美麗鄉村生活污水處理裝置
生物脫氮除磷機理、作用條件和工藝選擇
生物脫氮除磷工藝一般都是除碳、脫氮和除磷三種流程的有機組合。除碳是利用細菌在有氧的條件下將有機物分解為二氧化碳和水的過程。在有充足的氧和生物量的條件下，除碳的過程可以很順利的進行。《排放標準》中氮和磷的控制指標分為氨氮、總氮和總磷。總氮包括有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。
在實際的工程設計中，根據受納水體的要求和其它一些實際情況，生物除磷脫氮工藝可以分成以下幾個層次：
①去除有機物、氨氮，對總氮無要求：可以采用生物硝化工藝，采用延時曝氣。
②去除有機物和總氮：因要去除總氮，應采用生物硝化和反硝化工藝，需要在好氧反應池前增設一個缺氧段，將好氧池中的硝酸鹽混合液回流到缺氧段，保證在缺氧的條件下，將硝酸鹽反硝化成氮氣。
③去除有機物、氨氮、有機氮和總磷：應采用除磷的硝化工藝，在好氧反應地前增設一個厭氧段，在厭氧段內完成磷的釋放，在好氧段內實現磷的超量吸收、有機物的氧化、有機氮及氨氮的硝化。
④去除有機物、總氮和總磷：應采用*的生物除磷脫氮工藝，在好氧反應池前既要增設一個厭氧段又要增設一個缺氧段，以同時實現生物除磷脫氮。
中小城鎮污水處理廠脫氮除磷工藝
中小城鎮污水處理廠脫氮除磷工藝選擇的主要影響因素包括：進水水質濃度和對出水水質的要求、工藝流程長短、占地面積、建設投資、能耗和運行管理等。當然，出水水質好、流程短、占地面積小、能耗低、投資少、運行管理簡單的脫氮除磷工藝是工藝發展的總趨勢，我們需要根據污水處理廠的實際情況，認真比選，終選擇出符合實際的，好的工藝。
由上述脫氮除磷機理分析，我們可以看出脫氮過程和除磷過程之間相互限制：脫氮*，意味著因大量的結合態氧進入厭氧池使除磷所需的*的厭氧環境受到破壞，除磷受限;磷的去除通過排放剩余污泥實現，SRT小，剩余污泥排放量多，在污泥含磷量一定的情況下，除磷量也就越多，而生物硝化工藝卻需要較低的負荷，較長的泥齡，因此硝化受到影響，進而影響脫氮效果。
生物脫氮除磷工藝主要有A/O工藝、A2/O工藝、氧化溝、SBR工藝、BIOLAK等從活性污泥法派生出來的工藝，均可實現除碳、脫氮和除磷三種流程的組合，都是比較實用的除磷脫氮工藝。
SBR衍生工藝
SBR工藝因其操作靈活性，使之易于引入脫氮除磷過程，通過調整運行周期以及控制各工序時間的長短，來達到脫氮除磷的目的。然而，在實際應用中，常規SBR工藝往往因投資和占地面積等因素，限制其被采納，但其衍生工藝因在具備SBR工藝優點的同時，又克服其缺點而將脫氮除磷的作用充分發揮出來而更具優勢。
SBR衍生工藝有CAST工藝、ICEAS工藝、DAT-IAT工藝和UNITANK工藝等。ICEAS工藝和DAT-IAT工藝均采用連續進水方式，使進水的控制系統變得簡單，但是因主反應區前面缺乏一個厭氧段，因此除磷的效果不夠理想。DAT-IAT工藝的回流比比較大，運行費用偏高。因此，適合小城鎮污水處理廠的SBR工藝非CAST工藝莫屬。
CAST工藝是在主反應區前設置預反應區，在預反應區內，從主反應區回流的污泥與進水混合，不僅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而且加速對溶解性底物的去除也對難降解有機物起到良好的水解作用，同時可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。預反應區還有效的抑制絲狀菌的大量繁殖，克服污泥膨脹，提高系統穩定性。
CAST工藝具有出水水質好、抗沖擊負荷適應性強、污泥活性好、投資和占地面積小、能耗低等優點。但CAST工藝的設備和容積利用率不高。
氧化溝工藝
通過文獻獲悉，我國中小城鎮污水處理廠建設應用奧貝爾氧化溝工藝多。奧貝爾氧化溝擁有*的3層溝渠結構，通過制溝渠內的溶解氧量，保持較大的溶解氧梯度，形成厭氧-缺氧-好氧的環境達到脫氮除磷的目的。在實際應用中，我所從事的公司中小城鎮污水處理廠建設多采用改良型卡魯賽爾氧化溝，即在卡魯賽爾氧化溝的主體結構之前增設厭氧池和缺氧池，結合A2/O工藝和氧化溝優點，達到良好的出水水質。
卡魯賽爾氧化溝中的曝氣設備有采用表曝裝置如倒傘曝氣機，也有采用微孔曝氣頭，推流器或攪拌機推動水體流動的。具體采用哪種組合，需在實際應用中通過計算權衡才能確定。
