25噸/日一體化污水處理設備
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傳統生物脫氮技術
廢水中的氮以有機氮、氨氮、亞硝氮和硝酸鹽4種形態存在…。如生活污水有機氮占含氮量的4O%～60%，氨氮占5O%～60%，硝態氮僅占0%一5%。傳統生物脫氮技術遵循已發現的自然界氮循環機理，廢水中的有機氮依次在氨化菌、亞硝化菌、硝化菌和反硝化菌的作用下進行氨化反應、亞硝化反應、硝化反應和反硝化反應后終轉變為氮氣而溢出水體，達到了脫氮目的。
傳統生物脫氮技術是目前應用廣的廢水脫氮技術。硝化工藝雖然能把氨氮轉化為硝酸鹽，消除氨氮的污染，但不能*消除氮污染。而反硝化工藝雖然能*氮素的污染，但不能直接去除氨氮。因此，傳統生物脫氮工藝通常由硝化工藝和反硝化工藝組成。由于參與的菌群不同和工藝運行參數不同，硝化和反硝化兩個過程需要在兩個隔離的反應器中進行，或者在時間或空間上造成交替缺氧和好氧環境的同一個反應器中進行…傳統生物脫氮途徑就是人為創造出硝化菌、反硝化菌的生長環境，使硝化菌和反硝化菌成為反應池中的優勢菌種。由于對環境條件的要求不同，硝化反硝化這兩個過程不能同時發生，而只能序列式進行，即化反應發生在好氧條件下，反硝化反應發生在缺氧或厭氧條件下。
常見的工藝有三級生物脫氮工藝、二級生物脫氮工藝和合建式缺氧一好氧活性污泥法脫氮系統等。傳統生物脫氮工藝存在不少問題：(1)工藝流程較長，占地面積大，基建投資高。(2)由于硝化菌群增殖速度慢且難以維持較高的生物濃度，特別是在低溫冬季，造成系統的HRT較長，需要較大的曝氣池，增加了投資和運行費用。(3)系統為維持較高的生物濃度及獲得良好的脫氮效果，必須同時進行污泥和硝化液回流，增加了動力消耗和運行費用。(4)系統抗沖擊能力較弱，高濃度NH，一和NO：一廢水會抑制硝化菌生長。(5)硝化過程中產生的酸度需要投加堿中和，不僅增加了處理費用，而且還有可能造成二次污染。因此，人們積極探討開發低耗的新型生物脫氮新工藝。
新型生物脫氮技術
隨著科學的發展，近年來發現了好氧反硝化菌和異養硝化菌，硝化反應不僅由自養菌完成，某些異養菌也可以進行硝化作用，反硝化不只在厭氧條件下進行，某些細菌也可在好氧條件下進行反硝化；許多好氧反硝化菌同時也是異養硝化菌，并能把NH3一氧化成NO：一后直接進行反硝化反應；氨的氧化不僅可以在好氧條件下進行，也可以在厭氧條件下進行。這些新發現突破了傳統生物脫氮理論的認識，為研發生物脫氮新工藝奠定了基礎。
短程硝化反硝化
傳統的生物脫氮工藝經過一系列反應，是全程硝化反硝化。中間浪費了一個將亞硝氮轉化硝氮，硝氮又轉化為亞硝氮的過程。1975年，Voets等進行經NO：一途徑處理高濃度氨氮廢水研究時發現了硝化過程中NO一積累的現象，并提出了短程硝化反硝化生物脫氮的概念。短程硝化反硝化生物脫氮是將硝化過程控制在亞硝酸鹽階段，阻止NO：一的進一步硝化，然后直接進行反硝化。然而，硝化菌能夠迅速地將NO：一轉化為NO，一，將NH的氧化成功地控制在亞硝酸鹽階段并非易事。目前，經NO一途徑實現生物脫氮成功應用的報道還不多見。影響NO一積累的控制因素比較復雜，主要有溫度、pH、游離氨(FA)、溶解氧(DO)、游離羥胺(FH)以及水力負荷、有害物質和污泥泥齡等。
目前比較有代表性的工藝為SHAR—ON工藝oSHARON工藝是由荷蘭DeIft技術大學于1997年開發的。該工藝采用的是CSTR反應器，適合于處理高濃度含氮廢水(>0．5gN／L)，其成功之處在于巧妙地利用了硝酸菌和亞硝酸菌的不同生長速率，即在較高溫度下(30℃～4O℃)，硝化菌的生長速率明顯低于亞硝酸菌的生長速率。因此通過控制溫度和HRT可以自然淘汰掉硝酸菌，使反應器中的亞硝酸菌占優勢，使氨氧化控制在亞硝酸鹽階段。
