圖文并茂----污水處理培訓超全教程
1.水處理基本常識及術語
1.1常用基本概念
1.1.1環境
“環境”這個詞是相對人類的存在而言的，是給環境于人類周圍的所在物理因素。化學因素，生物因素和社會因素的總和，一般是指由大氣圈、水圈、土壤圈、巖石圈和生物圈共同組成的自然界。
1.1.2環境污染
人類與環境構成體系是一個錯綜復雜的多元結構的平衡體系。人類改造自然的活動打亂原有的平衡，必然會引起一定的后果，雖然環境對一定的刺激有調節作用和緩沖能力，可以經過一系列的連鎖反應，建立起新的動態平衡，但若超過了環境本身的緩沖能力，就會由量變而引起質變，從而改變了環境的性質和質量，導致人類的生活質量和生產能力下降，生產環境污染可分為兩大：一類是工業生產、交通、運輸和生活所排放的有毒有害物質超過了環境的自凈能力而引起的環境污染。另一類是由于對自然資源不適當的開發活動引起的生態環境的破壞，主要表現為植被破壞、水土流失、土壤退化、沙漠化、氣候異常等方面。
1.1.3水污染
污染物質進入河流、海洋、湖泊等水體后，水體的水質和水體沉積物的物理、化學性質或微生物群落組成發生變化，從而破壞了水體固有的使用價值或使用功能的現象。
（污染物是指能導致水污染的物質。即造成水體的水質、底質、生物質等惡化或形成水污染的各種物質或能量）
1.1.4污水
污水指在生產與生活活動中排放的水的總稱。人類在生活和生產活動中，要使用大量的水，這些水往往會受到不同程度的污染，被污染的水稱為污水。按照來源不同，污水包括生活污水、工業廢水及有污染地區的初期雨水和沖洗水等。
生活污水是人類日常生活中使用過的水，包括廁所、廚房、浴室、洗衣房等處排出的水，來自住宅區、公共場所、機關、學校、醫院、商店以及工廠生活間，其中含有較多的有機物如蛋白質、動植物脂肪、碳水化合物和氨氮等，還含有肥皂和洗滌劑以及病原微生物寄生蟲卵等，這類污水需要經過處理后才能排人自然水體灌溉農田或再利用。
工業廢水是在工業生產過程中被使用過、為工業物料所污染且污染物已無回收價值、在質量上已不符合生產工藝要求、必須要從生產系統中排出的水。由于生產類別、工藝過程和使用原材料不同，工業廢水的水質繁雜多樣。其中如循環冷卻系統的排污水，只受到輕度污染或只是水溫升高，稍作處理就可以回用，這些污水又被稱為生產廢水。而在使用過程中受到較嚴重污染的水，其中大多具有各種危害性，有的含有大量有機物，有的含有氰化物、汞、鉛等有毒物質，有的含有放射性物質；有的感官性狀指標如色、味、泡沫十分惡劣。這類污水又被稱為生產污水，需要經過處理后才能排人自然水體、灌溉農田或再利用。生產裝置附近地區的初期雨水和沖洗水不僅會攜帶大量地面、屋頂或裝置上積存的污染物，而且會將空氣中的有毒有害粉塵沖刷下來，因此也要和工業廢水一起排入工業廢水處理場。
城市污水是指排人城市排水管道中的生活污水和城鎮生活區的工業廢水，實際上是混合污水，因此城市污水的性質隨各種污水的混合比例和工業廢水中污染物的特殊而有很大差異。城市污水中生活污水的比例較大，因此具有生活污水的一切特征；但在不同的城市，因工業的規模和性質不同，城市污水的性質又不可避免地受工業廢水的影響。
1.1.5污水處理
污水處理就是采用各種技術和手段，將污水中所含的污染物質分離去除、回收利用或將其轉化為無害物質，使水得到凈化。現代污水處理技術按原理可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三類;按處理程度劃分，可分為一級處理、二級處理和三級處理，三級處理有時又稱深度處理。
(l)物理處理法是利用物理作用分離污水中呈懸浮固體狀態污染物質的方法。主要方法有：格柵截留法、沉淀法、氣浮法和過濾法等。
(2)化學處理法是利用化學反應的作用分離回收污水中各種污染物質(包括懸浮物、膠體和溶解物等)的方法，主要用于處理工業廢水。主要方法有：中和、混凝、電解、氧化還原、汽提、萃取、吸附和離子交換等。
(3)生物處理法是利用微生物的代謝作用使污水中呈溶解、膠體狀態的有機污染物轉化為穩定的無害物質的方法。主要方法有：好氧法和厭氧法兩大類，好氧法廣泛應用于處理城市污水及有機性工業廢水，厭氧法則多用于處理高濃度有機污水與污水處理過程中產生的污泥。
(4)一級處理是二級處理的預處理，主要去除污水中漂浮物和呈懸浮狀態的固體污染物質及影響二級生物處理正常運行的物質。經過一級處理的污水，BOD去除率一般只有30%左右，水質達不到排放標準。
(5)二級處理主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質，采用的方法主要是生物處理，BOD去除率可達90%以上，使出水的有機污染物含量達到排放標準的要求。
(6)三級處理是在一級處理、二級處理之后，進一步處理難降解的有機物及可導致水體富營養化的氮磷等可溶性無機物等。三級處理有時又稱深度處理，但兩者又不完全相同。三級處理常用于二級處理之后，以進一步改善水質或防止受納水體發生富營養化和受到難降解物質污染(達到國家有關排放標準)為目的，而
深度處理則以污水的回收和再利用為目的，在一級、二級甚至三級處理后增加的處理工藝。
1.1.6 污水回用
將廢水或污水經二級處理和深度處理后回用于生產系統或生活雜用被稱為污水回用。
1.1.7再生水
再生水系指污水經適當處理后，達到一定的水質指標，滿足某種使用要求，可以進行有益使用的水。
1.1.8中水
再生水用于建筑物內雜用時，也稱中水。中水回用是指民用建筑物或居住小區內使用后的各種排水如生活污水、冷卻水及雨水等經過適當處理后回用開建筑物或居住小區內，作為雜用水的供水系統。雜用水主要用于沖洗廁所便器、汽車、園林綠化、景觀和澆灑道路等不與人體直接接觸的場所。再生水水質介于上水（飲用水）和下水（生活污水）之間，這也是中水得名的由來。供應中水的系統稱為中水系統。
1.1.9水環境容量
在滿足水環境質量標準的條件下，水體所能接納的最大允許污染物負荷量，稱為水環境容量，又稱水體納污能力。
水體納污能力一方面通過稀釋作用降低排入水體的污水中污染物含量，另一方面通過生物化學作用將污水中的污染物質分解去除來降低排入水體中的污染物含量，最終使整個水體中的污染物含量滿足水環境質量標準要求。
1.1.10水體的自凈
水體的自凈是指水體在流動中或隨著時間的推移，水體中的污染物自然降低的現象。
1.1.11水體的富營養化
水體的富營養是指富含磷酸鹽和某些形式的氮素的水，在光照和其他環境條件適宜的情況下，水中所含的這些營養物質足以使水體中的藻類過量生長，在隨后的藻類死亡和隨之而來的異養微生物代謝活動中，水體中的溶解氧很可能被耗盡，造成水體質量惡化和水生態環境結構破壞的現象。
1.1.12水華
江河湖泊、水庫等水域的植物營養成分（N、P等）不斷補給，過量積聚，致使水體出現富營養化后，水生生物（主要是藻類）大量繁殖，因為占優勢的浮游生物顏色不同，而使水面呈現藍色、紅色、棕色、乳白色等顏色，這就是水華現象。
1.1.13赤潮
赤潮是海水中某些微小的浮游藻類、原生動物或細菌在一定的環境條件下，短時間內突發增殖或聚集而引起海水變色的一種生態異常現象，也是水體富營養化而導致的一種生態惡果。
1.2基本處理工藝
1.2.1過濾
水通過多孔性物質層或合適孔徑的濾網以除去懸浮性微粒的過程
1.2.2浮選
使水中懸浮物漂浮于水面的方法。例如用鼓氣的方法。
1.2.3凝聚
通常用機械、物理、化學或生物的方法使小顆粒聚集成可分離的大顆粒的過程。（混凝：通過向水中投加一些藥劑（通常稱為混凝劑及助凝劑），使水中難以沉淀的膠體顆粒能互相聚合，長大至能自然沉淀的程度。）
1.2.4澄清
懸浮的微粒在大型靜止池內沉降下來，分離出較清出水的過程。
1.2.5沉降
在重力作用下，水或廢水中的懸浮物沉積的過程。
1.2.6中和
用化學法去除污水中過量的酸或堿，使其聲值達到中性的過程稱為中和。
1.2.7反滲透
反滲透是一種側流過濾，就是原水在壓力作用下橫穿膜，其中一部分原水滲透過膜，而其余的原水沿著膜的切線方向流出系統而未經過濾。
1.2.8活性炭處理
用活性炭吸附去除水和廢水中溶解的或膠態的有機物的過程。例如；用以改
善水的味、臭和色。
1.2.9生化處理
生化處理也稱為生物化學處理，簡稱為生化法。生化處理法是處理污水中應用最廣泛且比較有效的一種方法，它是利用自然界中存在的各種微生物，將污水中有機物分解和向無機物轉化，達到凈化水質，消除其對環境污染和危害的目的。可分為好氧生化處理及厭氧生化處理兩大類型。
1.2.10活性污泥法
污水生物處理的一種方法。該法是在人工條件下，對污水中的各類微生物群體進行連續混合和培養，形成懸浮狀態的活性污泥。利用活性污泥的生物作用，以分解去除污水中的有機污染物，然后使污泥與水分離，大部分污泥回流到生物反應池，多余部分作為剩余污泥排出活性污泥系統。
1.2.11好氧
污水生物處理中，有溶解氧或兼有硝態氮的環境狀態。
1.2.12厭氧
污水生物處理中，沒有溶解氧也沒有硝態氮的環境狀態。
1.2.13缺氧
污水生物處理中，溶解氧不足或沒有溶解氧但有硝態氮的環境狀態。
1.2.14生物硝化
污水生物處理中，在好氧狀態下，硝化細菌將氨氮氧化成硝態氮的過程。
1.2.15生物反硝化
污水生物處理中，在缺氧狀態下，反硝化菌將硝態氮還原成氮氣，去除污水中氮的過程。
1.2.16混合液回流
將好氧池混合液回流至缺氧池，以增加供反硝化脫氮的硝態氮的過程。
1.2.17生物除磷
活性污泥法處理污水時，將活性污泥交替在厭氧和好氧狀態下運行，能過量積聚磷酸鹽的積磷菌占優勢生長，使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。污泥中積磷菌在厭氧狀態下釋放磷，在好氧狀態下過量地攝取磷。經過排放富磷剩余污泥，其結果與普通活性污泥法相比，可去除污水中更多的磷。
1.2.18缺氧/好氧脫氮工藝 (ANO)
污水經過缺氧、好氧交替狀態處理，以提高總氮去除率的污水處理方法。
1.2.19厭氧/好氧除磷工藝 (APO)
污水經過厭氧、好氧交替狀態處理，以提高總磷去除率的污水處理方法。
1.2.20厭氧/缺氧/好氧脫氮除磷工藝 (AAO,又稱A2/O)
污水經過厭氧、缺氧、好氧交替狀態處理，以提高總氮和總磷去除率的污水處理方法。
1.2.21序批式活性污泥法 (SBR)
在同一個反應器中，按時間順序進行進水、反應、沉淀和排水等工序的污水處理方法。
1.2.22氧化溝
屬活性污泥法的一種，其構筑物呈封閉無終端渠形布置，用以降解污水中有機污染物和氮、磷等營養物。一般采用機械充氧和推動水流。
1.2.23好氧區
生物反應池的充氧區，溶解氧濃度一般不小于2mg/L。主要功能是降解有機物和進行硝化反應。
1.2.24缺氧區
