分降压闪蒸并经过N2气提出大部分的CO2和H2S,H2S经过冷甲醇再吸收,CO2和N2的混合气体成为尾气（随后介绍）.
5、甲醇再生—热再生塔
从再吸收塔中出来的甲醇,经过换热回收冷量后用泵输送至热再生塔,在热再生塔中加热至95℃以上,将甲醇中吸收的气体全部释放出来,成为纯净的甲醇,经过冷却后送回吸收塔继续吸收原料气中的CO2和H2S.
6、甲醇脱水-甲醇水塔
在热再生塔中,甲醇脱除了吸收的全部气体,但其中的水分不能有效脱出,故将热再生塔中的一小部分甲醇输送至甲醇水塔进行精馏,脱除其中的大部分水（控制水含量小于1%）,然后以气态重新返回热再生塔再利用.
7、尾气脱醇-尾气洗涤塔
在再吸收塔中产生的尾气,经过回收冷量后,被送入尾气洗涤塔中,用脱盐水洗涤其中夹带的甲醇,洗涤后的尾气放空至大气中.
上述是低温甲醇洗得工艺流程简述.如果还有什么不明白,欢迎留言,我尽力帮你解答!
希望能帮到你（我可是一个一个字打上去的啊）!
7. 低温环境下市政生活污水如何处理
本发明公开了一种低温环境下处理城市生活污水的方法及装置，本发明是采用微电解柱和序列间歇式反应器共同完成对污水的处理;污水在微电解柱内通过氧化还原反应生成铁离子絮体防止污水中的污泥在低温下发生膨胀，提高铁离子絮体对污水中有机物、氮和磷等污染物的吸附能力和污水的沉降性能;铁离子絮体与污水一同进入序列间歇式反应器后，通过铁离子絮体对电子的传递作用，提高活性污泥中微生物在低温情况下的生长和生化活动，从而增强生化处理能力。本发明的方法和装置很好的解决了我国西北地区每年三个多月的低温气候环境下城市生活污水的处理要求。
权利要求书
1.一种低温环境下处理城市生活污水的方法，其特征在于：该方法采用微电解柱和序列间歇式反应器共同完成对污水的处理;污水在微电解柱内通过氧化还原反应生成铁离子絮体防止污水中的污泥在低温下发生膨胀，提高铁离子絮体对污水中有机物、氮和磷等污染物的吸附能力和污水的沉降性能;铁离子絮体与污水一同进入序列间歇式反应器后，通过铁离子絮体对电子的传递作用，提高活性污泥中微生物在低温情况下的生长和生化活动，从而增强生化处理能力。
2.根据权利要求1所述低温环境下处理城市生活污水的方法，其特征在于：所述污水由微电解柱底部与氧气一同进入微电解柱，在微电解柱中部的填料层内投放有铁碳填料;污水在通过填料层时与铁碳填料产生氧化还原反应生成铁离子絮体，铁离子絮体与污水一起从微电解柱上部排出，进入序列间歇式反应器。
3.根据权利要求1所述低温环境下处理城市生活污水的方法，其特征在于：所述序列间歇式反应器内设有搅拌机，搅拌机采用程序控制;通过间隙性开启搅拌机使序列间歇式反应器内形成厌氧75分钟、好氧165分钟、亚厌氧90分钟、好氧120分钟交替式厌氧好氧的短程硝化和反硝化环境，提高污水中氮和磷的去除率;同时使活性污泥中的生化需氧量和化学需氧量通过微生物的降解作用大大降低。
4.根据权利要求1所述低温环境下处理城市生活污水的方法，其特征在于：所述序列间歇式反应器上设有氧化还原电位探头和酸碱度探头，通过氧化还原电位探头和酸碱度探头可了解序列间歇式反应器的运行状态，以确保序列间歇式反应器序列间歇式池子中工作在最佳运行状态。
5.根据权利要求1所述低温环境下处理城市生活污水的方法，其特征在于：所述污水通过污水泵打入微电解柱，序列间歇式反应器底部设有排泥泵，序列间歇式反应器上部设有排水泵;所述污水泵、排泥泵和排水泵均由太阳能电池板提供，正常日照情况下，通过调节充电控制器使太阳能储存在蓄电池内，蓄电池与污水泵、排泥泵和排水泵连接。
6.一种根据权利要求1-5任一权利要求所述方法构成的低温环境下处理城市生活污水的装置，其特征在于：包括微电解柱(4)和序列间歇式反应器(6);微电解柱(4)底部的进水口经管道与储水池(2)内的污水泵(3)连接;微电解柱(4)上部的出水口经管道与序列间歇式反应器(6)上部的进水口连接，序列间歇式反应器(6)中部设有排水口，排水口经管道与排水泵(11)连接;序列间歇式反应器(6)底部设有排泥口，排泥口经管道与排泥泵(10)连接。
7.根据权利要求6所述低温环境下处理城市生活污水的装置，其特征在于：所述储水池(2)底部设有污水进管(1)，污水进管(1)与城市污水排放管道连接。
8.根据权利要求6所述低温环境下处理城市生活污水的装置，其特征在于：所述微电解柱(4)底部设有砂滤微孔曝气装置，砂滤微孔曝气装置与氧气管道连接;微电解柱(4)中部设有填料层(5)，填料层(5)内投放有铁碳填料。
