小型一體化污水處理系統
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水解工藝是一種新開發出來的工藝過程，它是指復雜的有機物分子，在水解酶參與下加以水分子分解為簡單化合物的反應，酶的催化反應效率要比相應無酶反應高106-1013倍，反應是在缺氧條件下進行的。
厭氧反應分為四個階段：水解、酸化、酸性衰退和甲烷化。在水解階段，固體物質溶解為溶解性物質，大分子物質降解為小分子物質，難生物降解物質轉化為易生物降解物質。在酸化階段，有機物降解為各種有機酸。水解和產酸進行得較快，難以把它們分開。起作用的主要微生物是水解菌和產酸菌。
這里所說的水解工藝，就是利用厭氧工藝的前兩段，即把反應控制在第二階段，不進入第三階段。在水解反應器中實際上完成水解和酸化兩個過程。但為了簡化稱呼，簡稱為“水解”。
水解工藝系統中的微生物主要是兼性微生物，它們在自然界中的數量較多，繁殖速度較快。而厭氧工藝系統中的產甲烷菌則是嚴格的專性厭氧菌，它們對于環境的變化。如pH值、堿度、重金屬離子、洗滌劑、氨、硫化物和溫度等的變化，比水解菌和產酸菌要敏感得多，并且生產緩慢(世代周期長)。
重要的區別是水解工藝是在缺氧的條件下反應，而厭氧工藝則是在厭氧條件下反應。所謂厭氧(anaerobic)作用是指的無氧(溶解氧DO=0)，而缺氧(anexic)作用是指無氧或微氧(DO<0.3-0.5mg/l)。
相對厭氧處理而言，水解反應的水力停留時間較短，反應一般在4-18小時完成。水解工藝運行穩定，受外界氣溫變化影響小，一般說水溫在5-40℃之間，因為水解菌種由中溫菌和低溫菌兩種菌種協同作用。水解池不產生如厭氧反應那樣的臭味，且池子越深，效率越高，池深可達8.5-9m，可節省用地。
水解菌種不同于厭氧工藝的甲烷菌，它是一種兼性菌種;而甲烷菌則是單一專性菌種，只要底物發生變化，甲烷菌就要衰亡。而水解工藝的水解菌種具有易繁殖性及強適應性，使水解工藝較厭氧工藝有突出的優點，能適應企業產品結構的變化。
水解池的CODCr去除率一般為30-50%(某些工程可達60-80%);
固體懸浮物的水解率為50-65%;
水解--好氧工藝與全好氧工藝相比，能耗可節省40%左右;
占地面積比厭氧工藝或純好氧工藝節省20-30%;
解--好氧工藝(H/O)的CODCr總去除率可達95-98%;
好氧生物處理就是在水體中有溶解氧存在的條件下，通過好氧微生物一系列生命活動，把水體中的有機物做為C源消耗掉，從而達到污水處理的目的。
好氧微生物在合適的營養條件和生存環境下，生長代謝速度是很快的，處理裝置啟動的時間短但是效率高;而且對環境溫度的敏感較厭氧處理低，對中低濃度的有機廢水處理效果很好，可以很直接就達到排放的標準。
物理法
物理法是用物理的手段對受污染地下水進行治理的一種方法，概括起來又可分為：
①屏蔽法
該法是在地下建立各種物理屏障，將受污染水體圈閉起來，以防止污染物進一步擴散蔓延。常用的灰漿帷幕法是用壓力向地下灌注灰漿，在受污染水體周圍形成一道帷幕，從而將受污染水體圈閉起來。其他的物理屏障法還有泥漿阻水墻、振動樁阻水墻、板樁阻水墻、塊狀置換、膜和合成材料帷幕圈閉法等，原理都與灰漿帷幕法相似。總的來說，物理屏蔽法只有在處理小范圍的劇毒、難降解污染物時才可考慮作為一種永jiu性的封閉方法，多數情況下，它只是在地下水污染治理的初期，被用作一種臨時性的控制方法。
②被動收集法
該法是在地下水流的下游挖一條足夠深的溝道，在溝內布置收集系統，將水面漂浮的污染物質如油類污染物等收集起來，或將所有受污染地下水收集起來以便處理的一種方法。被動收集法一般在處理輕質污染物(如油類等)時比較有效，它在美國治理地下水油污染時得到過廣泛的應用。
水動力控制法