生物反應池的非充氧區，溶解氧濃度一般為0.2～0.5mg/L。當生物反應池中含有大量硝酸鹽、亞硝酸鹽并得到充足的有機物時，便可在該區內進行脫氮反應。
1.2.25厭氧區
生物反應池的非充氧區，溶解氧濃度一般小于0.2mg/L。微生物在厭氧區吸收有機物并釋放磷。
1.2.26生物膜法
污水生物處理的一種方法。該法采用各種不同載體，通過污水與載體的不斷接觸，微生物細胞在載體表面生長和繁殖，由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成孔狀結構，稱之為生物膜。利用生物膜的生物吸附和氧化作用，以降解去除污水中的有機污染物。
1.2.27生物接觸氧化
由浸沒在污水中的填料和曝氣系統構成的污水處理方法。在有氧條件下，污水與填料表面的生物膜廣泛接觸，使污水得到凈化。
1.2.28曝氣生物濾池(BAF)
由接觸氧化和過濾相結合的污水處理構筑物。在有氧條件下，完成污水中有機物氧化、過濾、反沖洗過程，使污水獲得凈化。
1.2.29生物轉盤(RBC)
由水槽和部分浸沒在污水中的旋轉盤體組成的污水處理構筑物。盤體表面生長的生物膜反復接觸污水和空氣中的氧，使污水獲得凈化。
1.2.30塔式生物濾池
一種塔式污水處理構筑物，塔內分層布設輕質塑料載體，污水由上往下噴淋過程中，與填料上生物膜及自下向上流動的空氣充分接觸,使污水獲得凈化。
1.2.31低負荷生物濾池
亦稱滴濾池（傳統、普通生物濾池）。由于負荷較低，占地較大，凈化效果較好，五日生化需氧量去除率可達85～95％。
1.2.32高負荷生物濾池
一種污水處理構筑物，通過回流處理水和限制進水有機負荷等措施，實現高濾率。其五日生化需氧量負荷和水力負荷分別為低負荷生物濾池的6～8倍和10倍。
1.2.33土地處理
利用土壤-微生物-植物組成的生態污水處理方法，并通過該系統的營養物質和水分的循環利用，使植物生長繁殖，并不斷被利用，實現污水的資源化、無害化和穩定化。
1.2.34穩定塘
經過人工適當修整，設圍堤和防滲層的污水池塘，通過水生生態系統的物理和生物作用對污水進行自然處理。
1.2.35灌溉田
一種利用土地對污水進行自然生物處理的方法，一方面利用污水培育植物，另一方面利用土壤和植物凈化污水。
1.2.36人工濕地
用人工筑成水池或溝槽，底面鋪設防滲漏隔水層，填充一定深度的土壤或填料層，種植蘆葦一類的維管束植物或根系發達的水生植物，污水由濕地的一端通過布水管渠進入，以推流方式與布滿生物膜的介質表面和溶解氧進行充分的植物根區接觸而獲得凈化。人工濕地分為表面徑流人工濕地和人工潛流濕地。
1.2.37膜過濾
在污水深度處理中，通過滲透膜過濾去除污染物的技術。
1.2.38顆粒活性炭吸附
池內介質為單一顆粒活性炭的吸附池,利用活性炭的吸附作用脫除水體中的色度、余氯、有機污染物等。
1.2.39污泥處理
對污泥進行濃縮、調理、脫水、穩定、干化或焚燒等的加工過程。
1.2.40污泥處置
對污泥的最終消納方式。一般將污泥制作農肥、制作建筑材料、填埋或投棄等。
1.2.41污泥濃縮
采用重力、氣浮或機械的方法降低污泥含水率，減少污泥體積的方法。
1.2.42污泥脫水
濃縮污泥進一步去除大量水分的過程，普遍采用機械的方式。
1.2.43污泥干化
通過滲濾或蒸發等作用，從濃縮污泥中去除大部分水分的過程。
1.2.44污泥消化
通過厭氧或好氧的方法，使污泥中的有機物進行生物降解和穩定的過程。
1.2.45厭氧消化
在無氧條件下，厭氧微生物使污泥中的有機物進行生物降解和穩定的過程。
1.2.46好氧消化
在有氧條件下，好氧微生物使污泥中的有機物進行生物降解和穩定的過程。
1.2.47中溫消化
污泥溫度在33～35℃時進行的消化過程。
1.2.48高溫消化
污泥溫度在53～55℃時進行的消化過程。
1.2.49剩余污泥
從二次沉淀池、生物反應池（沉淀區或沉淀排泥時段）排出系統的活性污泥。
1.2.50污泥綜合利用
將污泥作為有用的原材料在各種用途上加以利用的方法，是污泥處置的最佳途徑。
1.2.51污泥土地利用
將污泥作為肥料或土壤改良劑，用于園林、綠化、林業或農業等各種場合。
1.3工藝參數及符號
1.3.1溫度
水體冷熱程度的表征。水溫對污水的生物及物理、化學處理都有一定影響。
1.3.2氣味
廢水的氣味有助于我們判別廢水所處的條件和處理工藝的運行狀況。新鮮的生活污水含不愉快的霉味(陳腐味)，若有其它氣味，說明存在工業廢水或其它特殊的生活污水。臭皮蛋味說明有H2S存在，其為有機物厭氧腐敗分解后釋放出來。在好氧處理中發現有臭皮蛋味說明運行控制失敗，應及時予以調整。
1.3.3色澤和色度
色澤是廢水中的顏色種類，通常用文字描述。色度是指廢水所呈現的顏色深淺程度。色度的兩種表示方法：①鉑鈷標準比色法：規定在1L水中含有Pt1mg及Co0.5mg所產生的顏色深淺為1度。②稀釋倍數法：將廢水按一定的稀釋倍數，用水稀釋到接近無色時的稀釋倍數。
1.3.4懸浮物SS
懸浮固體SS也稱為不可過濾物質。將懸浮固體在600℃高溫下灼燒后揮發掉的質量就是揮發性懸浮固體VSS，VSS可以粗略代表懸浮固體中有機物的含量；而灼燒后剩余的那部分物質就是不可揮發性懸浮固體。可以粗略代表懸浮固體中無機物的含量。
污水中的不溶性懸浮固體的含量和性質隨污染物的性質和污染程度而變化，污水處理廠進、出水懸浮物濃度、曝氣池內混合液污泥濃度、回流污泥濃度、剩余污泥濃度等，都是常規污水處理系統運行是否正常的指示指標。
1.3.5 濁度
水的濁度是一種表示水樣的透光性能的指標。是由于水中泥沙、粘土、微生物等細微的無機物和有機物及其他懸浮物使通過水樣的光線被散射或吸收而不能直接穿透所造成的，一般以每升蒸餾水中含有lmgSiO2（或硅藻土）時對特定光源透過所發生的阻礙程度為1個濁度的標準，稱為杰克遜度，以JTU表示。濁度計是利用水中懸浮雜質對光具有散射作用的原理制成的，其測得的濁度是散射濁度單位，以NTU表示。
1.3.6 pH值
溶液中酸和堿的相對含量。pH值是水中氫離子濃度的負對數（log）的度量單位。pH值分0~14擋，pH值為7.0則水為中性；pH值小于7.0，則水為酸性的；pH值大于7.0，則水為堿性的。1.3.7生化需氧量（BOD）
所謂生化需氧量（BOD）是在有氧的條件下，由于微生物的作用，水中能分解的有機物質完全氧化分解時所消耗氧的量稱為生物化學需氧量簡稱生化需氧量。它是以水樣在一定的溫度（如20℃）下，在密閉容器中，保存一定時間后溶解氧所減少的量（mg/L）來表示的。當溫度在20℃時，一般的有機物質需要20天左右時間就能能完成氧化分解過程，而要全部完成這一分解過程就需100天。但是，這么長的時間對于實際生產控制來說就失去了實用價值。因此，目前規定在20℃下，培養5天作為測定生化需氧量的標準。這時候測得的生化需氧量就稱為五日生化需氧量，用BOD5表示。如果是培養20天作為測定生化需氧量的標準時，這時候測得的生化需氧量就稱為20天生化需氧量，用BOD20-表示。生化需氧量（BOD）的多少，表明水體受有機物污染的程度，反映出水質的好壞。
1.3.8化學需氧量COD
化學需氧量（COD），是在一定的條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時
所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質多少的一個指標。水中的還原性物質有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機物。因此，化學需氧量（COD）又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標。化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。化學需氧量（COD）的測定，隨著測定水樣中還原性物質以及測定方法的不同，其測定值也有不同。目前應用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。高錳酸鉀（KmnO4）法，氧化率較低，但比較簡便，在測定水樣中有機物含量的相對比較值時，可以采用。重鉻酸鉀（K-2Cr2O7）法，氧化率高，再現性好，適用于測定水樣中有機物的總量。化學需氧量反映了水中受還原性物質污染的程度。水中還原性物質包括有機物，亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等，而水被有機物污染是很普遍、主要的，因此化學需氧量也作為有機物相對含量的指標之一。
1.3.9溶解氧（DO）
溶解于水中的游離氧稱為溶解氧（用DO表示），常以O2mg/L、mL/L等單位來表示。天然水中氧的主要來源是大氣溶于水中的氧，其溶解量與溫度，壓力有密切關系。溫度升高氧的溶解度下降，壓力升高溶解度增高。天然水中溶解氧含量約為8～14mg/L，敞開式循環冷卻水中溶解氧一般約為6～8mg/L。水體中的溶解氧含量的多少，也反映出水體遭受到污染的程度。當水體受到有機物污染時，由于氧化污染物質需要消耗氧，使水中所含的溶解氧逐漸減少。污染嚴重時，溶解氧會接近于零，此時厭氧菌便滋長繁殖起來，并發生有機污染物的腐敗而發臭。因此，溶解氧也是衡量水體污染程度的一個重要指標。
1.3.10總需氧量TOD
是指在特殊的燃燒器中，以鉑為催化劑，在900度溫度下使一定量水樣汽化，
其中有機物燃燒，再測定氣體載體中氧的減少量，作為有機物完全氧化所需要的
氧量。
1.3.11總有機碳TOC
水中的有機物質的含量，以有機物中的主要元素一碳的量來表示，稱為總有
機碳。用燃燒法測定水樣中總有機碳元素量，來反映水中有機物總量。
1.3.12生化比
污水的生化比即廢水的B/C(BOD5/CODcr比值)：廢水的BOO5和COOcr。
都是代表廢水受有機物污染的水質指標。其中COOcr值可近似地代表廢水中的
全都有機物的耗氧量，而BOD5值只是代表了廢水在好氧條件下能被微生物氧化
分解的這一小部分有機物的耗氧量。由此可見，同一廢水的BOD5總是小于
CODcr值，且BOD5/CODcr之比值越小，廢水中能被微生物所氧化分解的有機
物占廢水中全部有機物的份額越少，該廢水的可生物降解性越差。一般認為，廢
水的BOD5/CODcr＞0.45，生化性較好；BOD5/CODcr＞0.30，可生化；
BOD5/CODcr＜0.30，較難生化；BOD5/CODcr＜0.25，不宜生化。
1.3.13 MLSS,混合液懸浮固體濃度（mixed liquor suspended solids）
曝氣池單位容積混合液內所含有的活性污泥固體物的總重量。