水解酸化工藝與單獨的厭氧或好氧工藝相比,具有以下特點:
1. 由于在厭氧階段可大幅度地去除廢水中懸浮物或有機物, 其后續好氧處理工藝的污泥量可得到有效地減少, 從而設備容積也可縮小。有報道, 在實踐中, 厭氧- 好氧工藝的總容積不到單獨好氧工藝的一半;
2. 厭氧工藝的產泥量遠低于好氧工藝(僅為好氧工藝的1/ 10～1/ 6) ,并已高度礦化,易于處理。同時其后續的好氧處理所產生的剩余污泥必要時可回流至厭氧段, 以增加厭氧段的污泥濃度同時減少污泥的處理量;
3. 厭氧工藝可對進水負荷的變化起緩沖作用,從而為好氧處理創造較為穩定的進水條件;
4. 厭氧處理運行費用低, 且其對廢水中有機物的去除亦可節省好氧段的需氧量, 從而節省整體工藝的運行費用;
5. 重要的是當將厭氧控制在水解酸化階段時, 可為好氧工藝提供優良的進水水質(即提高廢水的可生化性) 條件,提高好氧處理的效能,同時可利用產酸菌種類多、生長快及對環境條件適應性強的特點,以利于運行條件的控制和縮小處理設施的容積。
物理處理法
通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態的污染物（包括油膜和油珠）的廢水處理法，可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。以熱交換原理為基礎的處理法也屬于物理處理法。
美麗鄉村生活污水處理裝置化學處理法
通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法。在化學處理法中，以投加藥劑產生化學反應為基礎的處理單元是：混凝、中和、氧化還原等；而以傳質作用為基礎的處理單元則有：萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等。后兩種處理單元又合稱為膜分離技術。其中運用傳質作用的處理單元既具有化學作用，又有與之相關的物理作用，所以也可從化學處理法中分出來 ，成為另一類處理方法，稱為物理化學法。
生物處理法
通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機污染物，轉化為穩定、無害的物質的廢水處理法。根據作用微生物的不同，生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法，按傳統，需氧生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩類。活性污泥法本身就是一種處理單元，它有多種運行方式。屬于生物膜法的處理設備有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池以及近發展起來的生物流化床等。生物氧化塘法又稱自然生物處理法 。厭氧生物處理法，又名生物還原處理法，主要用于處理高濃度有機廢水和污泥。使用的處理設備主要為消化池。
特殊方法：生物接觸氧化法
用生物接觸氧化法處理廢水，即用生物接觸氧化工藝在生物反應池內充填填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化。后,處理過的廢水排入生物接觸氧化處理系統與生活污水混合后進行處理,氯消毒后達標排放。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點是在池內設置填料，池底曝氣對污水進行充氧，并使池體內污水處于流動狀態，以保證污水同浸沒在污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷,這種曝氣裝置稱謂鼓風曝氣。
化學強化生物除磷污水處理工藝
污水處理過程中，我國的主要河流和湖泊由于受磷污染，富營養化嚴重，國家環保局為控制磷污染，對磷排放制定了比較嚴格的標準。化學強化生物除磷污水處理工藝以除去污水中有機污染物和各種形態的磷為主，此污水處理工藝將化學除磷和生物除磷一體化，通過厭氧消化生物系統中活性污泥產生揮發性有機酸，作為聚磷菌生長的基質或稱之為營養物，使聚磷菌在活性污泥中選擇性增殖，并將其回流到生物系統中，使生物污水處理系統工作在除磷狀態；同時污泥在厭氧條件下產生的磷釋放，通過化學除磷消除。這是一種市政污水處理工藝技術，滿足了我國現階段，為解決水體富營養化，需要在常規二級污水處理基礎上進一步除磷的要求。
