污水处理主流技术发展史

  在AN/O工艺流程中，原污水先进入缺氧池，再进入好氧池，并将好氧池的混合液与沉淀池的污泥同时回流到缺氧池。污泥和好氧池混合液的回流保证了缺氧池和好氧池中有足够数量的微生物，并使缺氧池得到好氧池中硝化产生的硝酸盐。而原污水和混合液的立即进入，又为缺氧池反硝化提供了充足的碳源有机物，使反硝化反应能在缺氧池中得以进行。反硝化反应后的出水又可在好氧池中进行BOD的进一步降解和硝化作用。

  为了达到同时脱氨除磷的目的，在Ap/O工艺中增设缺氧区，构造了厌氧/缺氧/好氧(A/A/O) 工艺。

  早期的生物脱氮除磷工艺是Bardenpho工艺，该工艺由两级A/O (Anoxic/Oxic) 工艺组成，共四个反应池。BOD的去除、氨氮氧化和磷的吸收都是在硝化(第一氧化) 段完成的。第二缺氧段提供足够的停留时间，通过混合液的内源呼吸作用，进一步去除残余的硝化氮。最终好氧段为混合液提供短暂的曝气时间，以降低二次沉淀池出现厌氧状态和释放磷的可能性。

  由于发现混合液回流中硝酸盐对生物除磷有非常不利的影响，Banard (1976) 提出真正意义上的脱氮除磷工艺，即在Bardenpho工艺的前端增设一个厌氧区，混合液从第一好氧区回流到第一缺氧区，污泥回流到厌氧区的进水端。这一工艺流程在南非称为五段式Phoredox 工艺，在美国称为改良型Bardenpho工艺。Bardenpho工艺按低污泥负荷方式设计和运行，目的是提高脱氮率。改良Bardenpho工艺得到进一步改善，20世纪80年代Marais研究组开发了UCT工艺，将污泥回流到缺氧区而不是厌氧区，在缺氧区和厌氧区之间建立第二套混合液回流使进入厌氧区的硝态氮负荷降低。

  生物膜法和活性污泥法一样，都是利用微生物去除污水中有机物的方法。但在活性污泥法中，微生物处于悬浮生长的状态，所以活性污泥法处理系统又称为悬浮生长系统。而生物膜法中的微生物则附着在某些物质的表面，所以生物膜法处理系统又称为附着生长系统。生物膜法最重要的包含生物滤池、生物转盘，生物流化床法等。

  生物膜法的基础原理是通过污水与生物膜的相对运动，使污水与生物膜接触，进行固液两相的物质交换，并在膜内进行有机物的生物氧化，使污水得到净化。与微生物悬浮生长的活性污泥法相比，它有以下优点: 由于存在许多硝化细菌，因此具有较高的脱氮能力; 生物膜中存在的微生物具有多样性，包括好氧菌、厌氧菌、真菌和藻类等，使其在去除污染物方面具有广谱性；大量的微生物生长占据了整个反应器的空间，单位体积的生物量远比活性污泥法高，因此单位体积的解决能力也大；膜法中的微生物的食物链比活性污泥法长，产生的污泥大都被生物消耗，因此剩余污泥少；系统维护方便，能耗低，无需污泥回流；该系统的微生态复杂，对水力和有机负荷变化的承担接受的能力强，操作稳定。

  1893年在英国尝试将污水在粗滤料上喷酒进行净化试验，取得良好的效果，这种工艺得到公认，命名为生物过滤法，处理构筑物则称为生物滤池，开始用于污水处理实践并迅速地在欧洲一些国家得到应用。早期出现的生物滤池处理负荷低，未解决这个问题，高负荷生物滤池孕育而生。20世纪50年代，原民主德国有人按化学工业中填料塔方式，建造了塔式生物滤池，这种池子通风顺畅，净化功能良好，使占地面积大的问题进一步得到解决。