1.3.14 MLVSS,混合液揮發性懸浮固體濃度（mixed liquor volatile suspended solids）
混合液活性污泥中有機性固體物質部分的濃度。
1.3.15 SV,污泥沉降比（settling velocity）
混合液在量筒內靜置30min后所形成沉淀污泥的容積占原混合液容積的百分率，以％表示。
1.3.16 SVI,污泥容積指數（sludge volume index）
在曝氣池出口處的混合液，在經過30min靜沉后，每g干污泥所形成的沉淀
污泥所占有的容積，以mL計。SVI＝SV（mL/L）／MLSS（g/L）。過低，說明泥粒細小，無機質含量高，缺乏活性； 過高，說明污泥的沉淀性能不好，并且已有產生膨脹現象的可能。
1.3.17 θc, 污泥齡（sludge age）
也叫生物固體平均停留時間，曝氣池內活性污泥總量與每日排放污泥量之比。
1.3.18氮
廢水中氮有以下幾種形式存在：有機氮(N有機)，如蛋白質、氨基酸、尿素、
尿酸、偶氮染料等物質中所含的氮；氨氮(NH3—N及NH+4—N)；亞硝酸氮(NO－2—N)；硝酸氮(NO－3—N)。
2.水污染概況
污染物質進入河流、海洋、湖泊等水體后，水體的水質和水體沉積物的物理、化學性質或微生物群落組成發生變化，從而破壞了水體固有的使用價值或使用功能的現象叫水體污染。
2.1水污染分類
水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。
2.1.1自然污染和人為污染
自然污染主要是自然原因造成的。如特殊的地質使某些地區有某種化學元素大量富集，天然植物的腐爛過程中產生某種有害物質，以及降雨淋洗大氣和地面后挾帶各種物質流入水體等，都會影響當地水質。造成自然污染的有害物質含量一般稱為自然本底值或背景水平。例如一般天然水中，氟的本底值為0.15～0.4毫克/升，鎘的本底值為0.007～0.013毫克/升。
人為污染是人類生活生產活動中產生的廢物對水的污染。它們包括生活污水、工業廢水、農田排水和礦山排水。此外，廢渣和垃圾傾倒在水中或岸邊，甚至堆積在土地上，廢氣排放到大氣中，這些經降雨淋洗后流入水體，也會造成污染。
當前，對水體造成較大危害的不是自然污染，而是人為污染。
2.1.2水體污染物質的分類和影響
水體污染物質主要可分化學性污染、物理性污染和生物性污染三大方面。
1、化學性污染
未經處理的工業廢水、礦山廢水、農田排水和生活污水主要有下列物質，如任意排入水體，就會引起水體化學性污染。
（1）無機污染物質：污染水體的無機物質主要為酸、堿和一些無機鹽類。酸污染主要來自礦山排水和工業廢水，礦山排水中的酸主要是含硫礦物經空氣氧化與水作用而形成。含酸多的工業廢水有酸洗、粘膠纖維及酸法造紙等，雨水淋洗含二氧化硫較多的空氣后，流入水體也能形成水體中酸的污染。堿污染主要來自堿法造紙，化學纖維生產、制堿、制革、煉油等工業廢水。酸堿污染使水體的pH值發生變化，破壞其自然緩沖作用，抑制或殺滅細菌和其它微生物的生長，妨礙水體自凈，還會腐蝕船舶和建筑物，影響漁業，破壞生態。礦山排水和一些工業廢水中還常含有不少無機鹽類。這些無機鹽類大量排入水體后，將提高水的硬度和增加水的滲透壓，降低水中的溶解氧，對淡水生物有不良影響。
（2）無機有毒物質：污染水體的無機有毒物質主要是重金屬等有潛在長期影響的有毒物質，其中汞、鎘、鉛等危害性較大，其它還有砷（特別是三價）、鋇、鉻（六價）、硒（四價、六價）、釩、氟化物、氰化物等。有毒重金屬在自然界中一般不會消失，也可能通過食物鏈而富集、積累。這類物質會直接作用于人體而引起嚴重的疾病或有促進慢性病的作用。
（3）有機有毒物質：污染水體的有機有毒物質種類很多。主要是各種有機農藥、多環芳烴、酚類等。這些物質來自農田排水和有關的工業廢水。它們之中有些是化學性質穩定的，如有機氯農藥和多氯聯苯等都是自然界中本來沒有而人工合成的物質，極難被生物所分解。有些有機物質如稠環芳烴和芳香胺等中有不少被認為是致癌物質。
（4）需氧污染物質：生活污水、牲畜污水和某些工業廢水中所含的碳水化合物、蛋白質、脂肪、木質素和酚等有機物質可在微生物的生物化學作用下進行分解。在其分解過程中需要消耗氧氣，故稱之為需氧污染物質。如果這類污染物質排入水體過多，將會消耗水中的溶解氧，造成溶解氧缺乏，從而影響水中魚類和其它水生生物的生長。水中的溶解氧耗盡后，有機物將時行一步惡化。需氧污染物質是水體中最大量、最經常和最普遍的一種污染物質。
（5）植物營養物質：生活污水及某些工業廢水中經常含有一定量的磷、氮等植物營養物質。施用磷肥和氮肥的農田排水中也會有殘留的磷和氮。近一、二十年來，合成洗滌劑得到了大量的使用，因其中加有三聚磷酸鹽等添加劑而使在含洗滌劑的污水中也含有不少的磷。水體中含磷、氮的量較高時，對一般河流的影響還不大，但對湖泊、水庫、港灣、內海等水流漫的水域，則影響較大。這些水體內往往會因磷、氮等植物營養物質的含量過高而使藻類等浮游生物及水生物大量繁殖。這種情況稱為水體的“富營養化”。一般認為：總磷和無機氮含量分別在20和300毫克/米3以上，就有可能出現富營養化作用。大量繁殖的藻類（通常以蘭綠藻為主）等水生生物，使魚類生活的空間減少，且這種蘭綠藻不適宜作魚類食料，有些還有毒性。藻類死亡腐敗后又分解出大量營養物質，促使藻類進一步發展。如此惡性循環的結果，使水體外觀呈紅色和其它色澤，通氣不良，溶解氧下降，引起水質惡化，魚類大量死亡。在七十年代，北美的伊利湖就因富營養化問題而被美國一些環境研究者認為該湖正面臨“湖泊死亡”階段。日本漱湖內海頻繁發生的“紅潮”更被稱為“死亡的水域”，經濟損失極大。我國渤海和天津海于1975年和1977年也曾分別發生過紅潮現象。1984年7月下旬又分別在南海珠江口海域和北部灣雷州半島附近發現過兩次紅潮。富營養化作用一旦發生后，由于生物循環而延續的時間可能很長。且難于治理，因此已成為一個急待解決的難題。
（6）油類污染物質：隨著石油事業的發展，油類物質對水體的污染已日益增多。煉油和石油化工工業、海底石油開采、油輪壓艙洗艙以及大氣石油烴的沉降等都可使水體遭到嚴重的油污染，尤其海洋采油污染為最甚，影響水質、破壞海灘、危害水生生物，已受到各國關注。
2. 物理性污染
（1）懸浮物質污染：懸浮物質是指水中含有的不溶性物質，包括固體物質和泡沫等。它們是由生活污水、垃圾和一些工農業生產活動和采礦、采石、建筑、食品、造紙等產生的廢物泄入水中或農田的水土流失所引起的。懸浮物質影響水質外觀，妨礙水中植物的光合作用，減少氧氣的溶入，對水生生物不利。如果懸浮顆粒上吸附一些有毒有害的物質，則更是有害。
（2）熱污染：來自熱電廠、原子能發電站及各種工業過程中的冷卻水，若不采取措施，直接排入水體，可能引起水溫升高，溶解氧含量降低。水內存在的某些有毒物質的毒性增加。危害魚類及水生生物的生長，此稱為熱污染。
（3）放射性污染：大多數水體（特別是海洋）中在自然狀態下都含有極微量的天然放射性物質，如鉀40、銣87、鈾238以及鐳、氡等。本世紀四十年代以后，由于原子能工業的發展，放射性礦藏的開采、核爆炸的試驗、核電站的建立以及同位素在醫藥、工業、研究等領域中的應用，使放射性廢水、廢物顯著增加，其中對人體健康有重要意義的放射性物質有鍶90、銫137、碘131等。
3. 生物性污染
生活污水，特別是醫院污水，和某些工業廢水污染水體后，往往可帶入一些病原微生物。例如某些原來存在于人畜腸道中的病原微生物，如傷寒、副傷寒、霍亂、細菌性痢疾等都可通過人畜糞便的污染而進入水體，隨水流動而傳播、傳染。常見污染水體的病毒則有腸道病毒、腺病毒和肝炎病毒等。某些寄生蟲病如阿米巴痢疾、血吸蟲病等以及鉤端螺旋體引起的鉤端螺旋體病等，也都可通過水進行傳播。防止病原微生物對水體的污染，是保護環境、保障人體健康的一大課題。
2.2水污控制指標
2.2.1感官性狀和一般化學指標
1.色度
飲用水的顏色是由于帶色有機物、金屬或高色度的工業廢水造成。水色的存在使飲用者不快甚至感到厭惡。衡量水中的色度用鉑鈷標準比色法，規定相當于1mg鉑在1L水中所具有的顏色稱為1度。“國標”規定色度不超過15度，并不得呈現其他異色。
2.混濁度
混濁度本身并不直接代表水的性質，而是綜合性地反映水的混濁程度，屬于感官性質。混濁度大小與水中的懸浮物質、膠體物質的含量有關。混濁度用白陶土標準比濁法測定，相當于1mg白陶土在1L水中所產生的混濁程度作為一個混濁度單位，用度表示。“國標”規定不超過3度，特殊情況不超過5度。
3.臭和味
“國標”規定飲用水不得有異臭、異味。測定水中臭氣沒有標準的單位表示，一般常以水樣在40℃及60℃時測者的感覺用文字定性描述并以臭氣強度表示。描述臭氣強度分為6級。味在強度上也分為6級。
4.肉眼可見物
“國標”規定飲用水中不得含有肉眼可見物。
5. pH值
pH值是水中氫離子濃度倒數的對數值。是衡量水中酸堿度的一項重要指標。
6.總硬度
含有鈣與鎂離子的水叫做具有“硬度”的水。水中鈣離子與鎂離子含量的綜合叫做水的總硬度。水的硬度有分為暫時硬度和永久硬度兩種，總硬度是這兩種硬度之和。“國標”規定：生活飲用水的總硬度不能大于450mg/L（以碳酸鈣計）。
7.鐵
鐵在天然水中普遍存在，是人體不可缺少的營養素。水中含鐵量在0.3～0.5mg/L時無任何異味，達1mg/L時便有明顯的金屬味，在0.5mg/L時色度可大于30度。“國標”規定：生活飲用水中含鐵不應超過0.3mg/L。
8.錳
錳也是人體需要的微量元素之一。水中含錳量如超過0.15mg/L時，水就會產生金屬澀味。毒性較小，“國標”規定不應超過0.1mg/L，是從感官和危害角度提出的。
9.銅
水中含銅量達1.5mg/L時就會有明顯的金屬味，超過1mg/L的水，可以使衣服器皿及白瓷器染成綠色。但銅也是人體需要的微量元素之一。“國標”規定主要從感官出發，不應超過1.0 mg/L。
10.鋅
當水中含鋅量達10 mg/L時，水是渾濁的，在5 mg/L時水中有金屬澀味。“國標”規定不應超過1.0 mg/L也是根據感官性狀要求制定的。
11.揮發酚類
酚分為揮發酚與不揮發酚，水中含酚主要來自工業廢水污染，特別時煉焦和石油的工業廢水，其中以苯酚為主要成分。“國標”規定：根據感官要求，定為飲用水中揮發酚類含量不應超過0.002 mg/L。
12.陰離子合成洗滌劑
其化學性質穩定，較難分解和消除，毒性極低。“國標”規定為不應超過0.3 mg/L。
13.硫酸鹽
硫酸鹽在天然水中普遍存在，但含量過高就會使水具有苦澀味，且能使人腹痛、腹瀉、甚至便血。“國標”規定不應超過250 mg/L。
14.氯化物
水中氯化物含量過高，使水產生令人厭惡的味道，長期飲用氯化物含量過高的水還會引起高血壓、心臟病和嬰兒猝死，“國標”主要根據味覺考慮規定為不應超過250 mg/L。
