烏蘭察布一體化污水處理設備循環(huán)式活性污泥法該工藝的核心為間歇式反應器,，在此反應器中按曝氣與不曝氣交替運行，將生物反應過程與泥水分離過程集中在一個池子中完成,，屬于SBR工藝的一種變型,。
該工藝投資和運行費用低、處理性能高,，尤其是優(yōu)異的脫氮除磷效果,，已廣泛應用于城市污水和各種工業(yè)廢水的處理中。

烏蘭察布一體化污水處理設備

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 主流厭氧氨氧化工藝應用的進展
主流工藝的上述特點引起了一系列具體的技術問題,，這些具體技術問題包括如何有效地控制AOB與厭氧氨氧化菌的生長與截留、OHO(普通異養(yǎng)菌)的控制,、NOB的抑制,、出水氨氮、泥齡等,。
AOB與Anammox菌的生長與截留
AOB的生長與截留主要有兩種方法,，一種是利用側流高氨氮、高溫利于AOB生長的條件,，從側流向主流工藝中補充微生物,。另外一種方法是通過生物膜的方式或通過顆粒污泥的形式，這種方式主要是依靠Anammox菌附著于填料的最內(nèi)層,，AOB附著在填料的外層,。
Anammox菌的生長速率在低溫情況下非常慢,，其世代時間需要1～2周，而硝化菌需要1 d,。強化Anammox菌在主流工藝中的數(shù)量一種方法便是通過側流的生物強化補充,。一個創(chuàng)新的技術是采用水力旋流器分離Anammox菌與AOB，這種技術的基本原理是利用Anammox菌密度較其他絮體微生物高的特點而開發(fā)的,。圖1是DEMON工藝通過水力旋流器截留AOB與Anammox菌的示意圖,，側流中的Anammox菌經(jīng)過旋流器后補充主流工藝，富含AOB的溢流也排入主流,，主流工藝中的污泥在經(jīng)過旋流器后Anammox菌回到主流,，溢流中的絮體微生物進入污泥處理單元。

采用DEMON®工藝的污水處理廠均采用旋流器分離Anammox菌,，該技術已經(jīng)在奧地利Strass污水處理廠,、瑞士Glanerland污水處理廠、美國Alexandria的污水處理廠等得到了應用,。
奧地利Strass污水處理廠的運行經(jīng)驗表明側流向主流補充Anammox菌和AOB后,，并沒有降低這些微生物在側流工藝中的活性，主流工藝中Anammox菌的豐度以及顆粒的尺寸都明顯提高,。進一步的跡象還表明通過旋流器的循環(huán)運行有助于防止微生物附著于Anammox菌的表面,，有助于減少基質擴散阻力，維持微生物較高的活性,。另外,，從側流補充主流還可以克服Anammox菌對亞硝酸鹽氮親和力比NOB低的問題，使Anammox菌相對容易獲得亞硝酸鹽氮,。
NOB的抑制
在傳統(tǒng)污水處理硝化系統(tǒng)中的NOB通常是Nitrobacter和Nitrospira,，在應用現(xiàn)代生物分析工具之前，Nitrobacter通常被認為是優(yōu)勢菌種,，因此很多設計和優(yōu)化污水處理廠的關鍵參數(shù)是基于對純培養(yǎng)基的Nitrobacter而獲得數(shù)據(jù),，而人們對Nitrospira的特性知之甚少。
通過對Nitrospira純培養(yǎng)基的研究,，Blackburn報道了兩種微生物的不同之處,，Nitrospira在低濃度時對亞硝酸鹽氮有更高的親和力，它的亞硝酸鹽氮半飽和系數(shù)更低,，游離氨對其的抑制濃度更低(0.04～0.08 mg/L),。其他的一些研究也顯示Nitrobacter對基質的親和力低、在基質濃度高的環(huán)境中易于存在;而Nitrospira對基質的親和力高,、在基質濃度低的環(huán)境中易于存在,。這些研究結果顯示，在低氨氮,、低亞硝酸鹽氮濃度的情況下,，Nitrospira更易于控制亞硝酸鹽氮的氧化,。在主流工藝中，由于Nitrospira較低的半飽和系數(shù),，低濃度的環(huán)境為其提供了生長的優(yōu)勢,，而又能避免游離氨和游離亞硝酸的抑制。美國DC Water(哥倫比亞特區(qū)供水與污水管理局),、美國HRSD(漢普頓路衛(wèi)生管理局)及Strass污水處理廠的數(shù)據(jù)都傾向于支持這種理論,。HRSD的中試結果還顯示Nitrospira可能是NOB的優(yōu)勢菌種，這樣在主流工藝中抑制其生長就更為困難,。在這樣的背景情況下,，出現(xiàn)了以下幾種基于上述理論的抑制NOB策略。
(1)控制出水氨氮,。
Chandran的研究結果顯示,，NOB比AOB對氮基質親和力更強。AOB與NOB在不同氮濃度時的生長速率,，從圖中可以看出,，在基質濃度較低時，NOB的生長速率要高于AOB的生長速率,，因此通過維持出水氨氮在2 mg/L以上有助于使AOB的生長速率超過NOB,。
上述結論在奧地利Strass污水處理廠得到了驗證，當時在冬季由于進水負荷的升高,，出水氨氮有所升高,，而此時NOB得到有效的抑制。
(2)SRT控制,。
當溫度高于17 ℃時,，通過嚴格控制泥齡可以淘汰NOB，但是溫度低于17 ℃時,，NOB的生長速率開始超過AOB的生長速率,，單純采用SRT的控制方式難以起到效果。此時,，嚴格控制泥齡這種方式與DO控制、瞬時缺氧聯(lián)合控制時仍然會起到一定的效果,。

