污水廠排污管設計報告

Ⅰ 室內外綜合管網設計 排污，生活污水處理及利用工程設計 屬於什麼設計

需要環境工程（水污染防治工程）專項設計資質，設計資質分甲級乙級，要看你污水處理量的規模才能確定是否一定要甲級的設計資質

Ⅱ 市政污水管道的原地面高差與設計不符 報告怎麼寫

依據設計施工圖內容，標注的編號某污水管道標高為某數值，經現場勘查，實際測量為某某數值，地面標高為某數值，與圖紙所述內容不符。特此提出設計變更申請，請某某給予確認後續變更施工方案。

Ⅲ 底層的排污管怎麼設計如何正確的安裝排污管

首先我們需要了解：

1、一般室內把衛生間的排水稱謂污水，洗臉間、洗衣機和廚房的排水稱謂廢水，因此無論污水或廢水都統稱謂排水。

2、室外生活污水（廢水）管道的排水稱謂排污管；排放雨水的管道稱謂雨水管；這2種排水都統稱為：室外排水管道工程。

3、污水（廢水）排水管道系統與雨水排水管道系統是不能混流排放的。

4、室外排污管道的工程量計算是按照室外污雨水排水工程施工圖紙進行計算的。室內與室外管道的計算分界點是以室內排污管道伸出室外的第一個排污井。

所以說安裝在外面能夠更換，只不過是換的時候麻煩一些，但最少也要十年八年才換吧！但是安裝在牆內的話，想換，不說比登天還難，但也不是想怎麼樣換就能換的。但是也有很多村莊的自建房還是停留在院內 室外 自挖排污坑。 在農民自家水井作為飲用水使用的話，距離排污坑比較近，會導致二次污染，威脅自己飲水健康。 如果必須要挖污水坑，建議有水井的遠離水井。

室外較好，雖易受到破壞，但更換也方便。萬一管子泄露污物也弄不到室內。管子夜間排水聲音也不會影響到室內休息。雖然外牆會難看了點。總體還是外牆好。

。

Ⅳ 給排水：污水管道系統的設計步驟有哪些

第二章 污水管道系統的設計 一、填空題 1.污水在管道中的水深h和管道直徑的比值稱為（設計充滿度），當h/D=1時稱為（滿流）；h/D<1時稱為（不滿流）。 2.污水管道的最小設計流速為（0.6m/s）。 3.給定設計充滿度條件下，管徑越大，相應的最小設計坡度值越（小）。 4.管道定線一般按（主幹管）、（干管）、（支管）順序依次進行。 5.管道銜接的方法通常有（水面平接）和（管頂平接）兩種。當坡度很大時，可採用（跌水連接）。 二、名詞解釋 1.日變化系數、時變化系數、總變化系數 日變化系數：一年中最大日污水量和平均日污水量的比值； 時變化系數：最大日中最大時污水量與該日平均時污水量的比值； 總變化系數：最大日最大時污水量與平均日平均時污水量的比值。 2.設計流速 設計流速：和設計流量、設計充滿度相應的水流平均速度。 3.不計算管段 若設計管段的排水面積小於估算的設計管段的排水面積，即直接採用最小管徑和相應的最小坡度而不再進行水利計算。這種管段成為不設計管段。 4.覆土厚度、埋設深度 管道埋設深度有兩個意義： 覆土厚度：指管道外壁頂部到地面的距離； 埋設深度：指管道內壁底到地面的距離。 5.本段流量、傳輸流量、集中流量 本段流量：是從管段沿線街坊流來的污水量； 轉輸流量：是從上游管段和旁側管段流來的污水量； 集中流量：是從工業企業或其他大型公共建築物流來的污水量。 三、簡答題 1.污水管段定線的一般原則和方法是什麼？ 在城鎮總平面圖上確定污水管道的位置和走向，稱作污水管道系統的定線。正確的定線時合理的、經濟的設計污水管道系統的先決條件，是污水管道系統設計的重要環節。管道定線一般按主幹管、干管、支管順序進行。定線應遵循的主要原則：應盡可能的在管線較短和埋設較小的情況下，讓最大區域的污水能自流排出。 為了實現這一原則，在定線時必須很好的研究各種條件，使擬定的線路能因地制宜的利用其有利因素而避免不利因素。 定線時應充分利用地形，是管道的走向符合地形趨勢，一般宜順坡排水；污水支管的平面布置取決於地形及街區建築特徵，並應便於用戶接管排水（低邊式布置、周邊式布置、穿坊式布置）；污水主幹管的走向取決於污水廠和出水口的位置；採用的排水體制也影響管道定線；主幹管的布置在堅硬密實的土壤中；還需考慮街道寬度和交通情況；產生大流量的污水排出口接入污水干管起端是有利的。 2.何謂污水管道系統的控制點？通常情況下如何確定其控制點的高程？ 在污水排水區域內，對管道系統的埋深起控製作用的地點成為控制點。確定控制點的標高，一方面應根據城市的豎向規劃，保證排水區域內各點的污水都能排出，並考慮發展，在埋深上適當留有餘地；另一方面，不能因照顧個別控制點而增加整個管道系統的埋深。 3.當污水管道的埋設深度已接近最大允許埋深而管道仍需繼續向前埋設時，一般採取什麼措施？ 4.城市污水回用工程的意義？回用系統的組成？ 城市污水經處理後，達到回用要求的水質標准，而在一定范圍內重復使用的供水系統稱為城市的污水回用系統。城市污水經處理再利用，可作為城市第二水源再再利用，既可節約水資源，又使污水無害化，起到保護環境、控制水污染、緩解水資源不足的重要作用。 城市污水回用系統一般由收集系統、再生水廠、再生水輸配系統和回用水管理等部分組成。