15.溶解性總固體
水中溶解性總固體主要成分為鈣、鎂、鈉的重碳酸鹽、氯化物和硫酸鹽等無機物。“國標”規定溶解性總固體不應超過1000 mg/L。
2.2.2毒理性指標
1.氟化物
氟化物在自然界廣泛存在；使人體正常組織成分之一。“國標”綜合考慮飲用水氟含量堆牙齒的輕度影響和氟的防齲，以及推廣大高氟區飲水進行除氟或更換水源所付的經濟代價，規定飲用水中氟含量不得超過1 mg/L。
2.氰化物
水中氰化物有劇毒，氰化物使水呈杏仁氣味，其嗅覺閾濃度為0.1 mg/L。“國標”采用一定安全系數，規定飲用水中氰化物不得超過0.05 mg/L（以游離氰根計）。
3.砷
水中的砷化物有毒，“國標”規定不應超過0.05 mg/L使安全的。
4.硒
硒是人體必需的元素之一。但硒的化合物有毒，在人體內有明顯的蓄積作用。
5.汞
汞，是劇毒物質。汞化合物分為有機汞與無機汞，無機汞中的氯化汞和硝酸汞的毒性較高，汞在人體內蓄積性高，殘毒性久，濃縮性大。“國標”規定不得超過0.001 mg/L。
6.鎘
鎘是有毒元素，食用鎘污染的食物可能會蓄積于體內造成慢性中毒。“國標”規定飲用水中鎘含量不超過0.01 mg/L。
7.鉻
鉻的化合物有二價、三價和六價，其中六價鉻毒性最大，可引起皮膚、粘膜、肝、胃、腎、口腔、血液部分的疾患，并有導致肺癌的可能。“國標”規定為不得超過0.05mg/L。
8.鉛
鉛常隨飲水和食物進入人體，攝入量過多可引起中毒。世界衛生組織于1972年規定每人每周攝入鉛的總耐受量為3mg，當飲用水中鉛含量為0.1mg/l時可能引起兒童血鉛濃度的增高，根據國內管網水含鉛量一般均低于0.05 mg/L的實際情況，“國標”規定鉛濃度不得超過0.05 mg/L。
9.銀
銀的主要毒性表現為皮膚、眼和粘膜著色，稱為銀質沉著癥。由于銀一旦被吸收，就能長期保存在組織中。“國標”根據國外飲水中銀的限量標準，規定飲水中銀的濃度不得超過0.05 mg/L。
10.硝酸鹽
硝酸鹽含量過高可引起嬰兒得變性血紅蛋白血癥，還可能引發癌癥。“國標”定為飲用水中硝酸鹽氮含量不得超過20 mg/L。
11.氯仿
當水源被污染，原水中含有機物或腐殖質時，加氯消毒就可能生成許多有機氯化合物，其中以氯仿為最常見。世界衛生組織《飲用水水質準則》中推薦氯仿在飲用水中得建議值為30μg/L，考慮到我國國情，“國標”建議飲用水中氯仿含量得試行標準為60μg/L。
12.四氯化碳
四氯化碳也是致癌物質，“國標”根據世界衛生組織《飲用水水質準則》得建議值，建議飲用水中四氯化碳含量試行標準為3μg/L。
13.苯并（α）芘
凡是含碳物質在燃燒（特別試400～900℃）時都能產生苯并芘等多環芳烴。“國標”推薦飲用水中苯并（α）芘含量得試行標準為0.01μg/L。
14.滴滴涕
滴滴涕是一種持久性農藥，在人體內有很強得蓄積性。“國標”從嚴考慮，建議在飲用水中滴滴涕得試行標準為1μg/L。
15.六六六
六六六可在水中穩定，有強烈異臭。工業品六六六可使小鼠致癌，考慮到六六六目前已停用，但仍有殘留，“國標”建議飲用水中六六六含量得試行標準為5μg/L。
2.2.3細菌學指標
1.細菌總數
細菌總數是指一毫升水樣在普通瓊脂培養基中經37℃24小時得培養所生長得各種細菌菌落總數.“國標”定為每毫升不超過100個。
2.大腸菌群
水中所含大腸桿菌得數量，通常用大腸桿菌群來表示，其意義為一升水中所含得大腸桿菌數。“國標”規定大腸桿菌3個/L，這在流行病學上是安全的。
3.游離性余氯
自來水必須經過消毒，因此有適量的余氯在水中，以保持持續的殺菌能力防止外來的再污染。“國標”規定，用氯消毒時出廠水游離性余氯不低于0.3mg/L，管網末梢水不低于0.05mg/L。
2.2.4放射性指標
世界衛生組織《飲用水水質準則》規定飲用水中放射線性物質總γ放射性為0.1Bq/L，總β放射性為1.0 Bq/L。這是基于假設每人每天攝入2L水時所攝入的放射性物質按成年人的生物代謝參數估算出一年內對成年人產生的劑量確定的。因為有較大的安全系數可以不考慮年齡的差異和飲水量的不同。“國標”據此確定的放射性指標限值時世界衛生組織的推薦值。
2.3污水的排放標準
2.3.1污水排放標準制定的依據
依據地表水水域環境功能和保護目標，按功能高低劃分為5類：
Ⅰ類 主要適用于源頭水，國家自然保護區；
Ⅱ類 主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產卵場、仔稚幼魚的梭餌場等；
Ⅲ類 主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產養殖區等漁業水域及游泳區；
Ⅳ類 主要適用于一般工業用水區及人體非直接接觸的娛樂用水區；
Ⅴ類 主要適用于農業用水區及一般景觀要求水域。
以上功能區的劃分及用水水質要求是污水排放標準制定的依據之一。
2.3.2污水排放標準
水質標準是對各種水的水質作出的規定，水質標準也是水處理的參考和依據，不同的水有不同的水質標準。此外，水質標準與其他標準一樣可分為國際標準、國家標準、地區標準、行業標準和企業標準等不同等級。
與污水處理后排放有關的國家水質標準有：①GB 8978－1996污水綜合排放標準；②GB 3838－2002 地表水環境質量標準；③GB 11607－1989 漁業水質標準；④GB 5084－1992 農田灌溉水質標準；⑤GB 3097－1997 海水水質標準；⑥GB/T14848－1993 地下水水質標準。
此外，國家還頒布了各相關行業的污水排放標準，如：
GB 4914－85 海洋石油開發工業含油污水排放標準；GWPB 2－1999 造紙工業水污染物排放標準；GWPB 4－1999 合成氨工業水污染物排放標準等等。
3.水處理技術概述
污水處理就是采用各種技術和手段，將污水中所含的污染物質分離去除、回收利用或將其轉化為無害物質，從而使污水得到凈化。
3.1污水處理方法分類
3.1.1按凈化程度劃分
污水處理技術按凈化程度劃分，可分為三級：
一級處理：除去油類、酸堿物質以及可以截留的懸浮物。
二級處理：除去可溶性有機物和部分可溶性無機物以及經一級處理殘留的懸浮物。
三級處理：除去難降解的有機物和較高程度的除去可溶性N和P等無機物。
3.1.2按廢水處理時的作用性質劃分
污水處理技術按廢水處理時的作用性質劃分，可分成物理法、化學法和生物法。
物理法 物理法主要是利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態的污染物質，在其處理過程中不改變污染物的化學性質。常用的物理法有采用格柵、篩網、砂濾等方法截留各類漂浮物、懸浮物等；利用沉淀、氣浮等方法分離比重與水不同的各類污染物質；利用離心法分離各類懸浮物質等。
化學法 化學法是利用化學反應的作用，去除污染物或改變污染物的性質。它包括向廢水中投加各類絮凝劑，使之與水中的污染物起化學反應，生成不溶于水或難溶于水的化合物，析出沉淀，使廢水得到凈化的化學沉淀法；利用中和過程處理酸性或堿性廢水的中和法；利用液氯、臭氧等強氧化劑氧化分解廢水污染物的化學氧化法；利用電解的原理，在陰陽兩極分別發生氧化和還原反應，使水體達到以凈化的電解法等。
生物法 生物法也稱為生物化學法，簡稱為生化法。生化處理法是處理污水中應用最廣泛且比較有效的一種方法，它是利用自然界中存在的各種微生物，將污水中有機物分解和向無機物轉化，達到凈化水質、消除其對環境污染和危害的目的。
3.2水污染控制方法概述
廢水水質控制方法可概括為以下三大類：
(l)分離處理通過各種外力的作用，使污染物從廢水中分離出來。一般說來，在分離過程中并不改變污染物的化學本性。
(2)轉化處理通過化學的或生物化學的作用，改變污染物的化學本性，使其轉化為無害的物質或可分離的物質，后者再經分離予以除去。
(3)稀釋處理通過稀釋混合，降低污染物的濃度，達到無害的目的。
3.2.1分離處理
廢水中的污染物有溶解態(離子和分子)、穩定分散不溶態(膠體和乳化油)、不穩定分散不溶態(懸浮物和分散油)等三種存在狀態。在任一狀態的分散粒子上，都作用著許多外力，但由于粒子的大小不一和特性各異，各種外力的總效應也不一樣，由此構成了種類繁多的分離方法。
㈠.離子態污染物
氣體、液體和固體溶解于水中后，有可能以離子態存在于水中。分離離子態污染物的主要方法有以下幾種：
①離子交換法廢水與固體離子交換劑接觸時，離子態污染物能與交換劑上的同號離子互相交換，從而使廢水中的有害離子被分離出來。
②離子吸附法廢水與具有離子吸附性能的固體吸附劑相接觸時，離子態污染物便與吸附劑上的電性相反的活性基相吸，從而被分離出來。
③離子浮選法廢水與表面活性物質接觸時，離子態污染物便被吸著在后者的活性基上，然后通氣上浮，可將其分離出來。
④電解沉積法廢水通過電解槽時，其中的金屬陽離子移向陰極，經放電后便沉積在陰極上而被分離。
⑤電滲析法廢水通過由一組交替排列的陰陽離子交換膜組成的通道時，在直流電場的作用下，離子能有選擇地透過不同的膜，濃集于一些通道中，另一些通道的廢水則得到凈化。
這幾種方法都需要一定的工作介質，后兩種方法尚需直流電源。
㈡.分子態污染物
氣體、液體和固體溶解干水中后，有可能以分子態存在于水中。分離分子態污染物的主要方法有以下幾種：
①吹脫法廢水與空氣充分接觸時，溶解氣體和揮發性污染物便擴散到空氣中去。
②汽提法采用水蒸氣直接加熱廢水至沸騰，揮發性污染物分子便隨同水蒸氣一起逸出。
③萃取法向廢水中投加液體萃取劑，使污染物轉溶于苯取劑中，然后將萃取劑與廢水分離，污染物即被除去。
④吸附法廢水與固體吸附劑接觸時，分子態污染物便吸附于吸附劑上而被涂去。
⑤浮選法向廢水中投加表面活性物質，使極性溶質分子(污染物)吸附于其上，再通過氣飽將其帶到水面，刮去抱沫而分離。
⑥結晶法通過蒸發和降溫，使廢水中的固體污染物達到過留和，多余的溶質結品析出。
⑦蒸發法加熱廢水(或同時減壓)至沸騰，使水汽化，即可達到濃縮分予態污染物的目的。
⑧冷卻法熱廢水與千冷空氣直接接觸，或者使熱廢水與低溫介質間接接觸，以降低廢水溫度。
⑨冷凍法降低廢水溫度，使水結冰，達到高度濃縮和分離溶質哎污染物)的目的。
⑩反滲透法向廢水表面施加巨大壓力，使水分子透過半透膜，一。而電解質被膜所阻，達到分離和濃縮鹽類溶質的目的。、
以上10種方法中，前5種屬于溶質分子擴散法，后5種屬于溶劑(水)分子擴散(或析出)法。第6，7、8、9幾種方法的實現都是熱量轉移的結果，故又統稱熱效分離法。
㈢.膠體態污染物
分離膠體態污染物的主要方法是凝聚和絮凝法，即通過投加混凝劑的辦法，使膠粒變大，然后用分離懸浮物的方法將其除去。
㈣.乳化油態污染物
乳化油可根據乳化程度的不同，采用直接氣泡浮_L法或破乳后再氣浮的方法除去。
