隨著城市化步伐加快，我國城市、鄉(xiāng)村河流由于人類干擾，導致退化日益嚴重，陸地上污染物大量排放，使大部分河流氮、磷、COD、BOD等污染物嚴重超標，誘發(fā)一系列環(huán)境問題，城市黑臭河道水體之所以呈黑臭狀態(tài)，主要是過量納污導致水體供氧和耗氧失衡，污染物在此條件下轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生氨氮、硫化氫、揮發(fā)性有機酸等惡臭物質(zhì)以及鐵、錳硫化物等黑色物質(zhì)。在外部環(huán)境充足的條件下，水體中原有的好氧微生物對有機物進行好氧分解，消耗大量的氧氣，造成水體溶解氧不足形成厭氧環(huán)境，使得厭氧微生物大量繁殖，對水體中的有機污染物進行發(fā)酵，產(chǎn)生氨氣、硫化氫硫醇等多種發(fā)臭物質(zhì)，逸出水面進入大氣，直接刺激人的嗅覺器官，同時，水中鐵、錳等重金屬在厭氧條件下被還原，與水中的硫形成硫化物，形成大量黑色懸浮膠體顆粒，加上水體自身的色度，使其顏色為黑色或者泛黑色導致河流黑臭。

■ 設備選型：

■ 工藝介紹：

     污水經(jīng)格柵后，進入調(diào)節(jié)池，均化水質(zhì)，然后經(jīng)泵提升恒大興業(yè)一體化污水處理器，其采用微管曝氣，控制溶解氧濃度，使好氧池區(qū)域與膜組件區(qū)域溶解氧保持在2mg/L-3mg/L以內(nèi)，缺氧池溶解氧均維持在0.2-0.5mg/L，使系統(tǒng)處于兼氧狀態(tài)。反應器內(nèi)形成兼性厭氧菌占80%即以兼性厭氧菌為主，好氧菌與兼性菌共存的特性復合菌群。由于膜的截留作用使反應器內(nèi)具有高濃度特性微生物污泥，污染物可被高效降解，而且兼性厭氧菌的生存不需要溶解氧的保證，反應器的曝氣主要被用于對膜組件進行沖刷、震蕩，少量的溶解氧被用于氧化部分小分子有機物和維持出水的溶解氧值，實現(xiàn)兼氧同步硝化反硝化脫氮，物化輔助生化除磷。設備出水經(jīng)即可達標排放。

■ 工藝技術：

目前河道污水的生化處理技術已是十分成熟，可供選擇的工藝有普通活性污泥法、氧化溝法和人工濕地等，以及一些演變工藝。這些工藝花樣繁多，人們在不斷探索和改進，力圖使工藝更加高效和節(jié)能。普通活性污泥法具有運行穩(wěn)定、管理方便的優(yōu)點，前人在設計和運行方面積累了大量的工程經(jīng)驗，但普通活性污泥法也存在著在運行不當或進水水質(zhì)異常時易發(fā)生污泥膨脹導致出水惡化的問題，同時由于污泥泥齡較短和沒有缺氧工況；對氮、磷的去除率不理想，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，進入水體的污染負荷已嚴重超過水體自然凈化能力，特別是氮、磷在自然水體中積累，造成水體的富營養(yǎng)化已成為人們普遍關注的問題。

下面就若干主要生物除磷脫氮工藝敘述如下：

A2/O工藝

A2/O工藝活性污泥反應池由厭氧、缺氧、好氧三部分組成，其基本原理是原污水和含磷回流污泥進入?yún)捬醴磻剡M行磷的釋放和吸收低分子量有機物；在缺氧池，以進水中的有機物為碳源，利用混合液回流帶入的硝酸鹽進行反硝化脫氮；然后從缺氧池進入曝氣池，進一步去除BOD,，進行硝化反應和磷的過量吸收；在沉淀池中進行泥水分離，富磷污泥通過排剩余污泥把磷排出處理系統(tǒng)，達到生物脫磷的目的地。

SBR工藝

SBR工藝也稱為間歇曝氣活性污泥工藝或序批式活性污泥工藝，它的污水處理機制與普通活性污法完全相同，其區(qū)別在于源污水不是順次流經(jīng)各個處理單元，而是放流到單一反應池內(nèi)，隨時間順序?qū)崿F(xiàn)不同目的的操作。早在1914年到1920年期間，國外就建成若干座采用活性污泥法的污水處理裝置，采取間歇式運行方式。1920年后，由于種種原因，未得到廣泛應用。70年代起，隨著監(jiān)控和監(jiān)測技術的發(fā)展以及SBR工藝本身的特點，使SBR技術再度得到重視。

由于SBR法中，曝氣及沉淀匯集在同一池內(nèi)，節(jié)約了二次沉淀池和污泥回流系統(tǒng)（但曝氣池體積、曝氣動力設備均要增加），在中小規(guī)劃污水處理中是較好的處理工藝。

CAST工藝

CAST工藝即間歇進水周期循環(huán)式活性污泥法。CAST工藝是傳統(tǒng)SBR工藝的改進型，與傳統(tǒng)SBR法不同之處在于通過設置多座池子，盡管單座池子為間歇操作運行，但使整個過程達到連續(xù)進水、連續(xù)出水。其進水、反應、沉淀、出水和待機在一座池子中完成，常用四座池子組成一組，輪流運轉(zhuǎn)，一池一池的間歇處理。廢水處理的應用實踐中發(fā)現(xiàn)這種工藝能夠利用微生物在不同生物環(huán)境條件下的變化能力，因此近年來CAST 工藝得到了較廣泛的應用。其中北京經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)污水處理廠采用的就CAST工藝。

其工藝特點是，用隔墻將反應池分為生物選擇區(qū)和主反應區(qū)，選擇區(qū)約占總池容的10％，在生物選擇區(qū)也即厭氧區(qū)發(fā)生厭氧反應，將大分子的有機物質(zhì)分解為小分子的易生物降解的物質(zhì)，在好氧區(qū)通過好氧微生物的作用有效去除廢水中的有機污染物。

■ 工藝特點：

1)耐沖擊負荷、出水水質(zhì)較好。CAST 工藝的SBR反應池為間歇進水、排水，本身就耐沖擊負荷。同時，因污水是逐漸進入反應池的，且只占反應池容積的1/3左右，有稀釋作用。CAST工藝降解基質(zhì)速率較快，出水水質(zhì)穩(wěn)定。

2)污泥活性高、易沉降。采用CAST 工藝SBR反應池內(nèi)污泥沉降性能好，因為SBR處理工藝是一種運行周期內(nèi)完全混合、運行周期內(nèi)序推流的理想技術，這種特性使得其對污染物有良好的處理效果，且具有良好的抗沖擊負荷和防止活性污泥膨脹的性能。

3)理想靜沉、分離效果較好。CAST 工藝沉淀時沒有進出水干擾，是理想靜沉，泥水分離效果好，使出水中SS進一步降低。

4) 占地較少。省去了常規(guī)二沉池及污泥回流泵房等，是占地較少的工藝。

5)運行管理較簡單。伴隨工業(yè)與電子技術的發(fā)展，SBR反應池的運行很容易實現(xiàn)自動化控制，管理簡單易行。SBR池進水、進氣閥門的切換，鼓風機的啟、停，潷水器的升、降及剩余污泥的排放，均由PLC控制完成。CAST池曝氣方式采用非限量曝氣，其運行周期設定為4h，每個周期有進水、曝氣、沉淀、排水4個工作階段。