  生物转盘是于20世纪60年代由原联邦德国所开创的一种污水生物处理技术。原联邦德国斯图加特工业大学勃别尔(Popel) 教授和哈特曼(Hartman) 教授对生物转盘技术的实用化进行了大量的试验研究和理论探讨工作，并于1964 年发表了题为“生物转盘的设计、计算与性能”的论文，就此奠定了生物转盘技术发展的基础。生物转盘初期用于生活污水处理，后推广到城市污水处理和有机工业废水的处理。处理规模也逐步扩大。当前，生物转盘处理技术已被公认为是一种净化效果好、能源消耗低的生物处理技术。

  生物接触氧化法是20世纪70年代初开创的一种污水处理技术，在一些国家特别是日本、美国得到了迅速的发展和应用，大范围的应用于处理生活垃圾污水和食品加工等工业废水，还可用于地表微污染原水的生物预处理，生物接触氧化法在我国也得到比较广泛的应用，除生活垃圾污水外，还应用于石油化学工业、农药、印染、纺织、造纸、食品加工等工业废水净化处理，都取得了良好的处理效果。生物接触氧化法处理技术能分为两种：一是在池内填充填料，已经充氧的污水浸没全部填料并以一定的流速流经填料，污水与填料上布满的生物膜广泛接触，在生物膜上微生物新陈代谢功能的作用下，污水中的有机物得到去除，因此又称为“淹没式生物滤池”；二是采用与曝气池相同的曝气方法，向微生物提供所需的氧气并起到混合搅拌的作用，这种方式相当于在曝气池内填充微生物栖息的填料，因此又称为“接触曝气法”。

  自20世纪80年代以来，污水生物处理新工艺新技术的研究、开发和应用，已在整个世界范围内得到了长足的发展且出现了许多新型的污水生物处理技术，并正朝着自动控制的方向发展。

  化学处理，即通过化学反应改变污水中污染物的化学性质或物理性质，使它从溶解、胶体或悬浮状态转变为沉淀或漂浮状态，或从固态转变为气态，进而从水中除去的污水处理方法。污水化学处理法可分为：污水中和处理法、污水混凝处理法、污水化学沉淀处理法、污水氧化处理法、污水萃取处理法等。

  近年来，世界新型无机化学混凝剂如聚合铝、聚合铁和复合型无机混凝剂的开发成功以及新型有机高分子絮凝剂的开发，如各种离子型的分子量高达2000万的聚丙烯酰胺的开发应用，使化学法处理能够使用较少的药剂就能达到较高的处理效果，并且产生较少的污泥。

  随着工业的迅猛发展，工业废水的排放量逐年增加，且大都具有有机物浓度高、生物降解性差甚至有生物毒性等特点，国内外技术人员对此类高浓度、难降解有机废水的综合治理予以了格外的重视。目前部分成分简单、生物降解性略好、浓度较低的废水都能够最终靠组合传统工艺得到处理，而浓度高、难生物降解的废水治理工作在技术和经济上都存在很大困难，为此，开发研究了一些水处理高级氧化技术。

  针对一些工业废水浓度高、难生物降解等难题，开发了湿式氧化法。湿式氧化法(WAO)是在高温度高压力下，利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水，进而达到去除污染物的目的。该法具有适合使用的范围广，处理效率高，极少有二次污染，氧化速率快，可回收能量及有用物料等特点。进人20 世纪70 年代后，湿式氧化法工艺得到迅速发展，应用场景范围从回收有用化学品和能量进一步扩展到有毒有害废弃物的处理，尤其是在处理含酚、磷、氰等有毒有害于人体健康的物质方面已有大量文献报道。在国外，WAO技术已实现工业化，主要使用在于活性炭再生，含氰废水、煤气化废水、造纸黑液和城市污泥及垃圾渗出液处理。国内从20世纪80年代才开始做WAO的研究，先后进行了造纸黑液、含硫废水、含酚废水、煤制气废水、农药废水和印染废水等试验研究，目前，WAO在国内仍处于试验阶段。

  为了降低反应温度和压力，同时提高处理效果，出现了使用高效、稳定催化剂的催化湿式氧化法(CWAO) 和加入更强氧化剂（过氧化物）的湿式氧化法（WPO），为了彻底去除一些WAO难以去除的有机物，还出现了将废水温度升至水的临界温度以上的超临界湿式氧化法（SCWO）。

