[scode type="blue"]遗忘真的是一件可怕得事情，以前感觉学的很牢固的知识，才一年就忘得差不多了。。。[/scode]
工艺原理
活性污泥工艺
活性污泥是由大量繁殖的以细菌为主体的微生物所构成的絮凝体
曝气池中曝气的目的有二：① 向混合液中充氧以供混合液中的好氧微生物的生理需求；② 使曝气池内的污水、活性污泥处于剧烈混合、搅拌状态，使活性污泥微生物与污水互相混合，充分接触，从而使活性污泥反应得以正常反应。
脱氮除磷工艺
有机物的降解 → 污水好氧生物处理工艺
氮、磷的降解 → 只能通过微生物的摄取，去除用于生物细胞生命活动的需求而吸收的数量（氮的降解只有20~40%；磷的只有5~20%）
硝化与反硝化
新鲜污水中以有机氮（主要）、氨态氮为存在方式：
① 氨化反应：将有机氮转化为氨态氮
$$ \ce{RCHNH2COOH\+O2 ->[氨化菌][] RCOOH\+CO2\+NH3} $$
② 硝化反应：
硝化反应分为两步，第一步是亚硝酸菌将氨态氮转化为亚硝酸盐；第二步是硝酸菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐。
$$ \ce{NH4+\+3/2O2 ->[亚硝酸菌][] NO2^- +H2O\+2H+-\Delta F（\Delta F=278.42KJ）} $$
$$ \ce{NO2^- +1/2O2 ->[硝酸菌][] NO3^- -\Delta F（\Delta F=72.27KJ）} $$
硝化菌的生长条件：
- 好氧环境，溶解氧含量大于
2.0mg/L； - 硝化过程产生 H^+^ ，硝酸菌对
PH的变化比较敏感，因此需要一定的碱度，对PH的变化产生缓冲作用； - 硝化菌属于自养型细菌，有机物的浓度不是它的生长限制条件，因此硝化过程有机物浓度不应过高，以免异养型微生物称为优势菌种。
③ 反硝化反应：
反硝化的实质是硝酸氮和亚硝酸氮在缺氧环境下，在反硝化菌的参与作用下，被还原为气态氮（N~2~）或者N~2~O、NO的生物化学物过程。
在混合液中有分子氧存在的时候，这些反硝化菌氧化分解有机物，利用分子氧作为最终电子受体；在不存在分子氧的情况下，利用硝酸盐（N^5+^）或者亚硝酸盐中的（N^3+^）作为能量代谢中的电子受体被还原，O^2-^作为受氢体生成H~2~O和ON^-^碱度，有机物作为碳源及电子供体提供能量并得到氧化稳定。
Tips：反硝化菌为异养兼性厌氧菌，但是菌体内的某些酶系统组成只有在有氧条件下才能合成。所以说反硝化菌要在厌氧与好氧交替中生活，溶解氧控制在
0.5mg/L以下为宜。
氮的吸收包括两部分：同化作用 是 NO~3~^-^ 和 NO~2~^-^ 被还原为 NH~4~^+^ 用以新微生物细胞的合成，氮成为细胞质的成分；异化作用 （占除去量的70~75%）是 NO~3~^-^ 和 NO~2~^-^ 被还原为 NO、N~2~O 和 N~2~ 等气态物质，而主要是 N~2~ 。
除磷机理
生物除磷：利用聚磷菌一类的微生物能够过量地、在数量上超过其生理需求，从外部环境摄取磷，并将磷以聚合的形态贮藏在菌体内，形成高磷污泥，排除系统外部，从而达到从污水中除磷的效果。
聚磷菌在好氧条件下，有氧呼吸吸收磷（主动运输），一部分用于合成聚磷酸盐，一部分用于合成ATP。在厌氧环境下，ATP水解释放H~3~PO~4~和能量，形成ADP，释放了磷。
活性污泥工艺系统简介
一、普通活性污泥工艺系统
流态：推流式
特点：
- 对一般城市污水的处理效果良好，BOD~5~的降解率一般可达到90%，适用于处理净化程度和稳定程度要求高的污水；
- 反应器内微生物经历了一个很完整的降解过程，即被吸附和被代谢（曝气池首端：对数增殖期、末端：内源呼吸期）；
Tips：细胞的增殖过程可以分为：适应期 → 对数增殖期 → 减衰 增殖期 → 内源呼吸期
问题：
- 反应器首端有机污染负荷大，好氧速率也高，为了避免出现由于缺氧而造成厌氧状态，进水有机污染物负荷不应过高；
- 曝气池容积较大，占用面积大，基建费用高；
- 沿反应器耗氧速率是不一样的，需要考虑渐减供氧的方式；
- 对进入原污水水质、水量的变化适应性较低。
二、阶段曝气活性污泥工艺系统
特点：
- 反应器内有机污染物的负荷及好氧速率取得一定的均衡效果；
- 提高了水质、水量的冲击负荷；
- 反应器内活性污泥浓度逐渐降低，有利于二沉池沉淀、固液分离。
三、回流污泥再生曝气活性污泥工艺系统
特点：
- 设计时候基本按
普通活性污泥工艺系统设计，如上图所示，只是把第三格留出来作为再生池（体积为反应器的1/2、1/3、1/4）； - 污泥回流不直接进入曝气池，而是进入再生池进行曝气，使活性污泥得到充分再生反应，活性得到充分恢复后（甚至得到强化），在进入曝气池与原污水相混合，使得反应迅速又充分；
设计思路：
在二沉池沉淀的活性污泥在缺氧环境下，其活性受到了某种“伤害”，附着的微生物代谢功能受到抑制。
四、吸附——再生活性污泥工艺系统
设计思路：
在回流污泥再生曝气活性污泥工艺系统的基础之上，只利用细菌的初期吸附作用，不用后期生物降解作用。史密斯（Smith）的实验揭示了，污水与活性污泥曝气混合后的变化情况。在混合初期，BOD~5~出现一次急剧下降，是活性很强的活性污泥对污水中有机污染物吸附的结果，此工艺就是利用这个初期的吸附作用。
特点：
- 污水与回流活性污泥在吸附池里接触反应时间短，一般为
30~60min； - 吸附池与再生池容积之和依然小于活性污泥工艺的曝气池。
缺点：很明显，只利用了细菌的初期吸附作用，对污水的处理效果低于普通活性污泥工艺系统。
五、多级活性污泥工艺系统
每一级都是相互独立的，具有各自的细菌种群，剩余污泥可以考虑在最后一级排放，适用于原污水含有浓度较高的有机污染物时。可以取得高质量的处理水，但是建设费及运行费都较高。
Tips：注意此工艺与
A-B法工艺的区别