9.根据权利要求6所述低温环境下处理城市生活污水的装置，其特征在于：所述序列间歇式反应器(6)内设有搅拌机(9);序列间歇式反应器(6)上设有氧化还原电位探头(7)和酸碱度探头(8)。
10.根据权利要求6所述低温环境下处理城市生活污水的装置，其特征在于：所述污水泵(3)、排水泵(11)和排泥泵(10)与蓄电池(14)连接，蓄电池(14)经充电控制器(13)与太阳能电板(12)连接。
说明书
一种低温环境下处理城市生活污水的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种低温环境下处理城市生活污水的方法及装置，属于城镇生活污水处理技术领域。
背景技术
采用传统的活性污泥法处理城市生活污水时，污水中的有机物在活性污泥中微生物的同化作用过程中转化为无机物从而得到去除，然而我国西北地区每年要面临三个多月的低温气候环境，由于水温偏低，微生物生化活性低，污泥不仅会直接降低生化净化能力甚至容易导致污泥膨胀。特别是低温污水中颗粒物和胶体团状物会严重抑制微生物活性，从而降低生物处理工艺运行稳定性和出水水质。因此有必要开发一种新的新型的铁碳活性污泥处理城市生活污水系统。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种低温环境下处理城市生活污水的方法及装置，以解决在水温偏低情况下，微生物生化活性低，生物处理工艺运行稳定性和出水水质不理想的问题，从而克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的一种低温环境下处理城市生活污水的方法为，该方法采用微电解柱和序列间歇式反应器共同完成对污水的处理;污水在微电解柱内通过氧化还原反应生成铁离子絮体防止污水中的污泥在低温下发生膨胀，提高铁离子絮体对污水中有机物、氮和磷等污染物的吸附能力和污水的沉降性能;铁离子絮体与污水一同进入序列间歇式反应器后，通过铁离子絮体对电子的传递作用，提高活性污泥中微生物在低温情况下的生长和生化活动，从而增强生化处理能力。
前述方法中，所述污水由微电解柱底部与氧气一同进入微电解柱，在微电解柱中部的填料层内投放有铁碳填料;污水在通过填料层时与铁碳填料产生氧化还原反应生成铁离子絮体，铁离子絮体与污水一起从微电解柱上部排出，进入序列间歇式反应器。
前述方法中，所述序列间歇式反应器内设有搅拌机，搅拌机采用程序控制;通过间隙性开启搅拌机使序列间歇式反应器内形成厌氧75分钟、好氧165分钟、亚厌氧90分钟、好氧120分钟交替式厌氧好氧的短程硝化和反硝化环境，提高污水中氮和磷的去除率;同时使活性污泥中的生化需氧量和化学需氧量通过微生物的降解作用大大降低。
前述方法中，所述序列间歇式反应器上设有氧化还原电位探头和酸碱度探头，通过氧化还原电位探头和酸碱度探头可了解序列间歇式反应器的运行状态，以确保序列间歇式反应器序列间歇式池子中工作在最佳运行状态。
前述方法中，所述污水通过污水泵打入微电解柱，序列间歇式反应器底部设有排泥泵，序列间歇式反应器上部设有排水泵;所述污水泵、排泥泵和排水泵均由太阳能电池板提供，正常日照情况下，通过调节充电控制器使太阳能储存在蓄电池内，蓄电池与污水泵、排泥泵和排水泵连接。
根据上述方法构成的本发明的一种低温环境下处理城市生活污水的装置为，该装置包括微电解柱和序列间歇式反应器;微电解柱底部的进水口经管道与储水池内的污水泵连接;微电解柱上部的出水口经管道与序列间歇式反应器上部的进水口连接，序列间歇式反应器中部设有排水口，排水口经管道与排水泵连接;序列间歇式反应器底部设有排泥口，排泥口经管道与排泥泵连接。
前述装置中，所述储水池底部设有污水进管，污水进管与城市污水排放管道连接。
前述装置中，所述微电解柱底部设有砂滤微孔曝气装置，砂滤微孔曝气装置与氧气管道连接;微电解柱中部设有填料层，填料层内投放有铁碳填料。
前述装置中，所述序列间歇式反应器内设有搅拌机;序列间歇式反应器上设有氧化还原电位探头和酸碱度探头。
前述装置中，所述污水泵、排水泵和排泥泵与蓄电池连接，蓄电池经充电控制器与太阳能电板连接。