Ⅳ 污水管改造方案怎麼寫

管道工程施工工藝和具體流程：一、施工工藝： 路基填方地段，管道和檢查井的施工，與路基填築互相配合，當路基填築高於污水管頂0.5時，先開溝槽，埋設污水管道和檢查井，爾後繼續施工路基。當路基填築至級配碎石層底面標高時，施工雨水管道和檢查井。機械開挖管溝槽，邊坡1：0.25。 路基挖方地段，路槽開挖,挖管道溝槽，進行污、雨水管道和檢查井施工。機械開挖管溝槽，邊坡1：0.25，機械吊裝管就位。 管道溝槽開挖後，必須進行溝槽地基承載力測定，測定採用重型擊實法進行測定，地基承載能力滿足設計要求後方可澆注混凝土墊層，如地基承載能力不滿足設計要求，必須採取回填碎石墊層的方式進行處理，處理後在進行地基承載能力確定。 測量放線，雨、污水管道線,,每隔20m設中心樁，排水管道放線,每隔10m設中心樁。管道檢查井處、變換管徑處均應設中心樁，必要時要設置護樁或控制樁。排水管道抄平後，應繪制管路縱斷面圖水管線測量工作，應有正規的測量記錄本，認真詳細記錄。測定碎石墊層承載力滿足要求後，將在墊層上按設計要 求支模板，並澆注凝土枕基，混凝土採用C15混凝土，混凝土達到設計強度後才能進行布管工作。待枕基混凝土達到設計強度後，將管道吊裝到枕基上， 並用紅磚固定其位置確保兩管道的中心線一致，保證管道軸線在同一直線上，不允許管道中心線交錯。管道布設好後在枕基上標明管道介面線及模板安裝線， 支設模板時必須對進行加固，並採取措施防止模板漏漿，在進行大於500的管道介面施工時應將鋼絲網按設計要求固定在混凝土管上。 二、布管 1.1嚴格按設計、按規范布管。 1.2應使用專用工具。 1.3線管連接要牢固。 1.4管口要封堵。 1.5彎曲要合理。 1.6走向要正確。 1.7綁扎要牢固。 1.8管道軸線不得交錯。 三、雨、污水管道承插口柔性連接施工方法本工程污水管道的介面設計考慮到本工程位於##區，管道易於沉降所以採用承插式柔性介面，以防管道不均勻沉降和提高管道的密封性能。承插式膠圈柔介面安裝時應注意以下事項： ①安裝前應徹底清潔接頭內的表面、凹槽，止推圈和橡膠圈，應確保其無油污灰塵 ②安裝密封圈時應確保密封圈與凹槽、管壁均勻貼合，並在安裝前使用潤滑劑封圈。 ③填打膠圈出現「棉花」、嚇司鼻」、「凹兜」、或「跳井」時，可利用鐵牙將介面間隙適當撐大，進行調整處理。 ④鏨子應貼插口壁按由下向上的順序打，使膠圈沿一個方向依次均勻入承口水線。 填膠圈的質量標准：膠圈壓縮率符合要求；膠圈填至無小台承口外緣距離均勻；無「麻花」、「悶鼻」、「曰兕」、「跳井」現象本工程檢查井分為雨水檢查井和污水檢查井，檢查井均採用方形檢查井，均採用磚砌。四、管道的閉水試驗（1）、閉水試驗的目的是檢驗排水管道的嚴密性。 （ (2）、管道做閉水試驗前應檢查管道及檢查井外觀質量格，溝內有無積水，全部預留孔是否已經封閉，管道兩端堵板的承載力是否經驗算大於水壓力的合力。 （3）、閉水試驗將分段進行，以兩檢查井間混凝土管道為一個試驗對象，試驗時將兩閉，並在兩端設置膠管，進水口處膠管為注水膠管，混凝土管另一端膠管為排氣管。 （4）、注水前應再次檢查管道的外觀質量、管口封堵情況，檢查合格後方可注水。（5）、注水以排氣管道出水且出水流量與注水口注水進量一致為止，注水結束後應測量兩端膠管水位並做記錄。（6）、閉水試驗時間為12h，12h後應重新測定兩端膠管的水位值，看其差值是否滿足設計要求。（7）、本工程雨、污水管道均採用DN600管道，12h後其允許滲水量為30.6，如不滿足要求應重新檢查管道的嚴密性，找出漏水位置從新處治。 五、回填管道回填土的土質應採用砂或土質較好的土。當採用開槽中的較好土質作為回填土時，應將土塊、礫石、異物等去除。管安裝完成後，應邀請設計、建設部門等有關單位，進行隱蔽驗收，然後抓緊回填土施工。 回填時先由管道的兩側向管底均勻回填砂土，然後在兩側部分同時分層回填夯實禁止只由一側回填。 直徑700mm以上的管道，回填夯實後，應再次量測管內的各部分安裝尺寸，檢查管道有無異常並作記錄，以備確認和對問題進行研究處理。