㈤.懸浮態污染物
懸浮物可用下列方法子以分離除去：
①重力分離法污染物依靠重力作用而分離。此法包括重力沉降法和重力浮上法兩種。
②離心力分離法污染物依靠施加的離心力而分離。此法包括水旋分離法和器旋分離法兩種。
③阻力截留法污染物依靠篩網等介質的阻礙作用而被截留。
④粒狀介質過濾法污染物依靠粒狀濾料的吸附凝聚作用而被截留。
⑤磁力分離法磁性懸浮物依靠磁場力的作用而被截留。
㈥.分散油態污染物
分離分散油的主要方法是重力浮上法或稱自然浮上法。
3.2.2轉化處理
轉化處理有3種類型，即化學轉化、生物化學轉化和消毒轉化。
㈠.化學轉化方法
①pH調節法向廢水中投加酸性或堿性物質，可將pH值調至要求的范圍。若把pH值調至6~9以消除酸堿危害井達到排放標淮，這種方法叫做中和法。
②氧化還原法向廢水中投加氧化劑或還原劑，使之與污染物發生氧化還原反應，可將其氧化或還原成無毒害的新物質。
③電化學法在電解槽進行的氧化還原、電解氣浮和電解絮凝，均稱為電化學法。
④化學沉淀法此法是向廢水中投加化學沉淀劑，使之與溶解態污染物生成難溶的沉淀，然后再經分離可除去污染物。
⑤水質穩定法向廢水中投加水質穩定劑，使廢水不再發生結垢或腐蝕作用，
⑥自然衰變法污染物如為平震繃短的放劉一性物)刃付，可將廢水密閉封存，讓實自然衰變到無害化。
㈡.生物化學轉化方法
①好氧生物轉化法在廢水中含有溶解氧的條件下，利用好氧微生物和兼性微上物的生物化學反應，對有機污染物進行無害化轉化處理。
②厭氧生物轉化法在廢水中缺乏溶解氧的條件廠，利用厭氧微生物和兼性微上物進行的有機物降解轉化方法。
㈢.消毒轉化方法
①藥劑消毒法
投加強氧化劑、重金屬離子和其它化學物質，抑制和殺滅致病效生物。
②能源消毒法
利用高溫、紫外尤、超聲波等能源殺滅致病微生物。
3.2.3稀釋處理
1.水體稀釋法
此法是將小流量廢水排人大水量的接納水體(江河、湖泊和海洋)中，通過混合稀釋作用降低污染物濃度，使之無害化。
2.廢水稀釋法
此法是利用低濃度廢水或潔水稀釋高濃度廢水，以降低污染物濃度。當利用同種廢水的高濃度部分與低濃度部分進行自身混合稀釋時，叫做水質均和法；利用不同廢水迸行混合稀釋時，叫做水質稀釋法。
附：各種污染物的常規處理方法
3.3污水處理單元過程及原理
3.3.1格柵
格柵由一組平行的金屬柵條制成，一般斜置于污水提升泵集水池之前的重力流來水主渠道上，用以阻擋截留污水中的呈懸浮或漂浮狀態的大塊固形物，如草木、塑料制品、纖維及其他生活垃圾。以防止閥門、管道、水泵、表曝機、吸泥管及其他后續處理設備堵塞或損壞。
3.3.2篩網過濾
某些工業廢水中經常含有纖維狀的細長、軟性懸浮或漂浮物，這些污染物或因尺寸太小、或因質地柔軟細長能鉆過格柵的空隙。這些懸浮物如果不能有效去除，可能會纏繞在泵或表曝機的葉輪上，影響泵或表曝機的效率。對一些含有這樣漂浮物的特殊工業廢水可利用篩網進行預處理，方法是使污水先經過格柵截
留大尺寸雜物后用篩網過濾，或直接經過篩網過濾。
從結構上看，篩網是穿孔金屬板或金屬格網，要根據被去除漂浮物的性質和尺寸確定篩網孔眼的大小。根據其孔眼的大小，可分為粗濾機和微濾機；依照安裝形式的不同，篩網可分為固定式、轉動式和電動回轉式三種。
3.3.3調節池
一般工業企業排出的污水，水質、水量、酸堿度或溫度等指標往往會隨排水時間面大幅度波動，這種變化對污水處理設施的運行，特別是生物處理設施正常發揮其凈化功能是非常不利的，甚至使其遭到徹底的破壞。均質調節池的作用是克服污水排放的不均勻性，均衡調節污水的水質、水量、水溫的變化，儲存盈余、補允短缺，使生物處理設施的進水量均勻，從面降低污水的不一致性對后續二級生物處理設施的沖擊性影響。此外，酸性污水和堿性污水還可以在調節池內互相進行中和處理。
3.3.4事故池
事故池是均質調節池的一種類型，許多化工、石化等排放高濃度污水的工廠污水處理場都設置事故池，因為這些工廠在生產出現事故后，在退料過程中部分廢料會摻人排水系統，恢復生產前往往還需要對生產裝置進行酸洗或堿洗，所以會在短時間內排出大量濃度極高而且pH值波動很大的有機污水。這樣的污水如果直接進入污水處理系統，對正在運行的生物處理系統的影響和平時所說的沖擊負荷相比要大得多，往往是致命的和不可挽救的。
為了避免生產事故排放污水對污水處理系統的影響，許多專門的.工業廢水處理場都設置了容積很大的事故池，用于貯存事故排水。在生產恢復正常且污水處理系統沒有受到影響的情況下，再逐漸將事故池中積存的高濃度污水連續或間斷地以較小的流量引入到牛物處理系統中。因此，事故池一般設置在污水處理系統主流程之外，與生產污水排放管道相連接。
3.3.5沉砂池
沉砂池是采用物理法將砂粒從污水中沉淀分離出來的一個預處理單元，其作用是從污水中分離出相對密度大于1.5且粒徑為0.2mm以上的顆粒物質，主要包括無機性的砂粒、礫石和少量密度較大的有機性顆粒如果核皮、種籽等。沉砂池一般設置在提升設備和處理設施之前，以保護水泵和管道免受磨損，防止后續污水處理構筑物的堵塞和污泥處理構筑物容積的縮小，同時可以減少活性污泥中無機物成份，提高活性污泥的活性。
常見的沉砂池有平流沉砂池、豎流沉砂池、曝氣沉砂池和旋流沉砂池等，其中應用較多的是平流沉砂池、曝氣沉砂池和旋流沉砂池。
平流式沉砂池實際上是一個比入流渠道和出流渠道寬而深的渠道，當污水流過時，由于過水斷面增大，水流速度下降，污水中夾帶的無機顆粒在重力的作用下下沉，從面達到分離水中無機顆粒的目的。
曝氣沉砂池是在長方形水池的一側通人空氣，使污水旋流運動，流速從周邊到中心逐漸減小，砂粒在池底的集砂槽中與水分離，污水中的有機物和從砂粒上沖刷下來的污泥仍呈懸浮狀態，隨著水流進人后面的處理構筑物。
3.3.4沉淀池
沉淀通常是一種多步工藝，用以減少水中渾濁物和懸浮物。這一多步工藝包含加入化學凝結劑或pH值調節劑以反應生成絮狀物，絮狀物由于重力作用而在沉淀池中沉淀下來，或當水通過高差濾池時濾掉。沉淀工藝可有效地去除大于25μm的微粒。
沉淀池是利用重力沉降作用將密度比水大的懸浮顆粒從水中去除的處理構筑物，是污水處理中應用最廣泛的處理單元之一，可用于污水的一級處理、生物處理的后處理以及深度處理。按水流方向劃分，沉淀池可分為平流式、輻流式和豎流式三種，還有根據“淺層理論”發展出來的斜板(管)沉淀池。
平流式沉淀池表面形狀一般為長方形，水流在進水區經過消能和整流進人沉淀區后，緩慢水平流動，水中可沉懸浮物逐漸沉向池底，沉淀區出水溢過堰口，通過出水槽排出池外。
豎流式沉淀池池體為圓形或方形，污水從中心管的進口進入池中，通過反射板的攔阻向四周分布于整個水平斷面上，緩慢向上流動。沉降速度大于水流上升速度的懸浮顆粒下沉到污泥斗中，上清液則由池頂四周的出水堰溢流到池外。
輻流式沉淀池池內水流的流態為輻流形，因此污水由中心或周邊進人沉淀池。
中心進水輻流式沉淀池的進水管懸吊在橋架下或埋設在池體底板混凝土中，污水首先進人池體的中心管內，然后在進人沉淀池時，經過中心管周圍的整流板整流后均勻地向四周輻射流動，上清液經過設在沉淀池四周的出水堰溢流而出，污泥沉降到池底，由刮泥機或刮吸泥機刮到沉淀池中心的集泥斗，再用重力或泵抽吸排出。
周邊進水輻流式沉淀池進水渠布置在沉淀池四周，上清液經過設在沉淀池四周或中間的出水堰溢流面出，污泥的排出方式與中心進水輻流式沉淀池相同。
斜板(管)沉淀池是根據“淺層沉淀”，在沉淀池中加設斜板或蜂窩斜管，以提高沉淀效率的一種沉淀池，污水處理中主要采用升流式異向流斜板(管)沉淀池。其進水從斜板(管)層的下部進人后，由下向上流經斜板(管)，懸浮顆粒沉降在斜板(管)底面，在積聚到一定程度后自行下滑至集泥斗由穿孔管排出池外，上清液則在沉淀池水面由穿孔管收集或由三角堰溢流而出。
3.3.5澄清池
澄清池將絮凝和沉淀過程綜合于一個構筑物完成，主要依靠活性泥渣層達到澄清目的。當脫穩雜質隨水流與泥渣層接觸時被阻留下來使水獲得澄清的現象，稱為接觸絮凝。在原水中加入絮凝劑，并適當降低負荷，經過一段時間，便能形成泥渣層，常用于給水處理。
澄清池分為泥渣懸浮型和泥渣循環型兩種。懸浮澄清池結構簡單，一般用于小水廠，運行適應性差（水溫、水量、變化時，泥渣層工作不穩定），目前已很少用；脈沖澄清池特點是澄清池的上升流速發生周期性的變化，這種變化是由脈沖發生器引起的。靠脈沖方式進水，懸浮層發生周期性的收縮和膨脹；
3.3.6隔油池
隔油池是利用自然上浮法分離、去除含油污水中可浮性油類物質的構筑物。隔油池能去除污水中處于漂浮和粗分散狀態的密度小于1.0的石油類物質，而對處于乳化、溶解及細分散狀態的油類幾乎不起作用。
常用隔油池的型式有平流式和斜板式兩種，也有在平流隔油池內安裝斜板，即成為具有平流式和斜板式雙重優點的組合式隔油池。
3.3.7粗粒化(聚結)除油
粗粒化(聚結)除油法的原理是利用油和水對聚結材料表面親和力相差懸殊的特性，當含油污水流過時，微小油粒被吸附在聚結材料表面或孔隙內，隨著被吸附油粒的數量增多，微小油粒在聚結材料表面逐漸結成油膜，油膜達到一定厚度后，變形成足以從水相分離上升的較大油珠。
3.3.8氣浮
氣浮也稱為浮選法，其原理是設法使水中產生大量的微細氣泡，從而形成水、氣及被去除物質的三相混合體，在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下，促使微細氣泡粘附在被去除的微小油滴上后，因粘合體密度小于水而上浮到水面，從而使水中油類被分離去除。氣浮法通常作為對含油污水隔油后的補充處理，即為二級生物處理之前的預處理。隔油池出水一般仍含有50～150mg/L的乳化油，經過一級氣浮法處理，可將含油量降到30mg/L左右，再經過二級氣浮法處理，出水含油量可達10mg/L以下。
除了用來去除污水中處于乳化狀態的油以外，氣浮法還廣泛應用于去除污水中密度接近于水的微細懸浮顆粒狀雜質。比如氣浮法可以有效地用于活性污泥的濃縮，還可以以去除污水中的懸浮雜質為主要目的，作為二級生物處理的預處理、保證生物處理進水水質的相對穩定，或是放在二級生物處理之后作為二級生物處理的深度處理、確保排放出水水質符合有關標準的要求。
氣浮法分類及原理如下表所示：
3.3.8汽提法
汽提法通常用于脫除污水中的溶解性氣體和某些揮發性物質。其原理是將空氣或水蒸氣等載氣通入水中，使載氣與污水充分接觸，導致污水中的溶解性氣體和某些揮發性物質向氣相轉移，從而達到脫除水中污染物的目的。一般使用空氣為載氣時稱為吹脫，使用蒸汽為載氣時稱為汽提。
汽提法常被用于含有HCN、NH3、H2S等氣體和甲醛、苯胺、揮發酚等其他揮發性有機物的工業廢水的處理，以避免這些酸性物質對活性污泥中微生物可能產生的毒害和避免發生硫化氫中毒事故。
3.3.9中和