污水處理一般來說包含以下三級處理：一級處理是它通過機械處理,，如格柵、沉淀或氣浮,，去除污水中所含的石塊,、砂石和脂肪、油脂等,。二級處理是生物處理,，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥,。三級處理是污水的深度處理，它包括營養(yǎng)物的去除和通過加氯,、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒,。可能根據(jù)處理的目標和水質的不同,，有的污水處理過程并不是包含上述所有過程,。 
機械處理工段 
機械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池,、初沉池等構筑物,，以去除粗大顆粒和懸浮物為目的，處理的原理在于通過物理法實現(xiàn)固液分離,，將污染物從污水中分離,，這是普遍采用的污水處理方式。機械(一級)處理是所有污水處理工藝流程*工程(盡管有時有些工藝流程省去初沉池),，城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25％和50％,。在生物除磷脫氮型污水處理廠，一般不推薦曝氣沉砂池,，以避免快速降解有機物的去除,；在原污水水質特性不利于除磷脫氮的情況下，初沉的設置與否以及設置方式需要根據(jù)水質特注的后續(xù)工藝加以仔細分析和考慮,，以保證和改善除磷除脫氮等后續(xù)工藝的進水水質,。 

污水生化處理
污水生化處理屬于二級處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,，其工藝構成多種多樣,，可分成活性污泥法、AB法,、A/O法,、A2／Ｏ法、SBR法,、氧化溝法,、穩(wěn)定塘法、土地處理法等多種處理方法,。日前大多數(shù)城市污水處理廠都采用活性污泥法,。生物處理的原理是通過生物作用，尤其是微生物的作用,，完成有機物的分解和生物體的合成,，將有機污染物轉變成無害的氣體產(chǎn)物(CO2)、液體產(chǎn)物(水)以及富含有機物的固體產(chǎn)物(微生物群體或稱生物污泥),；多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離,，從凈化后的污水中除去,。
在污水生化處理過程中，影響微生物活性的因素可分為基質類和環(huán)境類兩大類,。
基質類包括營養(yǎng)物質,，如以碳元素為主的有機化合物即碳源物質、氮源,、磷源等營養(yǎng)物質,、以及鐵、鋅,、錳等微量元素,；另外，還包括一些有毒有害化學物質如酚類,、苯類等化合物,、也包括一些重金屬離子如銅、鎘,、鉛離子等,。 
厭氧氨氧化是指在厭氧或者缺氧條件下，厭氧氨氧化菌以NO2--N為電子受體,，氧化NH3-N為氮氣的生物過程,。
很多污水處理工藝的進步是在實踐中觀察到某些現(xiàn)象進而引發(fā)后續(xù)工藝的研發(fā)，如生物除磷工藝,。但也有一些技術是在已有理論的基礎上而獲得突破,，厭氧氨氧化工藝在某種程度上正是如此。
實現(xiàn)厭氧氨氧化脫氮需要完成兩個過程,，*個過程是部分亞硝化,，在這個過程中只有大約55%的氨氮需要轉化為亞硝酸鹽氮;第二個過程是厭氧氨氧化反應過程，氨氮在厭氧條件下,，被厭氧氨氧化菌氧化,，其中*過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽氮作為電子受體。整個過程中,，大約89%的無機氮都將被轉化產(chǎn)生氮氣,，另外11%的無機氮被轉化為硝酸鹽氮，與傳統(tǒng)硝化反硝化工藝相比,，厭氧氨氧化工藝有著巨大的技術優(yōu)勢,，其曝氣能耗只有傳統(tǒng)工藝的55%～60%;該工藝幾乎無需碳源，即使為了去除硝酸鹽產(chǎn)物需要在厭氧氨氧化過程中投加碳源,，其投加量也比傳統(tǒng)工藝中碳源投加量低90%;厭氧氨氧化工藝可以減少45%堿度消耗量,。同時,，厭氧氨氧化工藝的污泥產(chǎn)量也遠低于傳統(tǒng)脫氮工藝,，這將顯著降低剩余污泥的處理和處置成本,。