由于采用了上述技术，本发明与现有技术相比，本发明具有以下效果：一是铁碳微电解产生的铁离子絮体有利于吸附污水中有机物、氮和磷等，同时提高污水的沉降性能，防止污泥在低温下发生污泥膨胀，同时铁碳微电解产生的铁离子起到传递电子的作用，这种活性铁离子有利于提高序列间歇式活性污泥中微生物在低温情况下的生长和生化活动，从而增强生化处理能力。二是序列间歇式反应器大大提高了污染物的去除效率;同时有利于控制丝状菌导致的污泥膨胀，保持活性污泥最佳状态;交替式厌氧好氧对难降解污染物处理效果好;序列间歇式装置占地面积小，结构简单，便于操作管理。三是整个系统的泵和搅拌机等设备都是通过太阳能发电转换成交流电维持动力的，节约能源，降低成本。
8. 有关于污水处理的知识,详细点,
环境保护是我国的基本国策。世界经济发展的实践证明，为实现经济的持续稳定的发展，必须解决好发展与环境保护的矛盾。随着我国社会和经济的高速发展，城市环境污染特别是水污染的问题日趋严重。城镇生活污水的排放量逐年增加，2002年全国工业和城镇生活废水排放总量为439.5亿吨，比上年增加1.5%。其中工业废水排放量207.2亿吨，比上年增加2.3%；城镇生活污水排放量232.3亿吨，比上年增加0.9%，其中仅有10%得到处理。[1]生活污水中含有较高的氮、磷等营养物质,未经处理直接排入江河湖海,是导致水域富营养化污染的主要原因。2002年监测数据显示,辽河、海河水系污染严重，劣V类水体占60%以上；淮河干流水质以III-V类水体为主，支流及省界河段水质仍然较差；黄河水系总体水质较差，干流水质以III-IV类水体为主，支流污染普通严重；松花江水系以III-IV类水体为主；珠江水系水质总体良好，以II类水体为主；长江干流及主要一级支流水质良好，以II类水体为主。由于“污染性”造成的水资源短缺，已成为严重制约我国社会经济持续发展的突出问题，丞待解决。目前我国水污染控制的重点已从以工业点源为主，逐步转变为以城市污水污染为主的控制。根据预测 [2]，到2010年我国城市污水排放总量为1050亿m3，城市污水处理率要达到50%，预计需新建污水处理厂1000余座，而决定城市污水处理厂投资和运行成本的主要因素是污水处理工艺和技术的选择，因此开发适合我国国情的、高效、低耗、能满足排放要求、基建和运行费用低的污水处理新技术和新工艺，具有十分重要的现实意义。
二、生活污水处理工艺研究和应用领域共同关注的问题
长期以来，城市生活污水的二级生物处理多采用活性污泥法，它是当前世界各国应用最广的一种二级生物处理流程，具有处理能力高，出水水质好等优点。但却普遍存在着基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀、污泥上浮等问题，且不能去除氮、磷等无机营养物质。对于我国这样一个资源不足、人口众多的发展中国家，从可持续发展的角度来看，并不适合中国国情。由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程，因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制，使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来，目前在城市生活污水处理研究和应用领域，普遍存在的问题有：
（1）采用传统的活性污泥法，往往基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀现象；工艺设备不能满足高效低耗的要求。
（2）随着污水排放标准的不断严格，对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高，传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主，往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联，形成多级反应池，通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的，这势必要增加基建投资的费用及能耗，并且使运行管理较为复杂。
（3）目前城市污水的处理多以集中处理为主，庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资，因此建设大型的污水处理厂，集中处理生活污水，从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。