用化學法去除污水中過量的酸或堿，使其聲值達到中性的過程稱為中和。處理含酸污水時，以堿或堿性氧化物為中和劑，而處理堿性污水則以酸或酸性氧化物做中和劑。對于中和處理，首先考慮以廢治廢的原則，將酸性污水與堿性污水互相中和，或者利用廢堿渣(碳酸鈣堿渣、電石渣等)中和酸性污水，條件不具備時，才使用中和劑處理。酸性污水中和處理經常采用的中和劑有石灰、石灰石、白云石、氫氧化鈉、碳酸鈉等，堿性污水中和處理一般采用硫酸、鹽酸。
酸性污水的中和可分為酸性污水與堿性污水混合、投藥中和及過濾中和等三種；堿性污水的中和處理除了使用酸性污水中和外，還有投酸中和和煙道氣中和等兩種。
3.3.10化學沉淀法
向污水中投加某種化學藥劑，使其與水中某些溶解物質產生反應，生成難溶于水的鹽類沉淀下來，從而降低水中這些溶解物質的含量，這種力一法稱為水處理的化學沉淀法。根據使用的沉淀劑不同，常見的化學沉淀法有氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸鹽沉淀法、鋇鹽沉淀法、鹵化物沉淀法等。
3.3.11萃取法
萃取法的原理是向廢水中投加一種與水互不相溶但能對污染物良好溶解的溶劑，使其與廢水充分混合接觸，由于污染物在溶劑中的溶解度大于在水中的溶解度，因而廢水中大部分污染物轉移到溶劑中，然后將溶劑與廢水分離，達到提取污染物和凈化污水的目的。采用的溶劑稱為萃取劑，被萃取的污染物稱為溶質。萃取后含污染物的萃取劑稱萃取液或萃取相，經過萃取法處理后的污水稱為萃余液或萃余相。
3.3.12電解法
電解質水溶液在電流的作用下，發生電化學反應的過程稱為電解。當對某些廢水進行電解時，廢水中的有毒物質在陽極失去電子被氧化成新的產物，或在陰極得到電子還原成新的產物，或與電極的電解產物反應生成新的物質。這些新產物可能沉淀在電極表面或沉淀到電解槽底部，有時形成氣體逸出，從而降低廢水
中有毒物質的濃度。這種利用電解原理來處理廢水的方法，就是廢水處理中的電解工藝。
3.3.13氧化還原法
利用某些溶解于污水中的有毒有害物質在氧化還原反中能被氧化或還原的性質，通過投加氧化劑將其轉化為無毒無害或者毒性較低的新物質，亦或轉化為容易從水中分離排除的氣體或固體形態，從而達到處理這些有毒有害物質的目的，這種方法就是廢水處理中的氧化還原法。
在氧化還原反應中，參加反應的原子或離子有電子的得失，失去電子的過程叫氧化，得到電子的過程叫還原。其中有得到電了的物質必然有失去電子的物質。即氧化和還原總是同時發牛。得到電子的物質稱為氧化劑，因為它使另一物質失去電子受到氧在氧化還原反應中，參加反應的原子或離子有電子的得失，失去電子的過程叫氧化，得到電子的過程叫還原。其中有得到電了的物質必然有失去電子的物質。即氧化和還原總是同時發牛。得到電子的物質稱為氧化劑，因為它使另一物質失去電子受到氧化;失去電子的物質稱.為還原劑，因為它使另一物質得到電子受到還原。
3.3.14生物處理
生物處理的目的是去除有機物植物性營養物以及通過生物絮凝去除膠體，同時也可以獲得能量和產品。其主要機理是利用微生物的新陳代謝作用來降解或吸附污水中的污染物，從而使污水得以凈化。生物處理工藝廣泛應用于城市污水和各類有機工業廢水處理。
按照微生物對氧的需求，生物法分為好氧、厭氧（含缺氧）兩類；按微生物生長方式分為懸浮生長、固著生長、混合生長3類。還可以按照操作條件和用途分類。
常用的好氧生物處理工藝包括：普通活性污泥法、氧化溝、間歇式活性污泥法、生物接觸氧化法、生物轉盤以及曝氣生物濾池等。
常用的厭氧生物處理工藝包括：水解酸化池、普通厭氧消化池、厭氧接觸法、厭氧濾池、升流式厭氧污泥床反應器（UASB）、厭氧流化床以及EGSB反應器、IC反應器等。
通常在廢水處理工程實踐中，往往是將厭氧、缺氧、好氧工藝進行合理組合，以彌補不同處理方法的缺陷，達到理想的處理效果。
3.3.15好氧生物處理
廢水的好氧生物處理是一種在提供游離氧的前提下，以好氧微生物為主，使有機物降解。穩定的無害化處理方法。廢水中存在的各種有機物，主要以膠體狀、溶解體的有機物為主，作為微生物的營養源。這些高能位的有機物質經過一系列的生化反應，逐級釋放能量，最終以低能位的無機物質穩定下來，達到無害化的要求，以便進一步回到自然環境和妥善處理。好氧生物處理主要分為活性污泥法和生物膜法兩大類。
好氧生物處理法機理如下圖所示：
3.3.16厭氧生物處理
廢水的厭氧生物處理是指在沒有游離氧的情況下，以厭氧微生物為主對有機物進行降解、穩定的一種無害化處理方法。在厭氧生物處理過程中，復雜的有機化合物被降解，轉化為簡單、穩定的化合物，同時釋放能量。其中，大部能量以甲烷(CH4)的形式出現，同時，僅少量有機物被轉化而合成為新的細胞組成部分，故厭氧法相對好氧法來講，污泥增長率小得多。
厭氧生物處理法機理如下圖所示：
廢水的厭氧生物處理工藝，由于不需另加氧源，故運轉費用低，而且可回收利用的生物能(甲烷)以及剩余污泥量亦少得多，這些都是厭氧生物處理工藝的優點。其主要缺點是由于厭氧生化反應速度較慢，故反應時間長，反應器容積較大；而且，要保持較快的反應速度，就要保持較高的溫度，則要消耗較多的能源。總的來說，對有機污泥的消化以及高濃度(一般BOD5≥2000mg/L)的有機廢水均可采用厭氧生物處理法予以無害化及回收沼氣。
3.3.17生物脫氮
廢水中的氮常以含氮有機物、氨、硝酸鹽及亞硝酸鹽等形式存在，生物處理把大多數有機氮轉化為氨，然后再進一步轉化為硝酸鹽。生物脫氮基本過程為氨化作用、硝化作用及反硝化作用。
①氨化(Ammonificaton)：廢水中的含氮有機物，在生物處理過程中被好氧或厭氧異養型微生物氧化分解為氨氮的過程；
②硝化(Nitrification)：廢水中的氨氮在好氧自養型微生物(統稱為硝化菌)的作用下被轉化為NO2－和NO3－的過程；
③反硝化(Denitrification)：廢水中的NO2－和/或NO3－在缺氧條件下在反硝化菌(異養型細菌)的作用下被還原為N2。
3.3.18生物除磷
通常磷是以磷酸鹽（H2PO4－、HPO42－、 PO42－）、聚磷酸鹽和有機磷等的形式存在于廢水中；細菌一般是從外部環境攝取一定量的磷來滿足其生理需要；有一類特殊的細菌一一磷細菌，可以過量地、超出其生理需要地從外部攝取磷，并以聚合磷酸鹽的形式貯存在細胞體內，如果從系統中排出這種高磷污泥，則能達到除磷的效果。
生物除磷基本過程如下：
1、除磷菌的過量攝取磷
好氧條件下，除磷菌利用廢水中的BOD5或體內貯存的聚β—羥基丁酸的氧化分解所釋放的能量來攝取廢水中的磷，一部分磷被用來合成ATP，另外絕大部分的磷則被合成為聚磷酸鹽而貯存在細胞體內。
2、除磷菌的磷釋放
在厭氧條件下，除磷菌能分解體內的聚磷酸鹽而產生ATP，并利用ATP將廢水中的有機物攝入細胞內，以聚β—羥基丁酸等有機顆粒的形式貯存于細胞內，同時還將分解聚磷酸鹽所產生的磷酸排出體外。
3、富磷污泥的排放
在好氧條件下所攝取的磷比在厭氧條件下所釋放的磷多，廢水生物除磷工藝是利用除磷菌的這一過程，將多余剩余污泥排出系統而達到除磷的目的。
3.3.19活性污泥法
有機廢水經過一段時間的曝氣后，水中會產生一種以好氧菌為主體的茶褐色絮凝體，其中含有大量的活性微生物，這種污泥絮體就是活性污泥。活性污泥是以細菌、原生動物和后生動物所組成的活性微生物為主體，此外還有一些無機物、未被微生物分解的有機物和微生物自身代謝的殘留物。活性污泥結構疏松，表面積很大，對有機污染物有著強烈的吸附凝聚和氧化分解能力。在條件適當的時候，活性污泥還具有良好的自身凝聚和沉降性。
活性污泥法就是以含于廢水中的有機污染物為培養基，在有溶解氧的條件下，連續地培養活性污泥，再利用其吸附凝聚和氧化分解作用凈化廢水中有機污染物。
迄今為止，在活性污泥法工程領域，應用著多種各具特色的運行方式。主要有以下幾種：
①傳統推流式活性污泥法；②完全混合活性污泥法；③階段曝氣活性污泥法；④吸附—再生活性污泥法；⑤延時曝氣活性污泥法；⑥高負荷活性污泥法；⑦純氧曝氣活性污泥法；⑧淺層低壓曝氣活性污泥法；⑨深水曝氣活性污泥法；⑩深井曝氣活性污泥法。
1.普通活性污泥
普通活性污泥法系統是以推流式曝氣池為核心的，經初次沉淀池去除粗大懸浮物的廢水，在曝氣池內與污泥混合，呈推流式從池首向池
尾流動，活性污泥微生物在此過程中連續完成吸附和代謝過程。曝氣池混合液在二沉池去除活性污泥懸浮固體后，澄清液作為凈化水流出。沉淀的污泥一部分以回流形式返回曝氣池，再起凈化作用，另一部分作為剩余污泥排出。
普通活性污泥法如下圖所示：
2.完全混合活性污泥法
完全混合活性污泥法中的入流廢水進入曝氣池后，即與池內廢水完全混合，曝氣池內營養和需氧率都是均勻的，微生物接觸的是濃度與出水濃度一樣的廢水，故可承受一定的沖擊負荷。
完全混合法的曝氣池與沉淀池有分建與合建兩種類型，完全混合法的工作點可以處于微生物對數增長期，也可處于衰減增長期或內源呼吸期。
完全混合活性污泥法如下圖所示：
3.漸減曝氣活性污泥法
普通活性污泥法的需氧率沿池長逐漸降低，而氧氣卻沿池長均勻供給，造成了浪費。由此產生了沿池長漸減的供氣方式，以達到供氧與需氧的均衡，這就是漸減曝氣法。
漸減曝氣活性污泥法如下圖所示：
4.階段曝氣活性污泥法（逐步曝氣法）
針對普通活性污泥法的BOD負荷在池首過高的缺點，將廢水沿曝氣池長分數處注入，即形成逐步曝氣法。這種方法除了能平衡曝氣池供氣量外，還能使微生物營養供應均勻；另一個特點是污泥濃度沿池長是變化的，池子前段污泥濃度高于平均濃度，后段低于平均濃度，曝氣池出流混合液濃度降低，對二沉池工作有利。
階段曝氣活性污泥法如下圖所示：
5.吸附—再生活性污泥法
普通活性污泥法把活性污泥對基質的吸附凝聚和氧化分解混在同一曝氣池內進行，適于處理溶解的BOD。對含有大量膠體的和懸浮性的混合基質的廢水，因初期吸附量大，以及吸附的有機固體物在生物酶作用下變成可溶性物質再向水中擴散，遂產生了把吸階凝聚和氧化分解分別在兩個曝氣池中進行的構想，從而出現了吸附再生法或稱接觸穩定法。
吸附再生法流程如下圖所示，有分建與合建兩種形式。廢水先進入吸附池。將基質吸附于活性污泥，再進入二沉池。分離出的活性污泥上附著有大量有機物，
其中的回流部分送入再生池繼續曝氣，使其恢復活性，然后再返回吸附池。
由于再生池僅對回流污泥進行曝氣(剩余污泥不必再生)，故節約空氣量，且可縮小池容。經過再生的活性污泥處于營養不足狀態，因而吸附活性高。再則，再生池的污泥微生物很快在池末端遇到營養不足環境，絲狀菌不適應這樣的空曝環境，所以其繁殖受到限制，有利于防止污泥膨脹。在使用上，吸附再生法具有很大的靈活性。
6.延時曝氣活性污泥法
延時曝氣法屬于長時間曝氣法，其特點是負荷低、停留時間長(6～24h)，不但能去除廢水中的有機污染物，而且還能氧化分解轉移到污泥中的有機物質和合成的細胞物質，它的處理效果穩定、出水水質好、剩余污泥量少。氧化溝污水處理技術也是延時曝氣法的一種。
