一體化生活污水處理系統
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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?？偟ㄓ袡C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。
合建式BIOLAK工藝
BIOLAK工藝是一種具有除磷脫氮功能的采用天然土池作反應池而發展起來的污水處理系統。該工藝采用鋪設有HDPE防滲膜的土池結構來避免地下水污染，采用懸掛曝氣鏈曝氣避免了穿孔安裝曝氣設備。合建式BIOLAK池前端的厭氧池和反應池中的波浪式曝氣所形成的環境使污水中的氮和磷去除。
由于BIOLAK工藝采用土池而大大減少了建設投資，采用曝氣鏈曝氣系統強化了氧的轉移效率，并減少運行費用，大大提高了處理效果，澄清池后穩定池內的二次曝氣進一步保證了出水水質。BIOLAK工藝污泥回流量大，剩余污泥量少并且性質穩定，整個系統沒有水下固定件，維修方便且概率小，因而在條件具備的地區，BIOLAK工藝應該是中小城鎮污水處理廠具優勢的工藝。
一體化膜生物反應器（Integrated membrane bio-reactor，簡稱IMBR）技術是膜分離技術與活性污泥技術相結合的新型水處理技術。膜生物反應器用膜分離技術代替傳統活性污泥法的重力式沉淀池，提高了泥水分離率，使水力停留時間與污泥齡相對分離，具有處理設備緊湊，有機物分率高，污泥發生量少，維護管理方便，處理水質穩定，且品質優良等特點。然而，由于成本問題，使其難以大規模推廣應用。
IMBR技術特點：（1）IMBR技術處理洗浴廢水的出水水質，可達到并優于城市污水再生利用城市雜用水水質標準（GB/T18920-2002）。（2）生物接觸氧化和膜生物反應器的組合工藝，耐沖擊負荷強，適應性廣。（3）反應池內充氧條件好，單位容積微生物量大，具有容積負荷高、不會出現污泥膨脹、出水穩定、占地面積少以及維護管理方便等特點。
該裝置是利用微生物處理技術組合成的一種新型污水處理凈化裝置。它由生物化糞池池體、微生物菌群、微生物載體等組成。主要是通過人工強化技術，將微生物菌群一次性引入到生物化糞池內，在池內的生物載體上逐漸形成菌群生物膜，利用微生物菌群（生物膜）的新陳代謝作用吸附、消化、分解污水中有機污染物，使之轉化成為穩定的無害化物質，達到凈化水質之目的。該工藝采用的是多級生化處理工藝組合而成。
一體化生活污水處理系統整個系統埋在地下，污水進入該系統后不需任何能耗，利用流體推流虹吸技術，自動沿內部的特殊結構逐次流經調節、沉淀、分離、多級生物處理、多級氧化澄清等處理過程。在系統內設有特殊的GSH生物載體，便于微生物結膜繁衍生存。在該裝置安裝完畢正常運行后，一次性加入培植的GSH微生物菌種群，便可終身運行；該微生物菌群所含的種類多，菌譜寬，降解有機物能力強，處理后的污水經衛生、防疫、環保部門監測，*達到了國家新規定的GB8978-1996《污水綜合排放標準》，可以就近排入下水道及附近水系。
在污水處理過程中，會產生部分的甲烷氣體及少量的氮氧化合物氣體，因其濃度低而不純，故不能回收利用也不會引起爆炸，可隨水流經下水道排放或用管道高空排放。經環保、衛生部門對所排放氣體監測，符合國家有關環境保護要求，不影響居住環境大氣質量。 處理后的水，如回用，可在排水口，增設一套相應流量的回用水裝置，用于澆花草樹木、沖洗車輛、地面廁所等。這是一項將微生物技術應用于環境保護中的生物工程。其原理是將自然水體中各種微生物通過特殊的設備分離提純、培植馴化、濃縮固化后配制成高活性、高濃度多組合粉粒劑（或水劑）貯存。在常溫、常壓情況下，粉粒劑可保存6年以下。
我們研制的GSH系列微生物菌種為高活性、高濃度（100億/克粉粒劑）、高組合（幾十種--幾百種/克粉粒劑）。應用時，針對不同的污染水體、水質及其污水中污染因子和濃度情況，選擇降解性能有佳優勢的微生物菌種群（分為A、B、C、D、E型等系列）及所需數量，用裝置將菌群"激活"后，再投放到污水處理裝置系統內（或城市的排污河、渠、溝、湖內），便可吸收消化分解污水中的有機污染物及其他有害成份。因生物化糞池內安裝有特殊的生物載體，便于微生物附著結膜及新陳代謝，不會受水量的沖擊負荷過大使大量微生物的流失。
應用范圍
該技術及裝置是目前污水處理的佳方式。適用于辦公樓、住宅區、居民生活區、商業社區、賓館酒店、食堂、學校、度假村、醫院、水解——曝氣生物濾池污水處理工藝，是一種新的工藝型式，是將污水處理過程中二個污水處理單元（反應器）組合而成的一種新技術。它與傳統的好氧生物處理工藝相比較，具有能耗低、水力停留時間短、污泥產量少等特點。特別是水解反應器具有改善污水可生化性的特點，曝氣生物濾池具有處理負荷高、出水水質好的優勢，兩者的結合，更凸現新工藝技術的優勢。
污水先經過粗格柵，以去除污水中大塊的懸浮物，再流入提升泵房的集水池，由潛污泵提升至旋流沉砂池進水渠上的細格柵，進一步去除細小懸浮物，并經計量后進入旋流沉砂池，以去除污水中的細小砂粒。沉淀下來的砂粒經砂水分離器分離，干砂外運。砂水分離后的污水流入提升泵房集水池。經沉砂池處理后的污水自流入水解酸化池。水解酸化池將截留污水中大部分的懸浮物并將其中的部分有機物進行降解，且可將大分子的有機物水解為小分子的有機物。水解酸化池的出水自流入C/N上向流曝氣生物濾池進行有機物的降解和硝化處理。C/N濾池出水進入N濾池進行脫氮處理，N濾池出水進入清水池，至此即可達到排放標準，或排放或回用（若有需要可設消毒池）?；疖?、輪船等生活污水的凈化處理。