因此，如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理，以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展。已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题，就要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善，同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题，且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
三、生物膜法处理工艺在生活污水处理中的应用研究发展
在污水生物处理的发展和应用中，活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善，与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高，耐冲击负荷性能好，产泥量低，占地面积少，便于运行管理等优点，在处理中极具竞争力。
1．生物膜法净化污水机理
污水中有机污染物质种类繁多，成分复杂。但对于生活污水来说，其有机成分归纳起来主要包括：蛋白质（40%-60%），碳水化合物（25%-50%）和油脂（10%），此外还含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定于载体表面上的微生物膜来降解有机物，由于微生物细胞几乎能在水环境中的任何适宜的载体表面牢固地附着、生长和繁殖，由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构，因此生物膜通常具有孔状结构，并具有很强的吸附性能。
生物膜附着在载体的表面，是高度亲水的物质，在污水不断流动的条件下，其外侧总是存在着一层附着水层。生物膜又是微生物高度密集的物质，在膜的表面上和一这深度的内部生长繁殖着大量的微生物及微型动物，形成由有机污染物 →细菌→原生动物（后生动物）组成的食物链。生物膜是由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物和其他一些肉眼可见的生物群落组成。其中细菌一般有：假单苞菌属、芽苞菌属、产碱杆菌属和动胶菌属以及球衣菌属，原生动物多为钟虫、独缩虫、等枝虫、盖纤虫等。后生动物只有在溶解氧非常充足的条件下才出现，且主要为线虫。污水在流过载体表面时，污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附，并通过氧向生物膜内部扩散，在膜中发生生物氧化等作用，从而完成对有机物的降解。生物膜表层生长的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的内层微生物则往往处于厌氧状态，当生物膜逐渐增厚，厌氧层的厚度超过好氧层时，会导致生物膜的脱落，而新的生物膜又会在载体表面重新生成，通过生物膜的周期更新，以维持生物膜反应器的正常运行。
生物膜法通过将微生物细胞固定于反应器内的载体上，实现了微生物停留时间和水力停留时间的分离，载体填料的存在，对水流起到强制紊动的作用，同时可促进水中污染物质与微生物细胞的充分接触，从实质上强化了传质过程。生物膜法克服了活性污泥法中易出现的污泥膨胀和污泥上浮等问题，在许多情况下不仅能代替活性污泥法用于城市污水的二级生物处理，而且还具有运行稳定、抗冲击负荷强、更为经济节能、具有一定的硝化反硝化功能、可实现封闭运转防止臭味等优点。
通过人工强化作用将生物膜引入到污水处理反应器中，便形成了生物膜反应器。近年来，物物膜反应器发展迅速，由单一到复合，有好氧也有厌氧，逐步形成了一套较完整的生物处理系统。
填料是生物膜技术的核心之一，它的性能对废水处理工艺过程的效率、能耗、稳定性以及可靠性均有直接关系。
2、厌氧生物膜法处理工艺在生活污水处理中的应用研究进展
（1）、复杂物料的厌氧降解阶段
在废水的厌氧处理过程中，废水中的有机物经大量微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨。在此过程中，不同的微生物的代谢过程相互影响，相互制约，形成复杂的生态系统。对复杂物料的厌氧过程的叙述，有助于我们了解这一过程的基本内容。所谓复杂物料，即指那些高分子的有机物，这些有机物在废水中以悬浮物或胶体形式存在。
复杂物料的厌氧降解过程可以被分为四个阶段。
