1.污水的二級(jí)處理又稱為生物處理

　　污水的生物處理就是利用微生物的氧化分解及轉(zhuǎn)化功能，以污水的有機(jī)物(少數(shù)以無(wú)機(jī)物)作為微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，采取一定的人工措施，創(chuàng)造一種可控制的環(huán)境，通過微生物的代謝作用，使污水中的污染物質(zhì)被降解、轉(zhuǎn)化，污水得以凈化。

　　(1)污水生物處理分類:好氧生物處理、厭(兼)氧生物處理

　　對(duì)于好氧生物處理中的傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝、序批式活性污泥法統(tǒng)稱為活性污泥法;其中生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、流化床、氣提式反應(yīng)器(ABS)統(tǒng)稱為生物膜法。

　　2.活性污泥法工藝流程其中工藝有：

　　(1)傳統(tǒng)的SBR法：SBR工藝即間歇活性污泥法，它由一個(gè)或多個(gè)曝氣反應(yīng)池組成，污水分批進(jìn)入池中，經(jīng)活性污泥凈化后 ,上清液排出池外即完成一個(gè)運(yùn)行周期。每個(gè)工作周期順序完成進(jìn)水 、反應(yīng) 、沉淀 、排放 4 個(gè)工藝過程。

　　SBR工藝的特點(diǎn)是具有一定的調(diào)節(jié)均化功能，可緩解進(jìn)水水質(zhì)、水量波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)的不穩(wěn)定性。工藝處理簡(jiǎn)單，處理構(gòu)筑物少，曝氣反應(yīng)池集曝氣、沉淀、污泥回流于一體，可省去初沉池、二沉池及污泥回流系統(tǒng)，且污泥量少，易于脫水，控制一定的工藝條件可達(dá)到較好的除磷效果，但也存在自動(dòng)控制和連續(xù)在線分析儀器儀表要求高的缺點(diǎn)。

　　(2)CASS工藝：CASS工藝是一種連續(xù)進(jìn)水式SBR曝氣系統(tǒng),不僅具有SBR工藝簡(jiǎn)單可靠、運(yùn)行方式靈活、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，且除磷脫氮效果明顯。這一功能主要實(shí)現(xiàn)于CASS池通過隔墻將反應(yīng)池分為功能不同的區(qū)域 ,在各分格中溶解氧、污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷不同 ,各池中的生物也不相同。整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)、出水。同時(shí)在傳統(tǒng)的SBR池前或池中設(shè)置了選擇器及厭氧區(qū) , 提高了除磷脫氮效果(見圖2) 。

　　(3)MSBR 法：MSBR工藝是20世紀(jì)80，年代初期發(fā)展起來(lái)的污水處理工藝 ，經(jīng)過不斷改進(jìn)和發(fā)展，目前最新的工藝是第三代工藝，其工作原理如圖3所示。

　　(4)UNITANK 系統(tǒng)

　　SEGHERS 公司提出的 UNITANK 系統(tǒng)是 SBR法的又一種變形和發(fā)展，它集合了 SBR和傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點(diǎn) , 一體化設(shè)計(jì) , 不僅具有SBR系統(tǒng)的主要特點(diǎn) , 還可以像傳統(tǒng)活性污泥法那樣在恒定水位下連續(xù)運(yùn)行 。

　　UNITANK 系統(tǒng)的特點(diǎn)是構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)緊湊 ,一體化 。可根據(jù)好氧過程的 DO 檢測(cè)與缺氧和厭氧過程的ORP在線檢測(cè) ,通過改變供氣量 , 切換進(jìn)出水閥門 ,改變好氧 、缺氧及厭氧的反應(yīng)時(shí)間等 , 高水平地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的時(shí)間和空間控制 ,高效地去除污水中的有機(jī)物及脫氮除磷 ,且水力負(fù)荷穩(wěn)定 。

　　交替改變進(jìn)水點(diǎn) ,可以相應(yīng)改善系統(tǒng)各段的污泥負(fù)荷 ,進(jìn)而改善污泥的沉降性能( 見圖4) 。脫氮除磷過程更能通過抑制絲狀菌生長(zhǎng)來(lái)控制污泥膨脹。3個(gè)池可以被完全加蓋封閉或建在地下，廢氣可以收集處理，既有利于布置 、保溫，又避免系統(tǒng)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響( 見圖 5) 。

　　目前,我國(guó)石家莊高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)污水處理廠日處理污水 10 萬(wàn)t ,就是采用的該工藝 。

　　(5)AB法是吸附-生物降解工藝的簡(jiǎn)稱，是由德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)(Aachen)賓克(Bohnke)教授于20世紀(jì)70年代中期開創(chuàng)。該工藝于80 年代初應(yīng)用于工程實(shí)踐。

　　目前, 國(guó)內(nèi)已有多家城市污水處理廠采用了AB 法工藝。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，AB法主要有下列特征：未設(shè)初沉池，由吸附池和中間沉淀池組成的A段為一級(jí)處理系統(tǒng);B段由曝氣池和二次沉淀池組成;A、B兩段各自擁有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，兩段完全分開，各自由獨(dú)特的微生物群體，有利于功能的穩(wěn)定。

　　AB法工藝：

　　其他其他SBR演變工藝：ICEAS工藝、IDEA工藝、DAT-IAT工藝

　　3.生物膜法：

　　好氧生物膜法是根據(jù)土壤自凈的原理發(fā)展起來(lái)的。從好氧微生物對(duì)有機(jī)物降解過程的基本原理上分析，生物膜法和活性污泥法是相同的，兩者主要不同在于活性污泥法是靠曝氣池中懸浮流動(dòng)著的活性污泥來(lái)分解有機(jī)物的，而生物膜法則是主要依靠固著于載體表面的微生物膜來(lái)凈化有機(jī)物。

　　(1)厭氧生物處理的機(jī)理

　　可分為四個(gè)階段：水解階段、酸化階段(也叫發(fā)酵階段)、產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段。

　　水解階段：水解細(xì)菌將不溶性有機(jī)物轉(zhuǎn)變成可溶性有機(jī)物,將高分子溶性有機(jī)物轉(zhuǎn)變成小分子有機(jī)物(通過細(xì)菌胞外酶作用)

　　酸化階段：水解階段產(chǎn)生的小分子水解產(chǎn)物在酸化菌的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細(xì)胞外,這一階段的主要產(chǎn)物有VFA、醇類、乳酸、CO2、NH3、H2S等。與此同時(shí)，酸化菌也利用部分物質(zhì)合成新的細(xì)胞物質(zhì)。

　　產(chǎn)乙酸階段：在此階段，酸化階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、H2、碳酸等以及新的細(xì)胞物質(zhì)。

　　產(chǎn)甲烷階段：在此階段，乙酸、H2、碳酸、甲酸和甲醇等被轉(zhuǎn)化為CH4、CO2和新的細(xì)胞物質(zhì)。