Ⅵ 室外排水設計規范對污水管道設計參數做了哪些規定

參照室外排水設計規范，提出建築室外排水設計需要注意的一些問題
1.小區污水重力排入城市污水管道系統時設計計算中注意
當小區位於市區之內或地形坡度許可小區污水能直接排入市政污水管道時，這時小區污水管道可按接管進行水力計算，計算方法通常是列表計算，不過在設計參數選擇時應該充分考慮到小區污水管道排出點城市污水干管的埋深，合理運用落差以減小管道的管徑。最後小河能否重力排入城市污水管道系統，校核結果若不能排入，可適當放大某些管道的管徑，適當減小敷設坡度以達到排入目的;如果接入管道落差太大則可設計跌水井。
2.室外管材
(1)室外無壓排水管一般很少採用金屬管，只有當排水管需要承受較高壓力或對滲漏要求嚴格的地方(污水泵站的進水管和出水管)才採用金屬管材，較為罕見的為混凝土及鋼筋混凝土管，雙壁波紋管，HDPE高密度纏繞管在室外得到廣泛應用。
(2)鋼筋混凝土管的管口形式常用的有平口管，企口管，承插口管，借口一般分為柔性介面，剛性介面，半柔性介面。
柔性介面:橡膠圈介面，瀝青油膏，石棉瀝青卷材料。
剛性介面:水泥砂漿，鋼絲網水泥砂漿抹帶介面。
半柔性介面:石棉水泥介面
對於介面要求強度較高，嚴密性閉水性較好的污水管宜採用柔性或半柔性介面。
縱向管線布置:電力，電訊，煤氣，給水，熱力，雨水，污水
3.污水檢查井管徑間距
不大於160mm不大於30m大於200mm不大於40m

Ⅶ 環境工程 污水處理廠工藝設計畢業設計 希望高手幫幫忙！謝謝！

節約投資成本、佔地成本、運營成本，集集成化、簡捷化於一體，以高效率、低能耗、長久性，為中國提供潔凈的水！

載入絮凝磁分離工藝
20000噸/日市政污水處理技術建議書

1、工程概況
污水處理廠的日處理能力為20000噸/日，設計出水水質達到一級B標准（暫）
2、工程規模
正常處理量：20000噸/日
峰值處理量：24000噸/日
3、設計進出水水質
1）進水水質（需業主提供實際數據）
PH=6~9；CODcr≤500mg/L;BOD5≤280mg/L；
懸浮物≤300mg/L；總磷≤5.0mg/L；氨氮≤40.0mg/L

2）出水水質（需業主提供出水標准，暫定為一級B）
PH=6~9；CODcr≤60mg/L;BOD5≤20mg/L；
懸浮物≤20mg/L；總磷≤1.0mg/L；氨氮≤15.0mg/L；
總氮≤20.0mg/L；糞大腸桿菌≤10000/L。
4、載入絮凝磁分離（簡稱BFMS）工藝原理和優勢
BFMS技術是在傳統的絮凝工藝中，加入磁粉，以增強絮凝的效果，形成高密度的絮體和加大絮體的比重，達到高效除污和快速沉降的目的。磁粉的離子極性和金屬特性，作為絮體的核體，大大地強化了對水中懸浮污染物的絮凝結合能力，減少絮凝劑用量，在去除懸浮物，特別是在去除磷、細菌、病毒、油、重金屬等方面的效果比傳統工藝要好。由於磁粉的比重高達5.0×10³kg/m³，大約是砂子的兩倍，混有磁粉的絮體比重增大，絮體快速沉降，速度可達20米/時以上，整個水處理從進水到出水可在10分鍾左右完成。污泥中的磁粉，利用磁粉本身的特性使用磁鼓進行分離後回收並在系統中循環使用。高梯度磁過濾器捕集流過水中的殘余微小顆粒，磁過濾器依照設定的要求被自動清洗，以達到高度凈化出水的目的。根據在美國採用BFMS作深度水處理的報告，磁過濾器可達到去除26納米病菌的結果。下面圖示說明了BFMS工藝的處理過程。

BFMS Process 載入絮凝磁分離工藝

絮凝/ + 載入絮凝+ 沉澱分離+磁過濾
Coagulation+Baiiasted Flocculation+Solids Separation+Magnetic Separation

該工藝以前在工程中應用很少，原因是磁種的回收技術一直沒有很好的解決，而現在這一技術難點已成功地被突破，磁種的回收率達到99%以上，該工藝技術在美國也進行了項目示範和商業項目運行。我們公司已在國內申請多項專利，形成了公司的自主知識產權。在過去三年中，我們公司用250噸/日的中試車已在城市污水處理、中水回用、地表水和地下水以及自來水處理、江水、湖水、河道水處理、高磷廢水處理、造紙廢水處理、采礦廢水處理、煉油和油田廢水處理方面成功的做了多項不同運行參數的試驗，取得很好的結果；10000噸/日的中試車已於2007年5月在青島李村河入海口的城市污水投入運行一個月，運行良好。在北京金源經開污水處理廠的出水進行除高磷深度處理運行月余，處理效果佳。作為奧運會應急城市污水處理工程，在北京清河污水廠安裝了4×10000噸/日和2×5000噸/日共6組BFMS系統，綜合處理效果好。該技術在勝利油田應用於處理採油廢水的東營勝利油田一期工程（5000噸/日）已經投入使用，油田500噸/日地下水BFMS項目和30000噸/日採油水BFMS項目也在實施中。

