污水经过A段处理后，BOD5去除率为40%~70%，同时重金属、难降解物质以及氮、磷营养物质等也得到一定的吸附去除，不仅大大减轻了B段的有机负荷，而且污水的可生化性提高，有利于B段的生物降解作用。B段发生硝化和部分的反硝化，活性污泥沉淀性能好，出水SS和BOD5一般小于l0mg/L。

AB工艺出水水质好、处理效果稳定，具有抗冲击负荷、pH值变化的能力，并能根据经济实力进行分期建设，可用于老污水处理厂改造，以扩大处理能力和提高处理效果。此外，对于有毒有害污水和工业污水比例较高的城市污水处理，AB法具有较大优势。

5、氧化沟工艺

氧化沟工艺是20世纪50年代由荷兰的帕斯维尔(Pasveer)研发的一种污水生物处理技术，属于延时曝气法的一种特殊形式，因其构筑物呈封闭的沟渠型而得名，由于其出水水质能达到设计要求，并且运行稳定、管理方便，目前，氧化沟污水处理技术已广泛应用于城市污水、工业废水(包括石油、化工、造纸、印染及食品加工废水等)处理工程。

(1)氧化沟的组成

氧化沟由氧化沟池、曝气设备、进出水装置、导流和混合装置等组成。

氧化沟池属于封闭环流式反应池，沟体狭长，一般星环形沟渠状，平面多为椭圆形(图10)，总长可达几十米，甚至百米以上。在环形沟槽中设有曝气设备，推动污水和活性污泥混合液在闭合式曝气渠道中以0.3 m/s以上的平均流速连续循环流动，水力停留时间10~30h,因此，可以认为沟内污水水质几乎一致，即总体上的污水流态是完全混合式，但具有局部推流特征，如曝气器的下游，溶解氧浓度从高到低变化。沟内水深与采用曝气设备有关，为2.5~8m:采用曝气转刷一般在2.5m左右;采用曝气转盘一般不大于4.5 m;采用立式表面曝气机水深一般可为4~6m，最深可达8 m。

曝气设备是氧化沟的主要装置，用以供氧、推动水流作循环流动、防止活性污泥沉淀及对反应混合液的混合。常用卧式曝气转刷和曝气转盘，也可根据实际情况采用立式表面曝气机、射流曝气机、 导管曝气机以及混合曝气系统等。

进出水装置包括进水口、回流污泥口和出水调节堰等。氧化沟进水和回流污泥进口应在曝气器的上游，使进水能与沟内混合液立即混合。

单池进水比较简单，采用进水管即可，而有2个以上氧化沟平行工作时，进水要用配水井， 当采用交替工作的氧化沟时，配水井内还需设自动控制装置。氧化沟出水一般采用溢流堰，溢流堰高度可调节，出水位置应在曝气器的下游，并且离进水点和回流污泥点足够远，以免短流。

导流和混合装置包括导流墙和导流板。在氧化沟的弯道处设置导流墙，以减少水头损失，防止通过弯道的污水出现停滞和涡流现象，防止对弯道处的过度冲刷。在转刷上下游设置导流板，主要是为了使表面的较高流速转入池底，同时降低混合液表面流速，提高传氧速率。

此外， 氧化沟处理系统还包括二沉池、刮(吸)泥机和污泥回流泵房等附属设施，此部分与传统活性污泥工艺相同。

(2)氧化沟的形式

氧化沟的形式较多，按布置形式可分单沟、双沟、三沟、多沟同心和多沟串联氧化沟等多种;按二沉池与氧化沟的关系，有分建和合建(即一体化氧化沟)两种;按进水方式，分连续进水和交替进水氧化沟;按曝气设备，分转刷曝气、转盘曝气或泵型、倒伞型表面曝气机氧化沟等。目前常用的主要有普通氧化沟、卡罗塞尔(Carrousel) 氧化沟、奥巴勒(Orbal)氧化沟、交替工作式氧化沟(DE型、T型)、一体化氧化沟等。Carrousel 氧化沟是20世纪60年代由荷兰某公司所开发，为多沟串联氧化沟。图11为四廊道并采用表面曝气器的Carrousel 氧化沟，在每组沟渠的转弯处安装一台表面曝气器，靠近曝气器的下游为富氧区，上游为低氧区，外环还可能成为缺氧区，这样能形成生物脱氮的环境条件。Carrousel氧化沟系统的BOD去除率高达95%~99%，脱氮率可达90%以上，除磷率50%左右，在世界各地应用广泛。