  1972年Fujishima 和Honda发现光照下的TiO2 单品电极能分解水，引起人们对光诱导氧化还原反应的兴趣，由此推进了有机物和无机物光氧化还原反应的研究。20 世纪80 年代初，开始研究光化学应用于环境保护，其中光化学降解治理污染尤受重视。光催化降解在环境污染治理中的应用研究更为活跃。目前有关光催化降解的研究报道中，以应用人工光源的紫外辐射为主，对分解有机物效果非常明显，但费用较高且需要消耗电能，因此国内外研究者均提出应开发利用自然光源或自然、人工光源相结合的技术，充分的利用清洁的可再次生产的能源，使太阳能利用和环境保护相结合,发挥光化学降解在环境污染治理中的优势。

  新型高效催化氧化的原理是在表面催化剂存在的条件下，利用强氧化剂二氧化氯在常温常压下催化氧化废水中的有机物，或直接氧化有机污染物，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机物，提高废水的可生化性，更好地去除有机污染物。除二氧化氯外，还有臭氧类氧化法，采用臭氧氧化法处理有机废水，反应速度快，无二次污染，在废水净化处理中应用较广泛。近年来又广泛开展了提高臭氧化处理效率的研究，其中，紫外/臭氧法、臭氧/双氧水法、草酸/Mn2+/臭氧法三种组合方式被证明最为有效。

  与生物处理法相比，化学处理法能迅速、有效地去除更多种类的污染物，特别是生物处理法不能处理的一些污染物，同时也可当作生物处理单元的预处理，提高可生化性。在水和其他资源日渐短缺的现状下，污水化学处理法将获得更大的发展。

  近年来，世界各国已较多地采用在生物处理的曝气池中投加铁盐的方法，使除磷的效果显著提升，并使活性污泥的浓度提高，污泥颗粒紧实，使生物处理的效果更稳定。在生物处理工艺中加入混凝沉淀等工艺，使处理后的出水达到更高的标准，能够完全满足回用的要求。

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  目前，国内外通用的污水处理技术主要是采用活性污泥法，此方法具有处理彻底、有机物降解率高、二次污染小、能耗低和运行管理方便等优点。但也存在微生物对环境的适应有要求，特别是水温受自然环境影响的问题较难解决。冬季运行具有水温低、污泥活性较弱等特点，增加了活性污泥的处理难度，不利于污水处

  编者按：厌氧氨氧化（ANAMMOX）因无需氧气和有机物而被冠以可持续污水处理技术，以致学界对其研究趋之若鹜并愈演愈烈。然而，20多年过去了，过热的研究与少有的工程应用形成了巨大反差，这一现象耐人寻味。因此，有必要对产生这种反差现象的原因进行理性分析，以期获得对ANAMMOX技术工程应用场景以及运

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  北极星水处理网获悉，11月22日，生态环境部发布关于2022年《国家先进污染防治技术目录（水污染防治领域）》（公示稿）的公示，公示期为2022年11月22日至11月28日。公示稿包括塔式A/O接触氧化污水处理装置、微氧循环流污水处理技术等38种水处理技术。关于2022年《国家先进污染防治技术目录（水污染防治

  北极星环保网获悉，10月25日，天津市生态环境局发布绿色技术评审结果公示，拟将“适合我国北方地区农村里的生活污水处理技术集成”、“高温尾气（烟气）余热回收技术”、“WSD脱硫废水零排放”等19项技术纳入天津市绿色技术推广目录。详情如下：绿色技术评审结果公示按照《市发展改革委市科技局市工业和信

  8月31日，聊城市新水河污水处理有限公司准四类水提标技术改造工程EPC招标公告发布没项目计划总投资约10464.37万元。该项目总占地面积4865.76平方米，对原有二沉池重新进行功能分区，同时完善原有自控系统、脱泥系统、除臭系统、配电系统，配套建设厂区道路、管道、给水、排水、绿化、消防公共工程；新

