1生物处理是最经济的污水处理方法

      污水经过预处理后，采用生物处理是最经济的处理工艺，生物法工作过程为：通过驯化培养而聚集的优势微生物群体，在生长过程中利用周围环境中的营养物质即水中的有关污染物质进行新陈代谢，达到降解污染物、净化水质的目的。

2生物处理方法简介

     生物处理工艺按生物生长状态，分为活性污泥法、生物膜法。活性污泥工艺中生物以菌胶团的形式悬浮于水中，通过曝气混合分解污水中的污染物。活性污泥工艺按其运行方式分为：普通曝气池、氧化沟、SBR、A/O、A/A/O（A2O）等，主要应用于大型的污水处理厂。除SBR工艺外，均需设置污泥回流泵，设备较多，所以SBR工艺在中、小型污水处理工程中也有应用，但SBR工艺设计负荷较小，一般为0.1kgBOD5/m3∙d，占地面积较大，由于滗水需要，水池深度较大，同时自动控制设备较多，一旦设备故障或运行参数发生变化，必须对整个运行程序进行调整。同时小型污水处理采用活性污泥工艺，容易发生污泥膨胀引起污泥流失，使处理池内的污泥浓度得不到保证，从而影响处理效果。

     生物膜法在处理池内设置填料，作为生物的载体，使大量生物附着生长，同时污水中又有一定浓度的悬浮生物。按其运行方式分为：生物接触氧化法、生物滤池、生物转盘等。生物滤池和生物转盘一般使用于水量较小、进水浓度较低的污水处理，由于其生物浓度较低，设计负荷较小，占地面积较大，抗冲击负荷性能较差，目前使用的已较少。

     生物接触氧化法工艺通过配以高效填料，具有处理负荷高、耐冲击负荷、不产生污泥膨胀，设施体积小、污泥产生量少、运行稳定可靠、管理方便等优点，但造价相当高，因此该方法一般只适用于中小型地埋式污水处理站。

3废水处理工程对材料的特殊要求

1、严酷的地理气候条件对材料的氧化十分严重

     地理位置特殊，地处高纬度内陆型戈壁沙漠边缘；气候特点属典型的大陆型沙漠干燥气候，夏季酷热，冬季寒冷，昼夜温差大，年降雨量极少，尤其是夏季雨量最少、白天燥热，紫外线强度大、日照时间长；污水发生期短而集中，浓度由低到高呈线性上升；

2、对工程材料的特殊要求——塑料制品不可用

     特殊条件和情况，使得污水处理的方法和工艺的选择面较窄，其核心处理工艺不仅要启动快而且要适应水质浓度由低到高的变化。同时对材料的选择也有苛刻要求，应能在漫长的闲置期间必须能抗风沙气蚀、抗氧化、抗强紫外线辐射、抗严寒低温，而不变质、不老化、不脆裂，因此在设备和部件的材质选择中，首先要排除塑料制品。

1、生物膜法

     生物膜法具有易驯化、启动快、池容积较小等优点，主要有生物滤池、接触氧化等。

1.1、生物滤池

     作为上世纪三十年代用于生活污水处理的污水生物处理方法，适用于低浓度小规模的污水处理，由多孔网板、塑料滤头、塑料曝气头、塑料或陶质、滤料、集水器、大流量的反冲洗泵、鼓风机等和池体组成。

     生物滤池不适用于中高浓度的污水处理，因为它的滤料间隙小，很容易被脱落的生物膜堵塞；再者它所需要的反冲洗水量特别大；其三，滤料层占据了70～80%的池容积，翻堆、更换等维护作业量很大、依赖人工操作、劳动强度高；其四，塑料部件的老化快、易脆裂、不耐低温、使用寿命最多两年必须更换，维护费用相当大；

2、接触氧化法

     接触氧化法是在池中串挂丝状、片状、管状或投放球状高空隙率的塑料填料用作生物膜附着物，在池底设置塑料曝气头等，是一种出现于上世纪七十年代的新型高效的生物反应器，其处理规模可大可小，适应水质浓度范围较宽，用于低浓度污水处理时具有较强优势，而用于高浓度污水处理时则不及活性污泥法。其最大弱点是主要材料只能采用塑料做成，这在长年连续运行淹没在污水中的场合对其使用寿命尚可，而对番茄酱污水处理这种强季节性，运行期短而闲置期长，以及特殊的环境与气候条件，则同样存在着不耐低温、老化快、易脆裂、使用寿命仅1年等弊病，且同样存在维护作业量大、费用高的问题。再者，如果填料在运行期间出现断裂破碎，这些断丝、碎片将随污水排走，漂入河沟灌入农田，将会造成大面积的“白色污染”，后果将比污水直排更严重。 

2.2活性污泥法

     活性污泥是微生物菌落的聚合体，活性污泥法是指在盛满污水的容器或池体中，通过曝气充氧自然培养驯化微生物群体——活性污泥，由活性污泥来降解和去除污水中的有机物，使之得到净化的方法。活性污泥法又可根据曝气深度分为两大体系：常规（浅层）曝气和深层曝气；浅层曝气中又演化SBR法、氧化沟法等多种形式，深层曝气又分为深层和深井曝气两种方式。