(3)氧化沟的特点

氧化沟工艺的优点:工艺流程简单(不需设初沉池)， 运行管理方便，处理效果好;除能去除有机物外，还能脱氮除磷，尤其是脱氮效果好:具有延时曝气法的优点，污泥产量少且稳定:一体化氧化沟能节省占地，更易于管理。氧化沟的局限性:占地面积大; F/M值低，容易引起污泥膨胀;与传统处理工艺相比，曝气能耗更高;难以进行厂区扩建。

6、SBR工艺及其变形

SBR工艺即序批式活性污泥法，是以序批式反应器(Sequencing Batch Reactor, SBR)为核心的间歇式活性污泥法，是城市污水处理、工业(石油、化工、食品、制药业等)污水处理及营养元素去除的重要方法之一。

(1) SBR工艺的运行工序及特点

1.SBR工艺的运行工序

SBR工艺是活性污泥法的一种变形，它的反应机理与污染物去除机制和传统活性污泥法相同，但在工艺上将曝气池和沉淀池合为一体，在运行模式上是由进水、反应、沉淀、排水和闲置等5个基本过程组成一个周期，即在单一反应器内的不同时段进行不同目的的操作，虽然在流态上是完全混合式，但在污染物的降解方面，则是时间上的推流。

SBR工艺的运行工序如图12所示，在进水阶段，污水被加入反应器，直到预定高度(一般可允许反应器中的液位达到总容积的75%~ 100%)， 当使用两个反应器时，进水时间可能占总循环时间的50%。

进水方式可根据工艺上的其他要求而定，既可单纯进水，也可边进水边曝气，以起预曝气和恢复污泥活性的作用，还可以边进水边缓慢搅拌，以满足脱氮、释放磷的工艺要求;

在反应阶段，微生物在所控制的环境条件下降解消耗污水中的底物，即污水注入达到预定高度后，开始反应操作，根据污水处理的目的，如BOD去除、硝化、磷的吸收以及反硝化等，采取相应的技术措施，并根据需要达到的程度决定反应的延续时间;在沉淀阶段，混合液在静止条件下进行固液分离，澄清后的上清液将作为处理水排放;

在出水阶段，排出池中澄清后的处理水，一直到最低水位;闲置阶段，即在处理水排放后，反应器处于停滞状态的阶段，通常用于多个反应器系统，闲置时间应根据现场具体情况而定，但有时可省略。

除了以上阐述的五个工艺阶段外，排泥是SBR工艺运行中另一个影响效果的重要环节，污泥排放的数量和频率由效能需要决定。排泥没有指定在哪个运行阶段进行，一般放在反应阶段后期，就可达到均匀排泥(包括细微物质和大的絮凝体颗粒)的目的。由于曝气和沉淀过程都在同一个池中完成，所以不需进行污泥回流以维持曝气池中的污泥浓度。

2. SBR工艺的特点

SBR工艺最显著的一个特点是将反应和沉淀两道工序放在同一反应器中进行，扩大了反应器的功能。此外，SBR是一个间歇运行的污水处理工艺，运行时期的有序性使它具有不同于传统连续流活性污泥法的一些特性。

1)流程简单，设备少，占地少，基建及运行费用低。SBR工艺的主要设备就是一个兼具沉淀功能的反应器，无需二沉池和污泥回流装置，且在大多数情况下还可省去调节池。

2)固液分离效果好，出水水质好。SBR工艺中的沉淀过程属于理想的静止沉淀，固液分离效果好，且剩余污泥含水率低，有利于污泥的后续处置。

3)运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果。通过适度的充气、停气搅拌，形成时间序列上的缺氧、厌氧和好氧交替环境条件，满足缺氧反硝化、厌氧放磷和好氧硝化及吸磷的要求，从而可有效地脱氮除磷。

4)能有效地防止污泥膨胀。由于SBR具有理想推流式特点，反应期间反应底物浓度大、缺氧与好氧状态交替变化以及泥龄较短，都是抑制丝状菌生长的因素。

5)耐冲击负荷。SBR工艺利用高循环率有效稀释进水中高浓度的难降解或对微生物有抑制作用的有机化合物。

6)利用时间上的推流代替空间上的推流，易于实现自动控制。该工艺的各操作阶段及各项运行指标都可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。