水解阶段：高分子有机物因相对分子质量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用。因此它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。
发酵（或酸化）阶段：在这一阶段，上述小分子的化合物在发酵细菌（即酸化菌）的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸（简写作VFA）、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等。与此同时，酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质，因此未酸化废水厌氧处理时产生更多的剩余污泥。
产乙酸阶段：在此阶段，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。
产甲烷阶段：这一阶段里，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
在以上阶段里，还包含着以下这些过程：a、水解阶段里有蛋白质水解、碳水化合物的水解和脂类水解；b、发酵酸化阶段包含氨基酸和糖类的厌氧氧化与较高级的脂肪酸与醇类的厌氧氧化；c、产乙酸阶段里有从中间产物中形成乙酸和氢气和由氢气和 氧化碳形成乙酸；d、甲烷化阶段包括由乙酸形成甲烷和从氢气和二氧化碳形成甲烷。除以上这些过程之外，当废水含有硫酸盐时还会有硫酸盐还原过程。复杂化合物的厌氧降解可以利用图来表述（见图1）
（2）厌氧生物膜法处理工艺的应用研究进展
a、厌氧滤器（AF）
厌氧滤器是60年代末由美国McCarty 等在Coulter等研究基础上发展并确立的第一个高速厌氧反应器。传统的好氧生物系统一般容积负荷在2KgCOD/（m3?d）以下。而在AF发明之前的厌氧反应器一般容积负荷也在4-5kgCOD/（m3?d）以下。但AF在处理溶解性废水时负荷可高达10-15 kgCOD/（m3?d）。[4]因此AF的发展大大提高了厌氧反应器的处理速率，使反应器容积大大减少。
AF作为高速厌氧反应器地位的确立，还在于它采用了生物固定化的技术，使污泥在反应器内的停留时间（SRT）极大地延长。McCarty发现在保持同样处理效果时，SRT的提高可以大大缩短废水的水力停留时间（HRT），从而减少反应器容积，或在相同反应器容积时增加处理的水量。这种采用生物固定化延长SRT，并把SRT和HRT分别对待的思想推动了新一代高速厌氧反应器的发展。
SRT的延长实质是维持了反应器内污泥的高浓度，在AF内，厌氧污泥的浓度可以达到10-20gVSS/L。AF内厌氧污泥的保留由两种方式完成：其一是细菌在AF内固定的填料表面（也包括反应器内壁）形成生物膜；其二是在填料之间细菌形成聚集体。高浓度厌氧污泥在反应器内的积累是AF具有高速反应性能的生物学基础，在一定的污泥比产甲烷活性下，厌氧反应器的负荷与污泥浓度成正比。同时，AF内形成的厌氧污泥较之厌氧接触工艺的污泥密度大、沉淀性能好，因而其出水中的剩余污泥不存在分离困难的问题。由于AF内可自行保留高浓度的污泥，也不需要污泥的回流。
在AF内，由于填料是固定的，废水进入反应器内，逐渐被细菌水解酸化、转化为乙酸和甲烷，废水组成在不同反应器高度逐渐变化。因此微生物种群的分布也呈现规律性。在底部（进水处），发酵菌和产酸菌占有最大的比重，随反应器高度上升，产乙酸菌和产甲烷菌逐渐增多并占主导地位。细菌的种类与废水的成分有关，在已酸化的废水中，发酵与产酸菌不会有太大的浓度。
细菌在反应器内分布的另一特征是反应器进水处（例如上流式AF的内部）细菌由于得到营养最多因而污泥浓度最高，污泥的浓度随高度迅速减少。
污泥的这种分布特征赋予AF一些工艺上的特点。首先，AF内废水中有机物的去除主要在AF底部进行（指上流式AF），据Young和Dahab报道[4]， AF反应器在1m以上COD的去除率几乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以内去除的。因此研究者认为在一定的容积负荷下,浅的AF反应器比深的反应器能有更好的处理效率。其次,由于反应器底部污泥浓度特别大，因此容易引起反应器的堵塞。堵塞问题是影响AF应用的最主要问题之一。据报道,上流式AF底部污泥浓度可高达60g/L。厌氧污泥在AF内的有规律分布还使得反应器对有毒物质的适应能力较强,可以生物降解的毒性物质在反应器内的浓度也呈现出规律性的变化,加之厌氧生物膜形成各种菌群的良好共生体系,因此在AF内易于培养出适应有毒物质的厌氧污泥。例如在处理三氯甲烷和甲醛废水中,发现AF反应器内的污泥产生了良好的适应性,这些有毒物质的去除效果和允许的进液浓度逐渐上升。AF同时也具有较大的抗冲击负荷能力。一般认为在相同的温度条件下，AF的负荷可高出厌氧接触工艺2~3倍，同时会有较高的COD去除率。