與其他工藝相比，磁分離技術具有以下優點：
1） BFMS工藝能應用於城市污水的一級、二級、三級、中水和各種工業污水以及飲用水。
2） 處理效果好，其出水質與超濾膜出水相媲美，BFMS工藝能有效地從水中除去微粒污染物、微生物污染物和部分已溶解於水中的污染物，如：COD、BOD、懸浮物、總磷、色度、濁度等，特別是對磷有強大的去除效果。也能結合生物工藝非常有效和經濟地脫氮。
3） 耐沖擊負荷能力強，對水質的沖擊有獨特的耐沖擊能力。當前段工序出現故障時，或其他有害金屬離子進入污水處理系統，污水可直接進入磁分離系統，系統仍然能夠保持較高的去除效果，大幅度去除水中污染物。
4） 佔地極小，20000噸/日BFMS系統的佔地約為400㎡左右，另加走道、加葯及操作設施總佔地約700㎡左右。
5） 投資低，比膜處理有明顯的優勢。
6） 運行成本低，設備使用壽命長，除了正常的維護外，不用更換部件而造成高昂的二次投資。
7） 運行管理方便，啟動快捷，運行管理簡單。

5、污水處理廠工藝設計建議
根據工程運行經驗，去除污水中的漂浮物和泥砂，保證污水廠的連續運行，進入BFMS系統的污水進行預處理是必備的。依據BFMS系統的工作原理，常規預處理即可，即粗、細格柵和沉澱池。預處理也可考慮採用污水粉碎泵。
BFMS技術具有強大除磷和懸浮物能力，同時對其他指標（氮除外）也有較強的去除能力。對處理城市污水，因BFMS技術脫氮能力較差，建議後續的生化工藝（如BAF、SBR、A/O等）僅按氨氮負荷進行設計，通過調整BFMS系統的加葯量即可保證剩餘的CODcr和BOD5達到排放要求。因生化脫氮需要必須的碳源，若BFMS系統去除率太高會導致生化系統的碳源不足，微生物生長緩慢，脫氮能力達不到，因此建議對污泥貯池鋪設備用管道系統，迴流污泥作為備用碳源。

6、工藝流程
考慮市政污水的水質特點，結合BFMS技術的工藝優點，綜合考慮投資和運行效果，建議污水處理廠的工藝流程如下：

市政污水

定期外運

達標排放

BFMS技術是污水廠處理工藝的重要部分，對BFMS系統排除的剩餘污泥必須進行處理。

下圖僅為BFMS工藝流程圖：

污水廠來水 出水

污泥脫水系統

BFMS系統平面圖布置如下：

7、BFMS系統設計
1）BFMS系統共2套，單套處理量10000噸/日。
2）其他
（1）BFMS系統建議放在室內，設備空間要求L30×W20×H10米，採用輕鋼結構形式。
（2）污泥處理建議不採用濃縮池，直接採用污泥貯池和污泥濃縮脫水一體機，處理BFMS系統排出的剩餘污泥。在正常運行時BFMS系統排除的污泥的含水率在98-99%。
（3）配套電壓為380V，每套BFMS系統裝機容量為61KW（不含進水泵），運行負荷為40KW。總裝機容量為122KW，總運行負荷為80KW。
（4）每套BFMS系統配套操作人員每班1人，4班3運轉，均應經過上崗培訓。
（5）污泥產量：0.4kgGS/m³廢水。
8、BFMS系統水處理成本
1）直接運行成本：0.2446元/噸污水
A葯劑：
絮凝劑乾粉（29%純度）：2500元/噸；投加濃度以20ppm（AL2O3）計，成本為0.17元/噸污水；
PAM晶體：25000元/噸；投加濃度以1ppm計，成本為0.025元/噸污水.
B電耗
0.041度/噸污水，電費以0.57元/度計，則成本為0.0234元/噸污水.
C人工:0.014元/噸污水
D維修、維護0.012元/噸污水
2)總成本:0.3244元/噸污水
A直接運行成本:0.252元/噸污水
B固定資產折舊(平均年限法)15年:0.052元/噸污水
C經營管理及其他費用:0.031元/噸污水
9、20000噸/日BFMS系統投資
本工程共需2套10000噸/日BFMS系統，20000噸/日BFMS系統投資為********元（包括設計、安裝、調試及系統設備）。
10、說明：
*由於對實際污水狀況不了解，未進行水的測試，故BFMS系統的運行費用只是估算，具體數據需待做試驗後再確定。