7)容积利用率低，水头损失大，出水不连续，峰值需氧量高，设备利用率低，运行控制复杂，不适用于大水量。

(2) SBR工艺的变形

针对传统SBR工艺存在的不足及在应用中的某些局限性，如进水流量较大时，对反应系统需调节，会增大投资;对出水水质有特殊要求时，如脱氮、除磷，则需对SBR进行适当改进。因此出现了ICEAS、CASS、IDEA、DAT-IAT、UNITANK、MSBR等SBR的变形工艺。

①ICEAS工艺

ICEAS 工艺称为间歇式延时曝气活性污泥工艺，于1968年由澳大利亚新南威尔士大学与美国ABJ公司合作开发。该工艺最大的特点是在SBR反应器进水端增加了一个预反应区(图13),实现连续进水(不但在反应阶段进水，在沉淀和排水阶段也进水)。

ICEAS 工艺集反应、沉淀、排水于一体，运行时，污水连续不断地进入反应池前部的预反应区，并从主、预反应区隔墙下部的孔眼以低速(0.03~0.05 m/min)进入主反应区，在主反应区按照反应、沉淀、排水的周期性运行程序，完成对含碳有机物和氮、磷营养元素的去除。

ICEAS工艺的优点是连续进水，可以减少运行操作的复杂性，在处理市政污水和工业污水方面比传统SBR工艺费用更低、出水效果更好，其缺点是进水贯穿于整个周期，沉淀期进水在主反应区底部造成水力紊动，从而影响分离时间，因此水量受到限制，且容积利用率低， 脱氦除磷有一定难度。

② CASS工艺

CASS 或CAST 或CASP工艺称为循环式活性污泥工艺。该工艺是在ICEAS工艺基础上，将生物选择器与SBR反应器有机结合。通常CASS反应器分为3个区域(图14): 生物选择区、缺氧区和主反应区，各区容积之比为1:5: 30。污水首先进入选择区，与来自主反应区的污泥(20%~ 30%)混合，经过厌氧反应后进入主反应区。与ICEAS工艺相比，CASS工艺将主反应区中部分污泥回流至生物选择器中，而且沉淀阶段不进水， 使排水的稳定性得到保障。CASS工艺解决了ICEAS工艺对于SBR优点部分的弱化问题， 脱氮除磷效果比ICEAS更好。

③IDEA工艺

IDEA 工艺称为间歇排水延时曝气工艺。该工艺保持了CASS工艺的优点，运行方式与ICEAS工艺相似，采用连续进水、间歇曝气、周期排水的形式。与CASS相比，预反应区改为与SBR主体构筑物分离的预混合池，部分污泥回流进入预反应池，且采用中部进水。预混合池的设立可以使污水在高絮体负荷下有较长停留时间，有利于高絮凝性细菌的选择性生长。

④DAT-IAT工艺

DATIAT工艺是一种连续进水的SBR工艺，其主体构筑物由需氧池和间歇曝气池串联组成(图15)。IAT池为主反应池，一般情况下DAT池连续进水，连续曝气，其出水经双层导流墙连续进入IAT池，在此完成曝气、沉淀、排水和排出剩余污泥工序，同时部分污泥回流到DAT池。原污水首先经DAT池的初步生物处理后再进入IAT池，由于连续曝气起到了水力均衡作用，提高了整个工艺的稳定性，进水工序只发生在DAT池，排水工序只发生在IAT池， 两池串联，进一步增强整个生物处理系统的可调节性，有利于有机物的去除。

与CASS和ICEAS工艺相比，DAT池是一种更加灵活、完备的预反应器，从而使DAT池与IAT池能够保持较长的污泥龄和很高的MLSS浓度,使系统有较强的抗冲击负荷能力;在去除BOD的同时，进行脱氮除磷; DAT-IAT 工艺同时具有SBR工艺和传统活性污泥法的优点， 对水质水量的变化有很强的适应性，操作运行比较简便。

⑤UNITANK工艺

UNITANK系统是一体化活性污泥法工艺，类似于三沟式氧化沟工艺，为连续进水连续出水的处理工艺。UNITANK系统在外形上是一矩形体，里面被分割成3个相等的以开孔公共墙相隔的矩形单元池，中间单元池始终做曝气池，边池交替做曝气池和沉淀池(图16）。

UNITANK系统集合了SBR工艺、三沟式氧化沟和传统活性污泥法的特点。其优点是池型构造简单，采用固定堰出水，排水简单，也不需污泥回流:其缺点是边池污泥浓度远远高于中池， 脱氮效果一般， 除磷效果差。