AF在应用上的问题除了堵塞和由局部堵塞引起的沟流以外，另一个问题是它需要大量的填料，填料的使用使其成本上升。由于以上问题，国外生产规模的AF系统应用也不是很多。据Le-ttinga在1993年估计，国外生产规模的AF系统大约仅有30~40个。[4]
作为升流式厌氧滤池的革新技术——厌氧膜床（S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB）,采用较大颗粒及孔隙率的填料代替传统的小粒径填料，有效地解决了反应器的堵塞问题。厌氧膜床具有如下特点：
有效克服了厌氧滤池易堵塞和出水水质差的缺点；
生物固体浓度高，因此可获得较高的有机负荷；
在厌氧膜床内微生物通过附着在填料表面形成生物膜，以及悬浮于填料孔隙间形成细菌聚集体，因此在厌氧膜床内可以保持较高的生物量。因此可缩短水力停留时间，耐冲击负荷能力较强；
启动时间短，停止运行后再启动也较容易；
不需要回流污泥，运行管理方便；
在水量和负荷有较大变化的情况下，耐冲击性较好。
b、厌氧流化床反应器（AFBR）
在流化床系统中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜来保留厌氧污泥，液体与污泥的混合、物质的传递依靠使这些带有生物膜的微粒形成流态化来实现。
流化床反应器的主要特点可归纳如下：
流态化能最大程度使厌氧污泥与被处理的废水接触；
由于颗粒与流体相对运动速度高，液膜扩散阻力小，且由于形成的生物膜较薄，传质作用强，因此生物化学过程进行较快，允许废水在反应器内有较短的水力停留时间；
克服了厌氧滤器堵塞和沟流问题；
高的反应器容积负荷可减少反应器体积，同时由于其高度与直径的比例大于其它厌氧反应器，因此可以减少占地面积。
但是，厌氧流化床反应器存在着几个尚未解决的问题。其一，为了实现良好的流态化并使污泥和填料不致从反应器流失，必须使生物膜颗粒保持均匀的形状、大小和密度，但这几乎是难以做到的，因此稳定的流态化也难以保证。[5]其次，一些较新的研究认为流化床反应器需要有单独的预酸化反应器。同时，为取得高的上流速度以保证流态化，流化床反应器需要大量的回流水，这样导致能耗加大，成本上升。由于以上原因，流化床反应器至今没有生产规模的设施运行。有人认为它在今后应用的前景也不大。[5]
c、厌氧附着膜膨胀床反应器（AAFEB）
厌氧附着膜膨胀床（Anaerobic Attached Film Expanded Bed）是Jewell等人在1974年研究和开发出来的一种污水处理工艺。与生物流化床相比，区别在于载体的膨胀程度。以填料层高度计，膨胀床的膨胀率约为10%~20%，此时颗粒间仍保持互相接触，而流化床则为20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通过对比厌氧膨胀床、滴滤池和活性污泥法等工艺的经济性，发现对于小型污水处理厂而言，厌氧膨胀床后续滴滤池的设计是最为经济的选择，能耗量少，污泥产率量低。但目前此工艺仍主要停留在小试和中试研究阶段。
综上所述，采用厌氧生物膜反应器为主体的厌氧处理技术，作为生活污水处理的核心方法，在技术上已经成熟，并且较之其它方法有独到的一些优势。但是，厌氧方法在浓缩营养物（氮和磷）方面效果不大，同时它仅能除去部分病源微生物。此外，残存的BOD、悬浮物或还原性物质可能影响到出水的质量。所以厌氧生物膜反应器要成为完整的环境治理技术，合适的后处理手段必不可少。
3、好氧生物膜法处理技术——生物接触氧化