Ⅷ 去關於污水處理廠處理的實踐報告3000個字

環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明，為實現經濟的持續穩定的發展，必須解決好發展與環境保護的矛盾。隨著我國社會和經濟的高速發展，城市環境污染特別是水污染的問題日趨嚴重。城鎮生活污水的排放量逐年增加，2002年全國工業和城鎮生活廢水排放總量為439.5億噸，比上年增加1.5%。其中工業廢水排放量207.2億噸，比上年增加2.3%；城鎮生活污水排放量232.3億噸，比上年增加0.9%，其中僅有10%得到處理。[1]生活污水中含有較高的氮、磷等營養物質,未經處理直接排入江河湖海,是導致水域富營養化污染的主要原因。2002年監測數據顯示,遼河、海河水系污染嚴重，劣V類水體佔60%以上；淮河幹流水質以III-V類水體為主，支流及省界河段水質仍然較差；黃河水系總體水質較差，幹流水質以III-IV類水體為主，支流污染普通嚴重；松花江水系以III-IV類水體為主；珠江水系水質總體良好，以II類水體為主；長江幹流及主要一級支流水質良好，以II類水體為主。由於「污染性」造成的水資源短缺，已成為嚴重製約我國社會經濟持續發展的突出問題，丞待解決。目前我國水污染控制的重點已從以工業點源為主，逐步轉變為以城市污水污染為主的控制。根據預測 [2]，到2010年我國城市污水排放總量為1050億m3，城市污水處理率要達到50%，預計需新建污水處理廠1000餘座，而決定城市污水處理廠投資和運行成本的主要因素是污水處理工藝和技術的選擇，因此開發適合我國國情的、高效、低耗、能滿足排放要求、基建和運行費用低的污水處理新技術和新工藝，具有十分重要的現實意義。
二、生活污水處理工藝研究和應用領域共同關注的問題
長期以來，城市生活污水的二級生物處理多採用活性污泥法，它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理流程，具有處理能力高，出水水質好等優點。但卻普遍存在著基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹、污泥上浮等問題，且不能去除氮、磷等無機營養物質。對於我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家，從可持續發展的角度來看，並不適合中國國情。由於污水處理是一項側重於環境效益和社會效益的工程，因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制，使得治理技術與資金問題成為我國水污染治理的「瓶頸」。歸納起來，目前在城市生活污水處理研究和應用領域，普遍存在的問題有：
（1）採用傳統的活性污泥法，往往基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹現象；工藝設備不能滿足高效低耗的要求。
（2）隨著污水排放標準的不斷嚴格，對污水中氮、磷等營養物質的排放要求較高，傳統的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主，往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯，形成多級反應池，通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的，這勢必要增加基建投資的費用及能耗，並且使運行管理較為復雜。
（3）目前城市污水的處理多以集中處理為主，龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資，因此建設大型的污水處理廠，集中處理生活污水，從污水再生回用的角度來說不一定是唯一可取的方案。
因此，如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩餘污泥量、最方便的操作管理，以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展。已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題，就要求污水處理不應僅僅滿足單一的水質改善，同時也需要一並考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題，且所採用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提。
三、生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究發展
在污水生物處理的發展和應用中，活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善，與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。由於生物膜法具有處理效率高，耐沖擊負荷性能好，產泥量低，佔地面積少，便於運行管理等優點，在處理中極具競爭力。
1．生物膜法凈化污水機理
污水中有機污染物質種類繁多，成分復雜。但對於生活污水來說，其有機成分歸納起來主要包括：蛋白質（40%-60%），碳水化合物（25%-50%）和油脂（10%），此外還含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定於載體表面上的微生物膜來降解有機物，由於微生物細胞幾乎能在水環境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、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纖維狀的纏結結構，因此生物膜通常具有孔狀結構，並具有很強的吸附性能。