與全程硝化反硝化相比，短程硝化反硝化具有如下的優點：(1)硝化階段可減少25%左右的需氧量，降低了能耗；(2)反硝化階段可減少40%左右的有機碳源，降低了運行費用；(3)反應時問縮短，反應器容積可減小30%～40%左右；(4)具有較高的反硝化速率(NO一的反硝化速率通常比NO，一的高63%左右；(5)污泥產量降低(硝化過程可少產污泥33%～35%左右，反硝化過程中可少產污泥55%左右)；(6)減少了投堿量等。對許多低COD／NH’比廢水(如焦化和石化廢水及垃圾填埋滲濾水等)的生物脫氮處理，短程硝化反硝化顯然具有重要的現實意義。
同時硝化反硝化
同時硝化反硝化，即硝化與反硝化反應在同一個反應器中同時完成¨引。SND生物脫氮的機理目前已初步形成了三種解釋，即宏觀環境解釋、微環境理論和生物學解釋。宏觀環境解釋認為l1¨：由于生物反應器的混合形態不均，可在生物反應器內形成缺氧及(或)厭氧段，即宏觀環境。例如，在生物膜反應器中，生物膜采用了系列稀釋分離、平板劃線分離，顯微單細胞分離等多種方法，但均以失敗告終。用傳統的微生物培養方法，了解到ANAMMOX菌混培物的一些基本生理生化特征。在鑒定厭氧氨氧化菌的過程中，嘗試了現代分子生物學技術¨引。研究表明厭氧氨氧化菌廣泛存于自然界中，用普通好氧活性污泥、好氧硝化活性污泥、好氧硝化顆粒污泥、反硝化污泥、SBR泥、河涌底泥、UASB顆粒污泥、城市污水處理廠污泥、垃圾填埋場處理滲濾液的污泥等¨加’，而且都成功啟動了ANAMMOX反應器，啟動時間也由兩百天縮短到兩個月。目前要解決的問題是實際廢水中氨氮含量高，但是亞硝氮含量非常低，而且要求的反應溫度過高(32℃)，這些都限制了厭氧氨氧化反應器的實際運用。
25噸/日一體化污水處理設備膜分離技術，是利用一張特殊制造的，有選擇透過性的薄膜，在外力推動下對混合物進行分離、提純、濃縮的一種新型分離技術，是根據混合物的物理性質的不同用過篩的方法將其分離，或根據混合物的不同化學性質分離開物質。物質通過分離膜的速度（溶解速度）取決于進入膜的速度和進入膜的表面擴散到膜的龍眼、另一表面的速度（擴散速度）。而溶解速度*取決于被分離于膜材料之間化學性質的差異，擴散速度除化學性質外還與物質的分子量有關，速度越大，透過膜所需的時間越短，混合物中各組分透過膜的速度相差越大，則分離效率越高。
膜分離技術在城市污水深度處理中的應用
城市污水深度處理和回用開始于20世紀60年代。城市污水具有量大、集中、水質較為穩定的特點，是一種潛在的水資源。城市污水深度處理通常以污水處理廠的二級或三級排放液為水源，用反滲透（RO）對它進行后的脫鹽，脫COD、BOD以及微量有機物和重金屬離子的脫除，出水水質可達到飲用水標準。但由于某些主觀原因，目前大多不直接用作飲用水。國外常將其注入地下蓄水層或淡水水庫進行自然凈化（通常需存放兩年），也有用作工業冷卻水，鍋爐用水等非飲用目的。城市缺水制約著經濟的發展，把城市的二級出水進行處理后再生回用是解決水源短缺的一條途徑。二級排放液在進RO裝置前需進行預處理，以使進水水質符合RO裝置的使用要求。預處理的好壞是RO技術應用成敗的關鍵。現在，RO前采用MF或UF預處理的深度水處理過程已成為非直接飲用水回用工程中城市廢水處理的工業標準，國內外都在積極地采用膜技術大規模地把城市污水開發為新的水資源。我國采用“微絮凝纖維過濾+膜濾”對洗浴廢水進行了研究，試驗表明，此工藝具有出水穩定、占地面積小的特點。天津經濟技術開發區污水處理廠引進挪威SBR序批式活性污泥法*工藝，每天可提供10萬噸二級生化處理出水作為水源，使污水深度處理后回用成為可能。我國的城市污水再生回用并不普及，膜技術在深度處理的應用相對也很少，今后我們還需在污水的再生回用和深度處理技術上進行研究。