生物接触氧化法是由生物滤池和接触曝气氧化池演变而来的。早在20世纪30年代，已在美国出现生产型装置。当时的生物接触氧化池，填料的材质是砂石、竹木制品和金属制品，主要用于处理低浓度、低有机负荷的污水，它克服了活性污泥法在处理此类污水时，因污泥流失而不能维持正常运行的缺点，并取得了较好的效果。进入70年代，随着大孔径、高比表面积的蜂窝直管填料和立体波纹塑料填料的出现，使生物接触氧化法的应用范围得到拓宽，它不仅可用于处理生活污水，而且可用于处理高浓度有机废水和有毒有害工业废水，与其他生物处理方法相比，展现出了优越性，我国在70年代开始对生物接触氧化法进行了研究，第一座生产性试验装置用于处理城市污水，在处理效果、动力消耗、经济效益和管理维护等方面都明显优于活性污泥法。与活性污泥法比较，生物接触氧化具有以下主要优点：①生物接触化法以填料作为载体，供生物群栖息生长，形成稳定的生态体系，有较高的微生物浓度，一般可达10~20g/l；氧的利用率高，可达10%。具有较高的耐冲击负荷能力和对环境变化的适应能力，剩余污泥量少。②生物接触氧化法可以充分利用丝状菌的强氧化能力且不产生污泥膨胀。并且不需要象活性污泥法那样采用污泥回流以调整污泥量和溶解氧浓度，易于管理和操作。随着十余年的大量实践，对氧化池结构形式、填料的品种和安装方式、供气装置的种类和布置形式等方面进行了不断创新、不断优化。目前，生物接触氧化技术已经广泛应用处理生活污水、生活杂用水和不同有机物浓度的工业废水。
填料是微生物栖息的场所、生物膜的载体。填料的表面生长生物膜，生物膜的新陈代谢过程使污水得利净化。填料的性能直接影响着生物接触氧化技术的效果和经济上的合理性，因而填料的选择是生物接触氧化技术的关键。
填料的特性取决于填料的材质和结构形式。填料的材质应具有分子结构稳定、抗老化、耐腐蚀和生物稳定性好等特性。填料的结构形式应具有比表面积大、空隙率高、硬度高、有布水布气和切割气泡的功能。填料之间的空隙在外力作用下可发生变化，有利于剥落的生物膜及时排出填料区，以及填料的体积应具有可压缩性，并在复原后不发生变形，便于运输和安装。
固定化载体的发展
（1）固定式填料
固定式填料以蜂窝状及波纹状填料为代表，多用玻璃钢、各种薄形塑料片构成。新近有陶土直接烧结生产的陶瓷蜂窝填料，孔形为六角形，孔径在20~100mm之间。由于比表面积小，生物膜量小，表面光滑，生物膜易脱落，填料横向不流通，造成布气不均匀，易堵塞以至无法正常运转，且造价较高，近年来，此类填料已逐渐淘汰。
（2）悬挂式填料
悬挂式填料包括软性、半软性及组合填料、软性填料，理论比表面积大,空隙率>90%，挂膜快，空隙的可变性使之不易堵塞，而且造价低，组装方便，出水稳定，处理效果较好,COD和BOD5去除率达80%以上。但废水浓度高或水中悬浮物较大时，填料丝会结团，大大减少了实际利用的比表面积，且易发生断丝、中心绳断裂等情况，影响使用寿命，其寿命一般为1~2年。半软性填料，具有较强的气泡切割性能和再行布水布气的能力、挂膜脱膜效果较好、不堵塞；COD和BOD去除率在70-80%。使用寿命较软性填料长。但其理论比表面积较小（87-93m2/m3）生物膜总量不足影响污水处理效果，且造价偏高。
组合式填料，是鉴于软性、半软性存在的上述缺点并吸取软性填料比表面积大、易挂膜和半软性填料不结团，气泡切割性能好而设计的新型填料，在填料中央设计半软性部件支撑着外围的软性纤维束，其平面有如盾形，故又称盾式填料。其比表面积1000~2500 m2/m3，空隙率98%-99%，具有挂膜快，生物总量大，不结团等优点。污水处理能力优于软性、半软性填料，在正常水力负荷条件下COD去除率70%-85%，BOD5去除率达80%~90%，与之类似的还有灯笼式（或龙式）和YDT弹性立体填料。
（3）分散式填料
分散式填料包括堆积式、悬浮式填料，种类繁多。特点是无需固定和悬挂，只需将之放置于处理装置之中，使用方便，更换简单。北京晓清环保公司的多孔球形悬浮填料和北京桑德公司的SNP无剩余污泥悬浮填料等，具有充氧性能好，挂膜快，使用寿命长等优点。江西萍乡佳能环保工程公司新近开发的堆积式填料—球形轻质陶料，填料粒径2~4 mm，有巨大的比表面积，使反应器中单位体积内可保持较高的生物量，而且填料上的生物膜较薄，其活性相对较高，具有完全符合曝气生物滤池填料的国际性能标准，在法国承建的我国大连马栏河污水处理厂使用，这是我国新型填料开发的一项重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工艺在生活污水处理中的应用