氧化溝一般不設初沉池，或同時不設二沉池，因而減化了流程。廢水在氧化溝內與混合液的混合特征，就整體看，既具有完全混合式的特征，又具有推流式的某些特征，因而忍受沖擊負荷能力和降解能力都強。
7.純氧曝氣活性污泥法
純氧曝氣活性污泥法是利用純度在90%以上的氧氣作為氧源，向污水中輸送的一種運行方式。與空氣曝氣活性污泥法相比，由于純氧氧分壓比空氣(含氧量為21%)高數倍，純氧曝氣可大大提高向水中的轉移效率(純氧曝氣氧轉移效率高達80%～90%，而空氣曝氣氧轉移效率僅為10%)。純氧曝氣活性污泥法另一顯著特點是可使曝氣池內活性污泥濃度達到4～7g/ L，因而曝氣池具有很高的容積負荷，而且運行穩定、抗沖擊性能較好、不易出現污泥膨脹現象。普遍采用的運行方式是密閉式多段棍合推流式，即每段為完全混合式，從整體上看，段與段之間又是推流式。純氧曝氣活性污泥法也有采用敞開方式運行。
純氧曝氣活性污泥法示意圖：
8.深水曝氣活性污泥法
曝氣池的有效水深一般為4～5m，因此把水層更深的曝氣方式叫深水曝氣。深水曝氣的優點有二：節約用地；增大氧的飽和溶解度，加快氧的傳遞速率。
9.深井曝氣活性污泥法
深井曝氣活性污泥法又稱超深水曝氣法，一般平面呈圓形，直徑約介于1～6m，深度一般為50～150m。主要特點：a.氧轉移率高，約為常規法的10倍以上；b.動力效率高，占地少，易于維護運行；c.耐沖擊負荷，產泥量少；d.一般可以不建初次沉淀池；e.但受地質條件的限制。
10.AB法
AB法是吸附——生物降解工藝的簡稱，由以吸附作用為主的A段和以生物降解為主的B段組成，是在常規活性污法基礎上發展起來的一種污水處理工藝A段負荷較高，有利于增殖速度快的微生物繁殖，在此成活的只能是沖擊負荷能力強的原核細菌，其他世代較長的微生物都不能存活。A段負荷較高、剩余污泥產率大，吸附能力強，污水中的重金屬、難降解有機物及氮磷等植物性營養物質都可以在A段通過污泥吸附去除。A段對有機物的去除主要靠污泥絮體的吸附作用，以物理作用為主，因此A段對有毒物質、PH值、負荷和溫度的變化有一定的適應性。
一般A段的污泥負荷可高達2～6kg BOD5/(kgMLSS·d)，是傳統活性污泥法10～20倍，而水力停留時間和泥齡都很短（分別只有0.5h和0.5d左右），溶解氧只要0.5mg/L即可。污水經A段處理后，水質水量都比較穩定，可生化性也有所提高，有利于B段的工作，B段生物降解作用得到充分發揮。B段的運行和傳統活性污泥法相近，污泥負荷為0.15～0.3 kg BOD5/(kgMLSS·d)左右，泥齡為15～20d,溶解氧1～2mg/L左右。
AB法示意圖：
11.A/O法
A/0法是缺氧/好氧工藝或厭氧/好氧工藝的簡稱，通常是在常規的好氧活性污泥法處理系統前，增加一段缺氧生物處理過程或厭氧生物處理過程。在好氧段，好氧微生物氧化分解污水中的BOD5，同時進行硝化或吸收磷。如果前邊配的是缺氧段，有機氮和氨氮在好氧段轉化為硝化氮并回流到缺氧段，其中的反硝化細菌利用氧化態氮和污水中的有機碳進行反硝化反應，使化合態氮變為分子態氮，獲得同時去碳和脫氮的效果。如果前邊配的是厭氧段，在好氧段吸收磷后的活性污泥部分以剩余污泥形式排出系統，部分回流到厭氧段將磷釋放出來。因此，缺氧/好氧(AN/O)法又被稱為生物脫氮系統，而厭氧/好氧(AP/O)法又被稱為生物除磷系統。
A/O法工藝流程圖如下所示：
12.A2O工藝
A2O法是厭氧/缺氧/好氧工藝的簡稱，其實是在缺氧/好氧(A/O)法基礎上增加了前面的厭氧段，具有同時脫氮除磷的功能。
A2O法工藝流程如圖所示：
13.SBR（間歇曝氣式活性污泥法又稱序批式活性污泥法）
間歇曝氣式活性污泥法又稱序批式活性污泥法，其主要特征是反應池一批一批地處理污水，采用間歇式運行的方式，每一反應池都兼有曝氣池和二沉池作用，因此不再設置二沉池和污泥回流設備，而且一般也可以不設水質或水量調節池。SBR池一般由多個反應器組成，污按序列依次進入每個反應器，無論時間上還是空間上，生化反應工序都是按序排列、間歇運行的。間歇曝氣式活性污泥法曝氣池的運行周期由進水、曝氣反應、沉淀、排放、閑置等五個工序組成，而且這五個工序都是在曝氣池內進行，其運行工序如下圖所示：
14.ICEAS間歇式循環延時曝氣活性污泥法
ICEAS是間歇式循環延時曝氣活性污泥法的簡稱，連續進水、周期排水，是一種變型SBR工藝，其基本的工藝流程，如下圖所示：
15.CAST循環式活性污泥法
循環式活性污泥法CAST是SBR工藝的一種新型式，CAST也稱為CASS工藝或CASP工藝，是在ICEA S工藝的基礎上發展而來的。與ICEAS工藝相比，預反應區容積較小變成更加優化合理的生物選擇器。
CAST工藝的最大特點是將主反應區中的部分剩余污泥回流到選擇器中，沉淀階段不進水，使排水的穩定性得到保證。通常CAST工藝按流程分為三個部分：生物選擇器、缺氧區和好氧區，這三個部分的容積比通常為1∶5∶30。
其基本工藝流程如下圖所示：
16.UNITANK工藝
典型的UNITANK工藝系統近似于三溝式氧化溝的運行方式，其主體構筑物為三格條形池結構，三池連通，每個池內均設有曝氣和攪拌系統，污水可進人幾池中的任意一個。外側兩池設出水堰或津水器以及污泥排放裝置，兩池交替作為曝氣池和沉淀池，而中間池則總是處于曝氣狀態。在一個周期內，原水連續不斷地進人反應器，通過時間和空間的控制，分別形成好氧、缺氧和厭氧的狀態。UNITANK工藝除了保持傳統SBR的特征以外，還具有灌水簡單、池子結構簡化、出水穩定、不需回流等特點，通過改變進水點的位置可以起到回流的作用和達到脫氮、除磷的目的。
其基本工藝流程如下圖所示：
17.DAT—IAT工藝
18.MSBR工藝
19.氧化溝工藝
氧化溝又稱氧化渠或循環曝氣池，污水和活性污泥混合液在其中循環流動，因此實質上是傳統活性污泥法一種改型，一般不需要設置初沉池，并且經常采用延時曝氣。
常見的氧化溝如下所示：
3.3.20生物膜法
生物膜法又稱固定膜法，是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術，是土壤自凈過程的人工化和強化；與活性污泥法一樣，生物膜法主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物，同時對廢水中的氨氮還具有一定的硝化能力。
主要的生物膜法有：①生物濾池：其中又可分為普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池等；②生物轉盤；③生物接觸氧化法；④好氧生物流化床等。
1.生物濾池
生物濾池是在間歇砂濾池和接觸濾池的基礎上發展起來的人工生物處理法。在生物濾池中，廢水通過布水器均勻地分布在濾池表面，濾池中裝滿了填料，廢水沿著填料空隙從上到下流動到池底。廢水通過濾池時，填料截留了廢水中的懸浮物，同時把廢水中的膠體和溶解性物質吸附在自己的表面，其中的有機物使微生物很快繁殖起來，這些微生物又進一步吸附了廢水中的膠體和溶解性物質，逐漸形成了生物膜。生物膜成熟后，棲息在生物膜上的微生物即攝取污水中的有機污染物作為營養，對廢水中的有機物產生吸附氧化作用，因而廢水在通過生物濾池時能得到凈化。
常見的生物濾池有普通生物濾池、高負荷生物濾池、和塔式生物濾池等三種。
BAF曝氣生物濾池
曝氣生物濾池(biological aerated filter)簡稱BAF,是八十年代末九十年代初在普通生物濾池的基礎上，并借鑒給水濾池工藝而開發的污水處理新工藝，是普通生物濾池的一種變形形式，也可看成是生物接觸氧化法的一種特殊形式，即在生物反應器內裝填高比表面積的顆粒填料，以提供微生物膜生長的載體，根據污水流向不同分為下向流或上向流，污水由上向下或由下向上流過濾料層，在濾料層下部鼓風曝氣，使空氣與污水逆向或同向接觸，使污水中的有機物與填料表面生物膜通過生化反應得到降解，填料同時起到物理過濾作用。早期曝氣生物濾池的應用形式大多都是下向流態，但隨著上向流態曝氣生物濾池比下向流濾池的眾多優點被人們所認同，所以近年來國內外實際工程中絕大多數采用上向流曝氣生物濾池結構。
上向流曝氣生物濾池的結構如下： 曝氣生物濾池從結構上共分成三個區域，即緩沖配水區、承托層及濾料層、出水區及出水槽。待處理污水由管道流入緩沖配水區，污水在向上流過濾料層時，經濾料上附著生長的微生物膜凈化處理后經過出水區和出水槽由管道排出。緩沖配水區的作用是使污水均勻流過濾池截面。在待處理污水進入濾池起，同時由鼓風機鼓風并通過單孔膜空氣擴散器向池內供給微生物膜代謝所需的空氣（氧源），生長在濾料上的微生物膜從污水中吸取可溶性有機污染物作為其生理活動所需的營養物質，在代謝過程中將有機污染物分解，使污水得到凈化。當BAF運行到一定程度時，由于濾料上增厚微生物膜的脫落，出水中會帶有部分脫落的微生物膜，使出水水質變差，這時必需關閉進水管閥門，啟動反沖洗水泵，利用儲備在清水池中的處理出水對濾池進行反沖洗，反沖洗采用氣、水聯合反沖洗。為保證布水、布氣均勻，在濾料支撐板上均勻布置有曝氣生物濾池專用的配水、配氣濾頭。
BAF結構圖如下所示：
自八十年代在歐洲建成第一座曝氣生物濾池污水處理廠后，曝氣生物濾池已在歐美和日本等發達國家廣為流行，目前世界上已有數千座大大小小的污水處理廠采用了這種技術。該技術不僅可用于污水處理廠的三級精處理和水體富營養化處理，而且可廣泛地被用于城市污水、小區生活污水、生活雜排水和食品加工廢水、釀造和造紙等高濃度廢水中，同時也可進行中水處理。隨著研究的深入，曝氣生物濾池從單一的工藝逐漸發展成系列綜合工藝，在二級處理中具有去除SS、COD、BOD5、硝化、脫氮的作用，在三級處理中主要去除二級出水中的氨氮。
附圖：
2.生物轉盤
生物轉盤與生物濾池均通過生物膜對廢水進行處理。但在生物濾池中生物膜為固定式，在生物轉盤中生物膜處于運動狀態。典型的生物轉盤由一系列安裝在水平軸上的圓盤組成，圓盤面積的40%～45%浸沒于半圓形槽內的廢水中。若生物膜生長在圓形網狀轉筒內的可移動填料上，填料總面積的40%～45%也浸沒于半圓形槽內的廢水中，則該反應器被稱為生物轉筒。生物轉盤或生物轉簡旋轉時，生物膜與廢水及空氣交替接觸口當生物膜浸沒在廢水中與廢水接觸時，產生生物氧化作用;當生物膜離開廢水與空氣接觸時，產生曝氣作用。在生物膜與廢水及空氣交替接觸中，有機物好氧氧化過程可持續進行。因此，生物轉盤（轉筒)須保持適當轉速，使生物膜能正常生長與脫落。生物轉盤目前主要應用于小型廢水處理裝置。
如下圖所示：
3.生物接觸氧化法