生物膜附著在載體的表面，是高度親水的物質，在污水不斷流動的條件下，其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質，在膜的表面上和一這深度的內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物，形成由有機污染物 →細菌→原生動物（後生動物）組成的食物鏈。生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、後生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細菌一般有：假單苞菌屬、芽苞菌屬、產鹼桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬，原生動物多為鍾蟲、獨縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。後生動物只有在溶解氧非常充足的條件下才出現，且主要為線蟲。污水在流過載體表面時，污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附，並通過氧向生物膜內部擴散，在膜中發生生物氧化等作用，從而完成對有機物的降解。生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的內層微生物則往往處於厭氧狀態，當生物膜逐漸增厚，厭氧層的厚度超過好氧層時，會導致生物膜的脫落，而新的生物膜又會在載體表面重新生成，通過生物膜的周期更新，以維持生物膜反應器的正常運行。
生物膜法通過將微生物細胞固定於反應器內的載體上，實現了微生物停留時間和水力停留時間的分離，載體填料的存在，對水流起到強制紊動的作用，同時可促進水中污染物質與微生物細胞的充分接觸，從實質上強化了傳質過程。生物膜法克服了活性污泥法中易出現的污泥膨脹和污泥上浮等問題，在許多情況下不僅能代替活性污泥法用於城市污水的二級生物處理，而且還具有運行穩定、抗沖擊負荷強、更為經濟節能、具有一定的硝化反硝化功能、可實現封閉運轉防止臭味等優點。
通過人工強化作用將生物膜引入到污水處理反應器中，便形成了生物膜反應器。近年來，物物膜反應器發展迅速，由單一到復合，有好氧也有厭氧，逐步形成了一套較完整的生物處理系統。
填料是生物膜技術的核心之一，它的性能對廢水處理工藝過程的效率、能耗、穩定性以及可靠性均有直接關系。
2、厭氧生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究進展
（1）、復雜物料的厭氧降解階段
在廢水的厭氧處理過程中，廢水中的有機物經大量微生物的共同作用，被最終轉化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過程中，不同的微生物的代謝過程相互影響，相互制約，形成復雜的生態系統。對復雜物料的厭氧過程的敘述，有助於我們了解這一過程的基本內容。所謂復雜物料，即指那些高分子的有機物，這些有機物在廢水中以懸浮物或膠體形式存在。
復雜物料的厭氧降解過程可以被分為四個階段。
水解階段：高分子有機物因相對分子質量巨大，不能透過細胞膜，因此不可能為細菌直接利用。因此它們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，澱粉被澱粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被蛋白酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。
發酵（或酸化）階段：在這一階段，上述小分子的化合物在發酵細菌（即酸化菌）的細胞內轉化為更為簡單的化合物並分泌到細胞外。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸（簡寫作VFA）、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時，酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質，因此未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩餘污泥。
產乙酸階段：在此階段，上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。
產甲烷階段：這一階段里，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。
在以上階段里，還包含著以下這些過程：a、水解階段里有蛋白質水解、碳水化合物的水解和脂類水解；b、發酵酸化階段包含氨基酸和糖類的厭氧氧化與較高級的脂肪酸與醇類的厭氧氧化；c、產乙酸階段里有從中間產物中形成乙酸和氫氣和由氫氣和 氧化碳形成乙酸；d、甲烷化階段包括由乙酸形成甲烷和從氫氣和二氧化碳形成甲烷。除以上這些過程之外，當廢水含有硫酸鹽時還會有硫酸鹽還原過程。復雜化合物的厭氧降解可以利用圖來表述（見圖1）
（2）厭氧生物膜法處理工藝的應用研究進展
a、厭氧濾器（AF）
厭氧濾器是60年代末由美國McCarty 等在Coulter等研究基礎上發展並確立的第一個高速厭氧反應器。傳統的好氧生物系統一般容積負荷在2KgCOD/（m3?d）以下。而在AF發明之前的厭氧反應器一般容積負荷也在4-5kgCOD/（m3?d）以下。但AF在處理溶解性廢水時負荷可高達10-15 kgCOD/（m3?d）。[4]因此AF的發展大大提高了厭氧反應器的處理速率，使反應器容積大大減少。
AF作為高速厭氧反應器地位的確立，還在於它採用了生物固定化的技術，使污泥在反應器內的停留時間（SRT）極大地延長。McCarty發現在保持同樣處理效果時，SRT的提高可以大大縮短廢水的水力停留時間（HRT），從而減少反應器容積，或在相同反應器容積時增加處理的水量。這種採用生物固定化延長SRT，並把SRT和HRT分別對待的思想推動了新一代高速厭氧反應器的發展。
SRT的延長實質是維持了反應器內污泥的高濃度，在AF內，厭氧污泥的濃度可以達到10-20gVSS/L。AF內厭氧污泥的保留由兩種方式完成：其一是細菌在AF內固定的填料表面（也包括反應器內壁）形成生物膜；其二是在填料之間細菌形成聚集體。高濃度厭氧污泥在反應器內的積累是AF具有高速反應性能的生物學基礎，在一定的污泥比產甲烷活性下，厭氧反應器的負荷與污泥濃度成正比。同時，AF內形成的厭氧污泥較之厭氧接觸工藝的污泥密度大、沉澱性能好，因而其出水中的剩餘污泥不存在分離困難的問題。由於AF內可自行保留高濃度的污泥，也不需要污泥的迴流。
在AF內，由於填料是固定的，廢水進入反應器內，逐漸被細菌水解酸化、轉化為乙酸和甲烷，廢水組成在不同反應器高度逐漸變化。因此微生物種群的分布也呈現規律性。在底部（進水處），發酵菌和產酸菌佔有最大的比重，隨反應器高度上升，產乙酸菌和產甲烷菌逐漸增多並佔主導地位。細菌的種類與廢水的成分有關，在已酸化的廢水中，發酵與產酸菌不會有太大的濃度。
細菌在反應器內分布的另一特徵是反應器進水處（例如上流式AF的內部）細菌由於得到營養最多因而污泥濃度最高，污泥的濃度隨高度迅速減少。