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  日前，江西省萍乡市人民政府印发萍乡市节能环保产业“十四五”发展规划，该规划指出，萍乡市节能环保产业脱胎于工业陶瓷、冶金、石油化学工业领域，从载体起家，陶瓷蜂窝体、氧化铝、分子筛、陶瓷膜管等品类齐全。“十四五”期间将立足环保陶瓷、催化剂等环保新材料基础赛道，继续保持并强化在耐酸陶瓷、化

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  文章亮点利用正渗透浓缩并回收藻酸盐驱动溶质钙离子反向扩散是有益的正渗透膜上回收物特性解析设计并制作新型的FO膜是重点研究方向文章简介资源回收是未来污水处理技术的发展趋势。藻酸盐是高的附加价值的生物聚合物，因其凝胶强度高、增稠性好、保水能力强、有生物相容性等特点，作为增稠剂、乳化剂、稳定

  在活性污泥法的应用过程中，其处理效果会受到污泥回流比、曝气时间、污泥负荷、污泥沉降比、MLSS等因素的影响。因此，需要基于污泥沉降比作为指标来监控处理情况。SV（污泥沉降比），即在1000mL（也有显示为100mL）的曝气池混合液中，经过静置、沉淀之后，污泥和混合液之间的体积比。污泥沉降比能够表

  活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理污水的一类处理方法。为什么叫活性污泥？活性污泥基本概念是1912年英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）发现提出的。他们对污水长时间曝气会产生污泥，同时水质会得到明显的改善。继而阿尔敦（Arden）和洛开脱（Lockgtt）对这一现象进行了研究。曝气试验是在

  1923年，上海第一座污水处理厂建成，由此拉开了上海污水处理的序幕。历经百年发展，上海从解放前的3座污水处理厂，3.55万吨/日的处理量，发展成为目前六大片区43座污水处理厂，处理规模超1000万吨/日，上海城市水环境面貌焕然一新。水处理行业的快速的提升为改善水环境、保障水安全发挥了强有力的支撑作

  【社区案例】前辈们，我想咨询一下，为什么“D型氧化沟”被称为“D型氧化沟”？“T型氧化沟”被称为“T型氧化沟”？“VR型氧化沟”被称为“VR型氧化沟”？“BMTS型氧化沟”被称为“BMTS型氧化沟”？一、什么是氧化沟？氧化沟(OxidationDitch，OD)又称为连续循环式反应器(ContinuousLoopReactor，CLR)，

  剩余污泥的排放是活性污泥工艺控制中很重要的一项操作，通常有MLSS、F/M、SRT、SV等方法控制排泥量，本文仅限于活性污泥法，生物膜及MBR工艺不适用。1、污泥浓度（MLSS）法用MLSS控制排泥是指在维持曝气池混合液污泥浓度恒定的情况下，确定排泥量。首先是根据实际工艺状况确定一个合适的MLSS浓度值。常规

  6月8日，国家能源招标网发布了焦化公司蒙西焦化二厂污水处理系统托管服务公开招标项目招标公告，项目地点为内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗蒙西工业园区焦化二厂，招标范围有系统水质达标、劳务、运行管理、设备维护、技术服务等托管服务内容，服务期限为合同签订后2年。焦化公司蒙西焦化二厂污水处理系统

  我国污水厂污泥产量巨大，处理处置形势严峻，实现污泥的资源化、能源化利用既是国家重大需求，也是“双碳”目标要求。污泥具有“污染”和“资源”双重属性，厌氧消化处理在降低污染的同时从污泥中回收生物质能，是实现污泥资源化、能源化的主流技术。但污泥泥质复杂，污泥厌氧消化效率低，如甲烷产率低

  活性污泥法是我国污水处理厂（WWTP）对污废水生物处理应用最广泛的工艺。但该工艺存在占地面积大的问题，应用场景范围受到限制。好氧颗粒污泥（AGS）是微生物在特定条件下相互聚合形成的结构紧密相连、外形规则的微生物聚合体，与传统的活性污泥法相比更具优势，如占地面积小、沉降性能好、生物量浓度高、耐

  活性污泥法是污水处理最常用的方法，而活性污泥的培养和驯化也是我们日常的重要工作。1、污泥的增长曲线活性污泥微生物是多菌种混合群体，其生长规律很复杂，但是也可用其增长曲线表示一定的规律。把少量活性污泥加入污水中，在温度适宜、溶解氧充足的条件下进行曝气培养时，活性污泥的增长曲线如下