生物接觸氧化處理技術的實質之一是在池內充填填料，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功能的作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化。
生物接觸氧化處理技術的另一項技術實質是采用與曝氣池相通的曝氣方法，向微生物提供氣所需要的氧，并起到攪拌與混合作用。
據上所述，生物接觸氧化是一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術，兼具兩者的優點，也可以說是具有活性污泥法特點的生物膜法。
生物接觸氧化法常用填料有：蜂窩式填料、波紋板狀填料、半軟性填料、彈性立體填料、不規則粒狀填料、球狀填料等。
如下圖所示：
下圖則為幾種常見的接觸氧化池形式：
4.生物流化床
生物流化床是生物膜法廢水處理構筑物的一種，其特點是采用密度大于1的細小惰性顆粒如石英砂、陶粒、焦炭、活性炭等為載體，使微生物附著生長于載體表面形成生物膜，廢水自下而上流動，載體在水流的作用下處于流化狀態，載體上的生物膜能與水充分接觸。為保證微生物活動所需的氧，可以預先對廢水充氧，也可以在流化床內充氧。由于流化床內生物固體濃度很高，溶解氧與有機物的傳質效率也很高，因此生物流化床是一種高效的生物處理設施。但生物流化床能耗較大，運行管理要求較高，主要應用于小水量的高濃度工業廢水的處理，不適用于大水量的處理場合。
3.3.21厭氧生物處理工藝
厭氧生物處理是在厭氧條件下，由多種微生物共同作用，利用厭氧微生物將污水或污泥中的有機物分解并生成甲烷和三氧化碳等最終產物的過程。在不充氧的條件下，厭氧細菌和兼性(好氧兼厭氧)細菌降解有機污染物，又稱厭氧消化或發酵，分解的產物主要是沼氣和少量污泥。厭氧生物處理適用處理高濃度有機污水和好氧生物處理后的污泥，基本方法可以分為活性污泥法和生物膜法兩大類。厭氧活性污泥法有厭氧消化、厭氧接觸消化、厭氧污泥床等，厭氧生物膜法有厭氧生物濾池、厭氧流化床和和厭氧生物轉盤等。
1.厭氧接觸法
厭氧接觸法是在傳統的完全混合反應器的基礎上發展而來的。消化池是一個完全混合厭氧活性污泥反應器或帶有攪拌的槽罐。廢水進人完全混合厭氧活性污泥反應器，在攪拌作用下與厭氧污泥充分混合并進行消化反應，處理后的水與厭氧污泥的混合液從上部流出。普通厭氧消化池體積大，負荷低，其根本原因是因為它的污泥停留時間等于水力停留時間，即SRT＝HRT。由于SRT很低，它不能在反應器中積累起足夠濃度的污泥。因此傳統上僅用于城市廢水處理廠的初沉池污泥和曝氣他剩余活性污泥以及糞便的厭氧消化，在完全混合厭氧反應器基礎上發展起來的厭氧接觸工藝參照了好氧活性污泥的工藝流程，在一個厭氧的完全混合反應器后增加了污泥分離和回流裝置。從而使SRT大于HRT，有效地增加了反應器中的污泥濃度。
2.UASB升流式厭氧污泥層反應器
升流式厭氧污泥床反應器其基本特征是反應器的上部設置氣、固、液三相分離器，下部為污泥懸浮層區和污泥床區。廢水由池底進人反應器，通過反應區經氣體分離后混合液進人沉淀區進行固液分離。澄清后的處理過的水由出水渠排走，沉淀下來的微生物固體，即厭氧污泥靠重力自動返回到反應區，集氣室收集的沼氣由沼氣管排出反應器。UASB反應器內不設攪拌裝置，上升的水流和產生的沼氣可滿足攪拌要求，反應器內不需填裝填料，構造簡單，易于操作運行，便于維護管理。從構造和功能上劃分，UASB反應器主要由進水配水系統、反應區、沉淀區、三相分離器、集氣排氣系統、排泥系統及出水系統等組成。
3.AF厭氧生物濾池
厭氧濾池是一個內部填充有微生物附著填料的厭氧反應器。填料浸沒在水中，微生物附著在填料上，也有部分懸浮在填料空隙之間。污水從反應器的下部(升流式厭氧濾池)或上部(下向流式厭氧濾池)進人反應器，通過固定填料床，在厭氧微生物的作用下，污水中的有機物被厭氧分解，并產生沼氣。沼氣氣泡自下而上在濾池頂部釋放出，進入氣體收集系統。凈化后的水排出濾池外。
4.EGSB膨脹顆粒污泥床
膨脹顆粒污泥床反應器是UASB反應器的變型，是厭氧流化床與UASB反應器兩種技術的成功結合。它最初開發是通過顆粒污泥床的膨脹以改善廢水與微生物之間的接觸，強化傳質效果，以提高反應器的生化反應速度，從而大大提高反應器的處理效能。EGSB反應器通過采用出水循環回流獲得較高的表面液體升流速度。這種反應器典型特征是具有較高的高徑比，較大的高徑比也是提高升流速度所需要。EGSB反應器液體的升流速度可達5～10m/h，這比UASB反應器的升流速度一般在1 .Om/h左右要高得多。EGSB反應器與UASB反應器結構非常相似，所不同的是EGSB反應器中采用高達2.5～6m3(m2·h)的水力負荷，這遠遠大于UASB常用的約0.5～2.5 m3(m2·h)的水力負荷。因此，在EGSB反應器中，顆粒污泥床處于部分或全部“膨脹化”狀態，即污泥床的體積隨著顆粒之間的平均距離的加大而增加。
5.厭氧生物轉盤
厭氧生物轉盤在構造上類似于好氧生物轉盤，即主要由盤片、傳動軸與驅動裝置、反應槽等部分組成。在結構上它利用一根水平軸裝上一系列圓盤，若干圓盤為一組，稱為一級。厭氧微生物附著在轉盤表面，并在其上生長。附著在盤板表面的厭氧生物膜，代謝污水中的有機物，并保持較長的污泥停留時間。對于好氧生物轉盤來說，已經較普遍應用在生活污水、工業污水，例如化纖、石油化工、印染、皮革、煤氣站等污水處理，而厭氧生物轉盤還大多數處于試驗研究方面。
6.IC內循環厭氧反應器
IC反應器的基本構造與工作原理如圖所示。IC反應器的構造特點是具有很大的高徑比，一般可達4～8，反應器的高度可達16~25m。所以在外形上看，IC反應器實際上是個厭氧生化反應塔。廢水由反應器底部進入第一反應室，與該室內的厭氧顆粒污泥均勻混合。廢水中所含的大部分有機物在這里被轉化成沼氣，所產生的沼氣被第一厭氧反應室的集氣罩收集，沼氣將沿著提升管上升。沼氣上升的同時，把第一反應室的混合液提升至設在反應器頂部上的氣液分離器，被分離出的沼氣由氣液分離器頂部的沼氣排出管排走。分離出的泥水混合液將沿著回流管回到第一反應室的底部，并與底部的顆粒污泥和進水充分混合，實現了第一反應室混合液的內部循環。IC反應器的命名由此得來。內循環的結果，第一厭氧反應室不僅有很高的生物量，很長的污泥齡，并具有很大的升流速度。使該室內的顆粒污泥完全達到流化狀態，
有很高的傳質速率，使生化反應速率提高，從而大大提高第一反應室的去除有機物能力。經過第一厭氧反應室處理過的廢水。會自動的進人第二厭氧反應室被繼續進行處理。廢水中的剩余有機物可被第二反應室內的厭氧顆粒污泥進一步降解，使廢水得到更好的凈化，提高了出水水質。產生的沼氣由第二厭氧反應室的集氣罩收集，通過集氣管分別進入氣液分離器。第二反應室的泥水混合液進人沉
淀區進行固液分離，處理過的上清液由出水管排走，沉淀下來的污泥可自動返回第二反應室。這樣，廢水就完成了在IC在反應器內處理的全過程。
7.UBF升流式厭氧污泥床—濾層反應器
UBF反應器其主要構造特點是下部為厭氧污泥床，與UASB反應器下部的污泥床相同，有很高的生物量濃度，床內的污泥可形成厭氧顆粒污泥，污泥具有很高的產甲烷活性和良好的沉降性能；上部為厭氧濾池相似的填料過濾層，填料表面可附著大量厭氧微生物，在反應器啟動初期具有較大的截留厭氧污泥的能力，減少污泥的流失可縮短啟動期。由于反應器的上下兩部均保持很高的生物量濃度，所以提高了整個反應器的總的生物量。從而提高了反應器的處理能力和抗沖擊負荷的能力。
UBF反應器以下部的填料濾層替代UASB上部的三相分離器，這樣使整個反應器的構造更為簡單。過濾層所采用的材質與厭氧濾池填料的種類基本相同，可采用塑料，紡織用纖維或陶粒等。UBF反應器適干處理含溶解性有機物的廢水，不適于處理含SS較多的有機廢水，否則填料層易于堵塞。
8.ABR厭氧折流板反應器
ARR內由若干組垂直折流板把長條形整個反應器分隔成若千個組申連的反應室。迫使廢水水流以上下折流的形式通過反應器。反應器內各室積累著較多厭氧污泥。當廢水通過ABR時，要自下而上流動與大量的活性生物量發生多次接觸，大大提高了反應器的容積利用率。就一個反應室而言，因沼氣的攪拌作用，水流流態基木上是完全混合的，但各個反應室之間是串聯的具有塞流流態。整個ABR是由若干個完全混合反應器申聯在一起的反應器，所以理論上比單一的完全混合狀態的反應器處理效能高。
3.3.22污泥處理與處置
1.污泥的濃縮
污泥濃縮是指通過沉淀或上浮過程，脫除污泥中的部分水分（主要是減縮污泥的間隙水），降低污泥的含水率，減少污泥的體積，以利于后續處理和利用。對污泥消化來說，這意味著可減少消化池的容積和加溫污泥所需的熱量，對于污泥的機械脫水，則可減少混凝劑的投加量與脫水設備的數量，提高脫水設備的效率。經濃縮后的污泥仍保持流體的特性。
污泥濃縮的方法主要有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮三種。
2.污泥的穩定
污泥的穩定是指通過生物好氧、厭氧消化工藝或物理化學方法，將污泥中有機組分轉化成穩定的終端產物的過程。
污泥的穩定處理方法主要有以下幾種：厭氧消化法、好氧消化法、氯化氧化法、石灰穩定法、熱處理法等，其中以厭氧消化法和好氧消化法最為常用。
3.污泥的調理
污泥的調理就是破壞污泥的膠態結構、減少泥水間的親和力，改善污泥的脫水性能。消
化污泥、剩余活性污泥、剩余活性污泥與初沉污泥的混合污泥等在脫水之前應進行調理，以改善污泥的脫水性能。
污泥調理有很多方法，如加藥、淘洗、加熱、冷凍等。其中加藥調理法經濟實用、簡單方便，應用最為廣泛。
4.污泥的脫水
污泥脫水的作用是去除污泥中的毛細水和表面附著水，從而縮小其體積，減輕其質量。污泥脫水的方法有自然脫水(曬干)、機械脫水、加溫(熱)脫水等。
5.污泥的干燥與焚化
污泥干燥和焚燒，是對已經自然干化或機械脫水的污泥進一步處置的操作，以進一步降低污泥含水率。污泥的干燥是利用熱能使污泥中的水分蒸發，將含水率60～80%的污泥烘干到含水率10%以下的方法；污泥焚燒是使污泥在高溫下燃燒，將污泥中所有水分和有機物全部去除的方法，污泥焚燒使污泥變為灰燼，含水率為零。
污泥焚燒前應進行干燥處理。一般焚燒設備同時有干燥和焚燒兩種功能。污泥干燥主要使用回轉圓筒式干燥器，污泥焚燒常用的設備有回轉焚燒爐、立式焚燒爐和流化床焚燒爐。
6.污泥的處置與資源化
污泥的處置指的是給污泥一個最終的歸宿。選擇污泥處置場所是大型污水處理系統設計中的重要環節。污泥可施于農田，或直接填埋，也可焚燒后填埋灰燼。污泥處置的方法須根據污泥量、污泥成分和處置場所的位置來確定。處置前須對污泥進行處理，處理程度可根據技術、經濟和環境因素確定，其中經濟和環境標準須重點考慮。此外，污泥處置須考慮對環境的影響，可能產生環境問題的方法必須排除。