污泥的這種分布特徵賦予AF一些工藝上的特點。首先，AF內廢水中有機物的去除主要在AF底部進行（指上流式AF），據Young和Dahab報道[4]， AF反應器在1m以上COD的去除率幾乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以內去除的。因此研究者認為在一定的容積負荷下,淺的AF反應器比深的反應器能有更好的處理效率。其次,由於反應器底部污泥濃度特別大，因此容易引起反應器的堵塞。堵塞問題是影響AF應用的最主要問題之一。據報道,上流式AF底部污泥濃度可高達60g/L。厭氧污泥在AF內的有規律分布還使得反應器對有毒物質的適應能力較強,可以生物降解的毒性物質在反應器內的濃度也呈現出規律性的變化,加之厭氧生物膜形成各種菌群的良好共生體系,因此在AF內易於培養出適應有毒物質的厭氧污泥。例如在處理三氯甲烷和甲醛廢水中,發現AF反應器內的污泥產生了良好的適應性,這些有毒物質的去除效果和允許的進液濃度逐漸上升。AF同時也具有較大的抗沖擊負荷能力。一般認為在相同的溫度條件下，AF的負荷可高出厭氧接觸工藝2~3倍，同時會有較高的COD去除率。
AF在應用上的問題除了堵塞和由局部堵塞引起的溝流以外，另一個問題是它需要大量的填料，填料的使用使其成本上升。由於以上問題，國外生產規模的AF系統應用也不是很多。據Le-ttinga在1993年估計，國外生產規模的AF系統大約僅有30~40個。[4]
作為升流式厭氧濾池的革新技術——厭氧膜床（S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB）,採用較大顆粒及孔隙率的填料代替傳統的小粒徑填料，有效地解決了反應器的堵塞問題。厭氧膜床具有如下特點：
有效克服了厭氧濾池易堵塞和出水水質差的缺點；
生物固體濃度高，因此可獲得較高的有機負荷；
在厭氧膜床內微生物通過附著在填料表面形成生物膜，以及懸浮於填料孔隙間形成細菌聚集體，因此在厭氧膜床內可以保持較高的生物量。因此可縮短水力停留時間，耐沖擊負荷能力較強；
啟動時間短，停止運行後再啟動也較容易；
不需要迴流污泥，運行管理方便；
在水量和負荷有較大變化的情況下，耐沖擊性較好。
b、厭氧流化床反應器（AFBR）
在流化床系統中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜來保留厭氧污泥，液體與污泥的混合、物質的傳遞依靠使這些帶有生物膜的微粒形成流態化來實現。
流化床反應器的主要特點可歸納如下：
流態化能最大程度使厭氧污泥與被處理的廢水接觸；
由於顆粒與流體相對運動速度高，液膜擴散阻力小，且由於形成的生物膜較薄，傳質作用強，因此生物化學過程進行較快，允許廢水在反應器內有較短的水力停留時間；
克服了厭氧濾器堵塞和溝流問題；
高的反應器容積負荷可減少反應器體積，同時由於其高度與直徑的比例大於其它厭氧反應器，因此可以減少佔地面積。
但是，厭氧流化床反應器存在著幾個尚未解決的問題。其一，為了實現良好的流態化並使污泥和填料不致從反應器流失，必須使生物膜顆粒保持均勻的形狀、大小和密度，但這幾乎是難以做到的，因此穩定的流態化也難以保證。[5]其次，一些較新的研究認為流化床反應器需要有單獨的預酸化反應器。同時，為取得高的上流速度以保證流態化，流化床反應器需要大量的迴流水，這樣導致能耗加大，成本上升。由於以上原因，流化床反應器至今沒有生產規模的設施運行。有人認為它在今後應用的前景也不大。[5]
c、厭氧附著膜膨脹床反應器（AAFEB）
厭氧附著膜膨脹床（Anaerobic Attached Film Expanded Bed）是Jewell等人在1974年研究和開發出來的一種污水處理工藝。與生物流化床相比，區別在於載體的膨脹程度。以填料層高度計，膨脹床的膨脹率約為10%~20%，此時顆粒間仍保持互相接觸，而流化床則為20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通過對比厭氧膨脹床、滴濾池和活性污泥法等工藝的經濟性，發現對於小型污水處理廠而言，厭氧膨脹床後續滴濾池的設計是最為經濟的選擇，能耗量少，污泥產率量低。但目前此工藝仍主要停留在小試和中試研究階段。
綜上所述，採用厭氧生物膜反應器為主體的厭氧處理技術，作為生活污水處理的核心方法，在技術上已經成熟，並且較之其它方法有獨到的一些優勢。但是，厭氧方法在濃縮營養物（氮和磷）方面效果不大，同時它僅能除去部分病源微生物。此外，殘存的BOD、懸浮物或還原性物質可能影響到出水的質量。所以厭氧生物膜反應器要成為完整的環境治理技術，合適的後處理手段必不可少。
3、好氧生物膜法處理技術——生物接觸氧化
生物接觸氧化法是由生物濾池和接觸曝氣氧化池演變而來的。早在20世紀30年代，已在美國出現生產型裝置。當時的生物接觸氧化池，填料的材質是砂石、竹木製品和金屬製品，主要用於處理低濃度、低有機負荷的污水，它克服了活性污泥法在處理此類污水時，因污泥流失而不能維持正常運行的缺點，並取得了較好的效果。進入70年代，隨著大孔徑、高比表面積的蜂窩直管填料和立體波紋塑料填料的出現，使生物接觸氧化法的應用范圍得到拓寬，它不僅可用於處理生活污水，而且可用於處理高濃度有機廢水和有毒有害工業廢水，與其他生物處理方法相比，展現出了優越性，我國在70年代開始對生物接觸氧化法進行了研究，第一座生產性試驗裝置用於處理城市污水，在處理效果、動力消耗、經濟效益和管理維護等方面都明顯優於活性污泥法。與活性污泥法比較，生物接觸氧化具有以下主要優點：①生物接觸化法以填料作為載體，供生物群棲息生長，形成穩定的生態體系，有較高的微生物濃度，一般可達10~20g/l；氧的利用率高，可達10%。具有較高的耐沖擊負荷能力和對環境變化的適應能力，剩餘污泥量少。②生物接觸氧化法可以充分利用絲狀菌的強氧化能力且不產生污泥膨脹。並且不需要象活性污泥法那樣採用污泥迴流以調整污泥量和溶解氧濃度，易於管理和操作。隨著十餘年的大量實踐，對氧化池結構形式、填料的品種和安裝方式、供氣裝置的種類和布置形式等方面進行了不斷創新、不斷優化。目前，生物接觸氧化技術已經廣泛應用處理生活污水、生活雜用水和不同有機物濃度的工業廢水。
填料是微生物棲息的場所、生物膜的載體。填料的表面生長生物膜，生物膜的新陳代謝過程使污水得利凈化。填料的性能直接影響著生物接觸氧化技術的效果和經濟上的合理性，因而填料的選擇是生物接觸氧化技術的關鍵。