1、浅层曝气法

     活性污泥法中的SBR(序批式)法、CASS、CAST、和氧化沟都是浅层曝气法。对于污水处理来说，其生物反应的停留时间必须在十几或三十多个小时，都要建造大规模的钢砼池体，还要配套一系列的大型昂贵的机械设备。

2、深井曝气和深层曝气

     深井曝气法，是一种快速高效，投资适中的好方法，动力消耗也低，系统也较简单，对操作人员的专业性和技能要求不高。但由于井深必须大于50m，在这么深的井里，污水处理必须无休止地连年连续运转，一旦停机，则必须把井内的污水和污泥清掏干净，否则等到污泥沉积后造成淤塞再去清掏，其费用相当大；再者深井的防渗要求也非常之高，只要有渗漏现象，不仅直接影响到处理效果，还会导致井内污泥无法清掏干净最终导致深井淤塞而报废。

     深层曝气法工艺，已经成功应用于多项重大污水处理工程。如：大型番茄废水处理工程，大型棉浆粕废水处理工程，以及城市污水、纺织印染废水、食品废水、有机化工废水等，都得到成功应用并取得了优异的性能。

     在深层曝气系统里，有一组完整的生物反应工艺。它有活性污泥生物反应区、气水分离区、泥水分离区三大区域。而在活性污泥生物反应区内，又分为生物选择缺氧区、充氧曝气区、富氧反应区等等具有不同生物优势的综合生物降解过程。具有体积负荷高，占地面积小，对冲击负荷适应能力强，不会产生污泥膨胀，污泥生成量少，处理效果好，运行稳定，不散发臭气，操作管理方便，高可靠、免维护等一系列优良特性。在同一个容器内就能够完成“水解——好氧反应——泥水分离”这三个污水处理的所有过程，可以获得对有机物最佳的降解效果，改变了传统工艺必需将三个污水处理过程相互隔离、单独分开为三个独立的处理设施的概念。其另一个显著优点是充氧动力效率高、比常规好氧技术节能30～50％，这对简化废水处理的工艺流程、降低投资和运行费用十分有利。

5.生物处理工艺的选定——深层曝气活性污泥法

● “深层曝气”活性污泥工艺的主要特点

●深层曝气反应器兼有兼氧好氧局部厌氧等生物反应过程，需氧量很低，所需充氧动力很小，因此，深层曝气是一项高效节能的污水处理工艺。

●参与兼氧生物反应的微生物种群可以涵盖几乎所有厌氧-好氧-和兼性菌，微生物种群活跃、微生物相十分丰富、食谱十分广泛，因此对各种复杂有机废水以及高浓度废水的处理均能获得较好效果。

●调试成熟后的单级“深层曝气反应器”其COD去除率最高可以达到90%，两周内即可达到80％以上的COD去除率。采用AB两级反应，A级为高负荷、侧重于兼氧降解，B级为低负荷、以好氧降解为主。

●深层曝气工艺节能效果明显，调试启动快，对有机污染物、悬浮物均有较高的去除率，由于其污泥浓度高达8～20g/l，容积负荷高，缩短了水力停留时间，提高了处理效率，剩余污泥量少。更由于反应器结构简单，不设三相分离器，易于操作运行，便于维护管理，是目前应用最广泛的生物反应器，故在本项目中拟采用深层曝气生物处理工艺。

●在深层曝气生物反应器中，所有部件均为碳钢、镀锌钢管、不锈钢或陶瓷材料，不使用塑料部件，不存在老化、脆裂的问题，能抗高温也耐低温。碳钢结构部件均采用环氧煤沥青防腐涂层，水中防腐期至少为三年。其投资额最低，性价比最高，无论闲置或是运转，无论在任何恶劣的气候环境中，使用寿命至少达十年以上，如选用不锈钢和陶瓷材料可达几十年。

●国内外已建成多座采用深层曝气工艺的中高浓度污（废）水处理工程，被成功地应用于印染废水、屠宰污水、制药、染料、化纤、化工等多种行业中，用来降解有机、有毒、难降解高分子合成物的去除和脱色处理，都取得了良好的效果和显现出极高的性价比。

采用深层曝气工艺的几项特点

1、启动快、调试周期短

     针对强季节性和水质浓度由低到高呈线性上升等种种特征，采用物理——生物的优化处理工艺；核心生物处理运用启动快、成熟期极短的“深层曝气”工艺，使整个系统一旦启动后就能在几天时间内实现即时达标排放，这是其它任何工艺所不能实现的。

2、不老化脆裂、维护少、寿命长

     适合于特定的地理位置、气候环境和运行期短而闲置期长等特殊条件，对所有设备、部件等的材料全部为碳钢、镀锌钢、不锈钢或陶瓷材料，不使用易氧化老化脆裂的塑料材质。对碳钢部件有完善的防腐措施，使得系统维护量极少而寿命很长。