城市污水经厌氧处理后，在现有的技术条件下，要达到二级出水标准，需要相当长的停留时间，结果使厌氧处理虽然在运行管理费用上占有优势，但在基建投资上却失去了竞争力。因此从微生物和化学角度讲，厌氧处理仅仅提供了一种预处理，它一般需要后处理方能满足新的污水排放标准。印度和南美国家在积极推广应用厌氧生活污水处理技术的同时，普遍意识到由于厌氧处理后氮和磷基本上没有去除，因此对厌氧出水进一步处理很有必要。缺乏合适的后处理技术，是导致厌氧生物处理技术在生活污水处理领域应用缓慢的主要原因之一。虽然已有的小试实验结果表明，两级厌氧系统组合可以获得良好的处理效果。但目前，在实际生产中，应用最为广泛的仍然是厌氧与好氧组合系统。在印度，氧化塘是最常用的后处理方法。经厌氧、氧化塘两级处理后的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分别为87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水处理工程中，以及哥伦比亚Bucarmanga镇的160000人生活污水处理工程中，后处理均采用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厌氧生活污水处理工程中，后处理方法比较多样化，二沉池＋氯消毒、淹没滤池＋二沉池＋氯消毒、氧化沟等，最后直接排入城市污水管网或用于农灌。在日本，城镇生活污水一般采用厌氧消化＋好氧活性污泥法联合处理、厌氧滤池＋好氧滤池以及厌氧滤池＋接触氧化法组合处理。并且最新研制的具有脱氮除磷功能的高级型JOHKASO小型家用生活污水净化器系统，广泛应用于分散处理生活污水方面。[7]厌氧和好氧生物处理技术的组合能够有效的去除大部分有机和无机污染物。厌氧生物专家G·Lettinga教授断言厌氧处理生物技术如果有合适的后处理方法相配合，可以成为分散型生活污水处理模式的核心手段，这一模式较之于传统的集中处理方法更具有可持续性和生命力，尤其适合发展中国家的情况。[8]
厌氧-好氧组合处理工艺，充分发挥了厌氧技术节能、好氧技术高效的优势，成为目前污水处理工艺发展的主要趋势。在国外，由上流式厌氧污泥床反应器（UASB）和好氧生物膜反应器组成的厌氧—好氧组合处理工艺一直是研究的重点，[9，10，11]并针对组合工艺的硝化/反硝化性能和动力学机理展开了较为深入的研究。[12，13]近年来，Ricardo Franci Goncalves等[14，15]进行的小试和中试的研究结果表明，采用UASB和淹没式曝气生物滤池（BF）组合工艺处理生活污水，两段HRT分别为6h和0.17h时系统对CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上，并且该组合系统相对单一的UASB污水处理系统而言，有更好的稳定出水水质的作用。当BF段的污泥回流至UASB段时，厌氧反应器内有机物甲烷化的能力提高，使产气量增加、剩余污泥量减少，可以减少甚至省去污泥浓缩池和消化池。
由于以UASB为主体的厌氧-好氧组合处理工艺,受温度的影响较大,特别是在低温条件下,系统的性能不能得到充分的发挥。Igor Bodik等[16]通过中试试验研究了厌氧折流板生物滤池反应器和淹没式曝气生物滤池组合工艺低温下处理生活污水时的脱氮性能。系统经过一年的运行，在厌氧段和好氧段的水力停留时间分别为15 h和4h的条件下，即使环境温度低于10℃（平均气温5.9℃），对CODcr、BOD5和SS的去除率仍达80%左右。低温使硝化的活性受到一定的影响，温度在4.5-23℃范围内，TKN的去除率在46.4-87.3%间变化,并且该系统也具有一定的反硝化功能，为低温环境下生活污水的脱氮处理提供了参考。
参考资料：http://..com/question/23545633.html?si=4
9. 怎样解决北方低温对污水处理厂的影响
1、尽量选用对温度要求不高的工艺；
2、可做保温或者用锅炉蒸汽加温；
3、构筑物可做成地下或半地下的；
4、做成室内的。
10. 冬季污水处理厂低温运行需要注意哪些
影响污水处理厂冬季稳定运行的几个因素
(一)温度
在活性污泥处理工艺中水版温是最重要的权因素之一，在一定范围内，随着温度的升高，微生物生化反应的速率加快，繁殖速率也随之加快。
(二)溶解氧(DO)
(三)pH值
(四)营养物质
(五)有机负荷
好氧及厌氧工艺均需要保证一定的有机负荷，且厌氧工艺的要求更高，但当有机物过多时，也会对微生物生长产生不利影响。
(六)氧化还原电位
(七)有毒物质(抑制物质)
无论好氧还是厌氧工艺，都会受到某些有毒物质的影响。如重金属、氰化物、H2S、卤族元素及其化合物、酚、醇、醛等。