填料的特性取決於填料的材質和結構形式。填料的材質應具有分子結構穩定、抗老化、耐腐蝕和生物穩定性好等特性。填料的結構形式應具有比表面積大、空隙率高、硬度高、有布水布氣和切割氣泡的功能。填料之間的空隙在外力作用下可發生變化，有利於剝落的生物膜及時排出填料區，以及填料的體積應具有可壓縮性，並在復原後不發生變形，便於運輸和安裝。
固定化載體的發展
（1）固定式填料
固定式填料以蜂窩狀及波紋狀填料為代表，多用玻璃鋼、各種薄形塑料片構成。新近有陶土直接燒結生產的陶瓷蜂窩填料，孔形為六角形，孔徑在20~100mm之間。由於比表面積小，生物膜量小，表面光滑，生物膜易脫落，填料橫向不流通，造成布氣不均勻，易堵塞以至無法正常運轉，且造價較高，近年來，此類填料已逐漸淘汰。
（2）懸掛式填料
懸掛式填料包括軟性、半軟性及組合填料、軟性填料，理論比表面積大,空隙率>90%，掛膜快，空隙的可變性使之不易堵塞，而且造價低，組裝方便，出水穩定，處理效果較好,COD和BOD5去除率達80%以上。但廢水濃度高或水中懸浮物較大時，填料絲會結團，大大減少了實際利用的比表面積，且易發生斷絲、中心繩斷裂等情況，影響使用壽命，其壽命一般為1~2年。半軟性填料，具有較強的氣泡切割性能和再行布水布氣的能力、掛膜脫膜效果較好、不堵塞；COD和BOD去除率在70-80%。使用壽命較軟性填料長。但其理論比表面積較小（87-93m2/m3）生物膜總量不足影響污水處理效果，且造價偏高。
組合式填料，是鑒於軟性、半軟性存在的上述缺點並吸取軟性填料比表面積大、易掛膜和半軟性填料不結團，氣泡切割性能好而設計的新型填料，在填料中央設計半軟性部件支撐著外圍的軟性纖維束，其平面有如盾形，故又稱盾式填料。其比表面積1000~2500 m2/m3，空隙率98%-99%，具有掛膜快，生物總量大，不結團等優點。污水處理能力優於軟性、半軟性填料，在正常水力負荷條件下COD去除率70%-85%，BOD5去除率達80%~90%，與之類似的還有燈籠式（或龍式）和YDT彈性立體填料。
（3）分散式填料
分散式填料包括堆積式、懸浮式填料，種類繁多。特點是無需固定和懸掛，只需將之放置於處理裝置之中，使用方便，更換簡單。北京曉清環保公司的多孔球形懸浮填料和北京桑德公司的SNP無剩餘污泥懸浮填料等，具有充氧性能好，掛膜快，使用壽命長等優點。江西萍鄉佳能環保工程公司新近開發的堆積式填料—球形輕質陶料，填料粒徑2~4 mm，有巨大的比表面積，使反應器中單位體積內可保持較高的生物量，而且填料上的生物膜較薄，其活性相對較高，具有完全符合曝氣生物濾池填料的國際性能標准，在法國承建的我國大連馬欄河污水處理廠使用，這是我國新型填料開發的一項重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工藝在生活污水處理中的應用
城市污水經厭氧處理後，在現有的技術條件下，要達到二級出水標准，需要相當長的停留時間，結果使厭氧處理雖然在運行管理費用上佔有優勢，但在基建投資上卻失去了競爭力。因此從微生物和化學角度講，厭氧處理僅僅提供了一種預處理，它一般需要後處理方能滿足新的污水排放標准。印度和南美國家在積極推廣應用厭氧生活污水處理技術的同時，普遍意識到由於厭氧處理後氮和磷基本上沒有去除，因此對厭氧出水進一步處理很有必要。缺乏合適的後處理技術，是導致厭氧生物處理技術在生活污水處理領域應用緩慢的主要原因之一。雖然已有的小試實驗結果表明，兩級厭氧系統組合可以獲得良好的處理效果。但目前，在實際生產中，應用最為廣泛的仍然是厭氧與好氧組合系統。在印度，氧化塘是最常用的後處理方法。經厭氧、氧化塘兩級處理後的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分別為87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水處理工程中，以及哥倫比亞Bucarmanga鎮的160000人生活污水處理工程中，後處理均採用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厭氧生活污水處理工程中，後處理方法比較多樣化，二沉池＋氯消毒、淹沒濾池＋二沉池＋氯消毒、氧化溝等，最後直接排入城市污水管網或用於農灌。在日本，城鎮生活污水一般採用厭氧消化＋好氧活性污泥法聯合處理、厭氧濾池＋好氧濾池以及厭氧濾池＋接觸氧化法組合處理。並且最新研製的具有脫氮除磷功能的高級型JOHKASO小型家用生活污水凈化器系統，廣泛應用於分散處理生活污水方面。[7]厭氧和好氧生物處理技術的組合能夠有效的去除大部分有機和無機污染物。厭氧生物專家G·Lettinga教授斷言厭氧處理生物技術如果有合適的後處理方法相配合，可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段，這一模式較之於傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力，尤其適合發展中國家的情況。[8]
厭氧-好氧組合處理工藝，充分發揮了厭氧技術節能、好氧技術高效的優勢，成為目前污水處理工藝發展的主要趨勢。在國外，由上流式厭氧污泥床反應器（UASB）和好氧生物膜反應器組成的厭氧—好氧組合處理工藝一直是研究的重點，[9，10，11]並針對組合工藝的硝化/反硝化性能和動力學機理展開了較為深入的研究。[12，13]近年來，Ricardo Franci Goncalves等[14，15]進行的小試和中試的研究結果表明，採用UASB和淹沒式曝氣生物濾池（BF）組合工藝處理生活污水，兩段HRT分別為6h和0.17h時系統對CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上，並且該組合系統相對單一的UASB污水處理系統而言，有更好的穩定出水水質的作用。當BF段的污泥迴流至UASB段時，厭氧反應器內有機物甲烷化的能力提高，使產氣量增加、剩餘污泥量減少，可以減少甚至省去污泥濃縮池和消化池。
由於以UASB為主體的厭氧-好氧組合處理工藝,受溫度的影響較大,特別是在低溫條件下,系統的性能不能得到充分的發揮。Igor Bodik等[16]通過中試試驗研究了厭氧折流板生物濾池反應器和淹沒式曝氣生物濾池組合工藝低溫下處理生活污水時的脫氮性能。系統經過一年的運行，在厭氧段和好氧段的水力停留時間分別為15 h和4h的條件下，即使環境溫度低於10℃（平均氣溫5.9℃），對CODcr、BOD5和SS的去除率仍達80%左右。低溫使硝化的活性受到一定的影響，溫度在4.5-23℃范圍內，TKN的去除率在46.4-87.3%間變化,並且該系統也具有一定的反硝化功能，為低溫環境下生活污水的脫氮處理提供了參考。