  活性污泥法是处理城市污水最广泛使用的方法。它能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，同时也能去除一部分磷素和氮素，是废水生物处理悬浮在水中的微生物的很多方法的统称。污泥的性能决定了污水处理的效率及效果，如何评价污泥性能？有这几个

  通过公众号此前文章对生化池的曝气区域的运营管理细节进行了讨论，除了基于A2O工艺的曝气区域的细节管理以外，活性污泥还有别的类型的工艺变种，比如常见的SBR及其扩展系列CASS，CAST，CWSBR等等，整个系列的氧化沟工艺等。工艺类型的不同，但是核心都是活性污泥法，活性污泥中的好氧微生物所需要的好

  曝气生物滤池工艺能节约占地面积和建设投资。该工艺集生物降解和固液分离于一体，不设二沉池。此外，由于采用的滤料粒径较小，比表面积大，附着生物量高(可达10-20g/L)再加上反冲洗可有效更新生物膜，保持生物膜的高活性，这样就可在短时间内对污水进行快速净化。曝气生物滤池水力负荷、容积负荷大大高于传统污水处理工艺，停滞时间短，因此所需生物处理面积和体积都很小。主要构筑物通常为常规污水厂占地面积的1/10-1/5,厂区布置紧凑。

  目前生物法处理污水应用中有代表性的工艺主要有活性污泥法和生物膜法。下面，根据多年的生产实践和理论学习，就这两种工艺办法来进行分析与比较。

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  随着我们国家的经济的发展，社会的进步，引发了一系列的生态环境问题，污水作为对环境造成污染的核心问题之一，当然需要加以重视。为此，本文理论联系实际，综合文献资料、理论分析、经验总结等多种研究方法，分析了污水处理中经常用到的生物膜法、A/O法、人工湿地处理技术、蚯蚓微生物生态滤池、稳定塘五个污水处

  生物膜法是一种高效的废污水处理方法，具有污泥量少，不会引起污泥膨胀，对废水的水质和水量的变动具有较好的适应能力，运行管理简单等特点。生物膜法是使微生物附着在载体表面上并形成生物膜，当污水流经载体表面时，污水中的有机物及溶解氧向生物膜内部扩散。膜内微生物在有氧存在的情况下对有机物进行

  [摘要]本文主要列举了现阶段生物膜法短程硝化反硝化的研究，得出不同生物膜法短程硝化反硝化的影响因素和怎么来控制条件以实现稳定的短程硝化反硝化过程，以及对生物膜法短程硝化反硝化的研究进行展望。[关键词]生物膜法；短程硝化反硝化；氨氧化菌；亚硝酸盐累积短程硝化反硝化技术以能节约大约25%的

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  摘要：介绍了一种高浓高盐化工废水的资源化综合处理工艺，包括以下步骤：将废水集中，加入有机絮凝剂，沉降大颗粒杂质和大部分的悬浮物、漂浮物；加入活性炭吸附剂，吸附有机质；过滤，除去水中的颗粒状杂质、胶体物质和悬浮物，然后通过一级纳滤分离废水中的一二价离子；含一价离子水经过反渗透，制得

  本篇主要讲解塔式生物滤池、曝气生物滤池部分内容。01、塔式生物滤池塔式生物滤池是生物膜法的一种构筑物。池型似塔状，塔内分层布设轻质塑料载体，污水由上往下喷淋，与填料上生物膜和自下向上流动的空气充分接触，使水得到净化。《室外排水设计规范》对于塔式生物滤池有以下几点规定。★6.9.37：塔式

  生物膜法是污水处理厂主要生化工艺之一，很多污水处理厂均采用了生物膜法工艺，如生物接触氧化法、生物转盘、生物滤池、生物流化床等，因此掌握生物膜的形成过程是很重要的，下面就其形成过程进行详细论述：微生物在经历不可逆附着过程后，开始逐渐适应生存环境，并在载体表面逐渐形成小的，分散的微