⑥MSBR工艺

MSBR 称为改良型序批式生物反应器，不需初沉池、二沉池及相应的布水及回流设备，整个反应池在全充满、恒水位及连续进水情况下运行。

MSBR处理系统在外形上常为矩形，分成三个主要部分(图17);曝气格和两个交替序批处理格。主曝气格在整个运行周期中保持连续曝气，而每半个运行周期中，两个序批处理格分别交替作为SBR池和沉淀池。此外，还有根据工艺处理要求设置的厌氧格和缺氧格， 因此，它实质上是A2/0工艺与SBR工艺的串联。如果只去除BOD和SS, 则不需设厌氧格和缺氧格，MSBR系统更为简单。

MSBR工艺被认为是集约化程度较高、同时具有生物脱氮除磷功能的污水处理工艺，在系统的可靠性、土建工程量、总装机容量、节能、降低运行成本和节约用地等多方面均具有优势。

7、多孔悬浮载体活性污泥工艺

多孔悬浮载体活性污泥工艺是在曝气池中投加占曝气池容积15%~ 50%的多孔泡沫块(球)，泡沫块为曝气池中的微生物提供了大量可供栖息的表面积，微生物附着于其表面及孔隙中，有的泡沫块的生物量可达100~ 150 mg/块，因此，大大增加了曝气池内生物量。由于泡沫块仅占少部分曝气池的容积，所以整个系统仍属活性污泥法系统。但多孔悬浮载体大大改善了活性污泥系统的工艺性能，使其具有如下不同于常规活性污泥系统的特性。

1)提高了活性污泥法反应器内的总生物量和附着生长的生物浓度，同时相对降低了悬浮生长的生物浓度。附着生长的微生物的大量出现，使生物相系统发生了巨大变化。传统活性污泥法系统较易生长的丝状菌可被载体吸附于其孔隙内或表面，载体的孔隙及其表面的粗糙状况决定了其对丝状菌的捕获能力。

这样，既能发挥丝状菌的强大净化能力，又能控制污泥膨胀及污泥上浮、流失给系统正常运行带来的巨大危害。

2)载体投加量与载体上的附着生物量密切相关。载体投加量越大，系统中附着的生物量越高，但单个载体附着生物量则下降。

3)有机负荷对两种生物相浓度影响很大。有机负荷增高，系统内总附着生长生物量及单位载体上附者的生物量均增加，而悬浮生长生物量则相对减少。

4)改变了系统内底物的分配及传质状况，附着生长生物与悬浮生长生物的传质与生 物降解作用有所不同。

5)投加载体能防止活性污泥法系统污泥沉降性能的恶化，反应器的生物浓度及出水水质不像传统活性污泥法对二沉池工况那样具有较大敏感性与依赖性。6)系统内悬浮生长生物相的吸氧速率有所降低。

7)延长了泥龄，有助于硝化反应及氨氮的去除，大大提高了系统耐受冲击负荷的能力，完善了净化过程，提高了处理效率，能获得更好的出水水质。

8、膜生物反应器工艺

膜生物反应器(Membrane Bioreactor, MBR)工艺是由膜分离组件(常用超滤)与活性污泥反应器(曝气池)相结合而成的污水处理工艺，即用膜组件代替二沉池进行固液分离的污水生物处理系统。与传统生物处理工艺相比，MBR工艺具有生化效率高、有机负荷高、污泥负荷低、出水水质好、设备占地面积小、便于自动控制和管理等优点。根据膜与生物反应器的位置关系，MBR可分为分置式(外置式)和一体式(内置式)两种。

图18 分置式MBR

分置式MBR将膜组件(多为管式和平板式)置于生物反应器外部，二者通过泵与管路相连，其工艺流程如图18所示，输送泵将曝气池中的混合液加压后送到膜分离单元，由膜组件进行固液分离，浓缩液回流至生物反应器，透过液为出水。该方式运行灵活，设备安装方便，膜组件的清洗、维护、更换及增设比较容易，膜通量相对较高，易于大型化和对现有工艺的改造，但动力费用较高，泵高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体失活。

图19 一体式MBR

一体式MBR又称淹没式MBR ，其工艺流程如图19所示，将无外壳的膜组件(多为中空纤维式)直接安装浸没于曝气池内部，微生物在曝气池中降解有机物，依靠重力或水泵抽吸产生的负压或真空泵将膜组件透过液移出，成为出水。