水動力控制法是利用井群系統，通過抽水或向含水層注水，人為地改變地下水的水力梯度，從而將受污染水體與清潔水體分隔開來。根據井群系統布置方式的不同，水力控制法又可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法。上游分水嶺法是在受污染水體的上游布置一排注水井，通過注水井向含水層注入清水，使得在該注水井處形成一地下分水嶺，從而阻止上游清潔水體向下補給已被污染水體;同時，在下游布置一排抽水井將受污染水體抽出處理。而下游分水嶺法則是在受污染水體下游布置一排注水井注水，在下游形成一分水嶺以阻止污染羽流向下游擴散，同時在上游布置一排抽水井，抽出清潔水并送到下游注入。同樣，水動力控制法一般也用作一種臨時性的控制方法，在地下水污染治理的初期用于防止污染物的擴散蔓延。
抽出處理法
抽出處理法是當前應用很普遍的一種方法，可根據污染物類型和處理費用來選用，大致可分為三類：
①物理法。包括：吸附法、重力分離法、過濾法、反滲透法、氣吹法和焚燒法等。
②化學法。包括：混凝沉淀法、氧化還原法、離子交換法和中和法等。
③生物法。包括：活性污泥法、生物膜法、厭氧消化法和土壤處置法等。受污染地下水抽出后的處理方法與地表水的處理相同，需要指出的是，在受污染地下水的抽出處理中，井群系統的建立是關鍵，井群系統要能控制整個受污染水體的流動。處理后地下水的去向有兩個，一是直接使用，另一個則是用于回灌。用于回灌多一些的原因是回灌一方面可稀釋受污染水體，沖洗含水層;另一方面還可加速地下水的循環流動，從而縮短地下水的修復時間。
原位處理法
原位處理法是地下水污染治理技術研究的熱點，不但處理費用相對節省，而且還可減少地表處理設施，zui大程度地減少污染物的暴露，減少對環境的擾動，是一種很有前景的地下水污染治理技術。原位處理技術又包括物理化學處理法及生物處理法。
污水整個過程為通過粗格柵的原污水通過污水提升泵提升后，流經格柵或者砂濾器，之后進入沉砂池，經過砂水分離的污水進入初次沉淀池，以上為一級處理，初沉池的出水進入生物處理設備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設備的出水進入二次沉淀池，二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理，一級處理結束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設備，一部分進入污泥濃縮池，之后進入污泥消化池，經過脫水和干燥設備后，污泥被后利用。
典型的五種工藝
(1)間歇活性污泥法(SBR)
間歇活性污泥法也稱序批式活性污泥法(SequencingBatchreactor-SBR)，它由個或多個SBR池組成，運行時，廢水分批進入池中，依次經歷5個獨立階段，即進水、反應、沉淀、排水和閑置。進水及排水用水位控制，反應及沉淀用時間控制，一個運行周期的時間依負荷及出水要求而異，一般為4～12h，其中反應占40%，有效池容積為周期內進水量與所需污泥體積之和。比連續流法反應速度快，處理效率高，耐負荷沖擊的能力強;由于底物濃度高，濃度梯度也大，交替出現缺氧、好氧狀態，能抑制專性好氧菌的過量繁殖，有利于生物脫氮除磷，又由于泥齡較短，絲狀菌不可能成為優勢，因此，污泥不易膨脹;與連續流方法相比，SBR法流程短、裝置結構簡單，當水量較小時，只需一個間歇反應器，不需要設專門沉淀池和調節池，不需要污泥回流，運行費用低。
(2)吸附再生(接觸穩定)法
這種方式充分利用活性污泥的初期去除能力，在較短的時間里(10～40min)，通過吸附去除廢水中懸浮的和膠態的有機物，再通過液固分離，廢水即獲得凈化，BOD5可去除85%～90%左右。吸附飽和的活性污泥中，一部分需要回流的，引入再生池進一步氧化分解，恢復其活性;另一部分剩余污泥不經氧化分解即排入污泥處理系統。分別在兩池(吸附池和再生他)或在同一池的兩段進行。它適應負荷沖擊的能力強，還可省去初次沉淀池。主要優點是可以大大節省基建投資，適于處理含懸浮和膠體物質較多的廢水，如制革廢水、焦化廢水等，工藝靈活。但由于吸附時間較短，處理效率不及傳統法的高。