厭氧生物處理是在厭氧條件下，形成了厭氧微生物所需要的營養條件和環境條件，利用這類微生物分解廢水中的有機物并產生甲烷和二氧化碳的過程。
高分子有機物的厭氧降解過程可以被分為四個階段：水解階段、發酵(或酸化)階段、產乙酸階段和產甲烷階段。
（1）水解階段水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。
（2）發酵（或酸化）階段發酵可定義為有機物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在此過程中溶解性有機物被轉化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物，因此這一過程也稱為酸化。
（3）產乙酸階段在產氫產乙酸菌的作用下，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。
（4）甲烷階段這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。
酸化池中的反應是厭氧反應中的一段。
厭氧池是指沒有溶解氧，也沒有硝酸鹽的反應池。缺氧池是指沒有溶解氧但有硝酸鹽的反應池。
酸化池——水解、酸化、產乙酸，限制甲烷化，有pH值降低現象。工藝簡單，易控制操作，可去除部分COD。目的提高可生化性；
厭氧池——水解、酸化、產乙酸、甲烷化同步進行。需要調節pH，不易操作控制，去除大部分COD。目的是去除COD。
缺氧池——有水解反應，在脫氮工藝中，其pH值升高。在脫氮工藝中，主要起反硝化去除硝態氮的作用，同時去除部分BOD。也有水解反應提高可生化性的作用。
水解酸化池內部可以不設曝氣裝置，控制停留時間再水解、酸化階段，不出現厭氧產氣階段，前兩個階段的COD去除率不是很高，因為他的目的只是將大分子的變成小分子有機物，一般去除率在20%左右，產氣階段的COD去除率一般在40%左右，但這是產生的硫化氫氣體要進行除臭處理，且達到產氣階段的停留時間要較前兩階段長，也就是要出現厭氧狀態。缺缺氧池內要設置曝氣裝置，控制溶解氧在0.3-0.8mg/l，利用兼氧微生物及生物膜來降解廢水中的有機物，接觸氧化池內的曝氣器要慎重選擇，既要保證供氧量，又要確保有利于生物膜的脫落、更新。一般不選用微孔曝氣器作為池底的曝氣器。
好氧池就是通過曝氣等措施維持水中溶解氧含量在4mg/l左右，適宜好氧微生物生長繁殖，從而處理水中污染物質的構筑物；
厭氧池就是不做曝氣，污染物濃度高，因為分解消耗溶解氧使得水體內幾乎無溶解氧，適宜厭氧微生物活動從而處理水中污染物的構筑物；
缺氧池是曝氣不足或者無曝氣但污染物含量較低，適宜好氧和兼氧微生物生活的構筑物。
不同的氧環境有不同的微生物群，微生物也會在環境改變的時候改變行為，從而達到去除不同的污染物質的目的。
好氧池的作用是讓活性污泥進行有氧呼吸，進一步把有機物分解成無機物。去除污染物的功能。運行好是要控制好含氧量及微生物的其他各需條件的*，這樣才能是微生物具有大效益的進行有氧呼吸。
厭氧處理是利用厭氧菌的作用，去除廢水中的有機物，通常需要時間較長。厭氧過程可分為水解階段、酸化階段和甲烷化階段。
水解酸化的產物主要是小分子有機物，使廢水中溶解性有機物顯著提高，而微生物對有機物的攝取只有溶解性的小分子物質才可直接進入細胞內，而不溶性大分子物質首先要通過胞外酶的分解才得以進入微生物體內代謝。例如天然膠聯劑（主要為淀粉類），首先被轉化為多糖，再水解為單糖。纖維素被纖維素酶水解成纖維二糖與葡萄糖。半纖維素被聚木糖酶等水解成低聚糖和單糖。