小型一體化污水處理系統氧化溝氧化溝是延時曝氣法的一種特殊型式。
氧化溝氧化溝是延時曝氣法的一種特殊型式。它的平面象跑道，溝槽中設置兩個曝氣轉刷(盤)，也有用表面曝氣機、射流器或提升管式曝氣裝置的。曝氣設備工作時，推動溝液迅速流動，實現供氧和攪拌作用。與普通曝氣法相比，氧化溝具有基建投資省，維護管理容易，處理效果穩定，出水水質好，污泥產量少，還有較好的脫N、P作用，適應負荷沖擊能力強等優點。
(4)連續進水周期循環延時曝氣活性污泥法(ICEAS)
ICEAS反應器前部設有預反應區(占池容積的10%)。反應池由預反應區和主反應區組成，并實現連續進水，間歇排水。預反應區一般處在厭氧和缺氧狀態，有機物在此被活性污泥吸附，該區還具有生物選擇作用，抑制絲狀菌生長，防止污泥膨脹。被吸附的有機物在主反應區內被活性污泥氧化分解。反應連續進水，解決了來水與間歇進水不匹配的矛盾。但該工藝沉淀效果較差、凈化效果變差，易發生污泥膨脹，污泥負荷較低，反應時間長，設備容積增大，投資較大。
(5)生物脫氮除磷工藝(A/A/O)
污水首先進入厭氧池與回流污泥混合，在兼性厭氧發酵菌的作用下，廢水中易生物降解的大分子有機物轉化為聚磷菌可以吸收小分子有機物(如VFA)，并以PHB的形式貯存在體內，其所需的能量來自聚磷鏈的分解。隨后，廢水進入缺氧區，反硝化細菌利用廢水中的有機基質對隨回流混合液帶入的NO3-進行反硝化。廢水進入好氧池時，廢水中有機物的濃度較低，聚磷菌主要是通過分解體內的PHB而獲得能量，供細菌增殖，同時將周圍環境中的溶解性磷吸收到體內，并以聚磷鏈的形式貯存起來，隨后以剩余污泥的形式排出系統。系統中好氧區的有機物濃度較低，正有利于該區中自養硝化菌的生長。厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能;工藝簡單，水力停留時間較短;SVI一般小于100，不會發生污泥膨脹;污泥中磷含量高，一般為2.5%以上;厭氧-缺氧池只需輕緩攪拌，使之混合，而以不增加溶解氧為度;沉淀池要避免發生厭氧-缺氧狀態，以避免聚磷菌釋放磷而降低出水水質和反硝化產生N2而干擾沉淀;脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中挾帶DO和硝酸態氧的影響，因而脫氮除磷效果不可能提高。
物化法主要用于對廢水進行預處理，該方法包括:混凝沉淀法、吸附法、離子交換法、萃取法、擴散滲析法、電滲析法等。
厭氧生物法
廢水的厭氧處理在有機物含量較高時很適用。由于厭氧處理時，污泥產生量少，對營養元素要求低，同時產生的甲烷可作潛在的能源，可消除氣體排放的污染，投資成本一般較低，運行管理費用也大大低于好氧工藝。在制糖工業廢水處理中得到了廣泛的應用。
好氧生物法
好氧生物法主要有活性污泥法和生物膜法。
序批式活性污泥法，主要構筑物是SBR反應池，在該池中依次完成進水、反應、沉淀、潷水、排泥等過程。該工藝相對于連續式活性污泥法有處理構筑物少、污泥好氧穩定、抗沖擊負荷強、氧利用率高、污泥膨脹的概率低、處理效果穩定等優點。
厭氧—好氧處理工藝
厭氧生物處理法適用于高濃度有機廢水的處理，且具有能耗小、去除負荷高、并可回收沼氣做能源等優點，但其出水難以達到排放標準；而好氧生物處理法適用于處理濃度較低的廢水，具有凈化后出水水質好等優點。
因此目前在高濃度有機廢水的處理工程中，常集厭氧、好氧處理的優點于一身，構成厭氧—好氧組合工藝，即高濃度有機廢水首先經厭氧法處理，出水再經好氧法進行進一步凈化，在實際應用中取得良好效果。
膜生物反應器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結臺的新型水處理技術，以膜組件取代二沉池（或潷水器）在生物反應器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設施占地，并通過保持低污泥負荷減少污泥量。屬于活性污泥法+膜分離。
