隨著城市化步伐加快，我國城市、鄉村河流由于人類干擾，導致退化日益嚴重，陸地上污染物大量排放，使大部分河流氮、磷、COD、BOD等污染物嚴重超標，誘發一系列環境問題，城市黑臭河道水體之所以呈黑臭狀態，主要是過量納污導致水體供氧和耗氧失衡，污染物在此條件下轉化并產生氨氮、硫化氫、揮發性有機酸等惡臭物質以及鐵、錳硫化物等黑色物質。在外部環境充足的條件下，水體中原有的好氧微生物對有機物進行好氧分解，消耗大量的氧氣，造成水體溶解氧不足形成厭氧環境，使得厭氧微生物大量繁殖，對水體中的有機污染物進行發酵，產生氨氣、硫化氫硫醇等多種發臭物質，逸出水面進入大氣，直接刺激人的嗅覺器官，同時，水中鐵、錳等重金屬在厭氧條件下被還原，與水中的硫形成硫化物，形成大量黑色懸浮膠體顆粒，加上水體自身的色度，使其顏色為黑色或者泛黑色導致河流黑臭。

■ 設備選型：

■ 工藝介紹：

     污水經格柵后，進入調節池，均化水質，然后經泵提升恒大興業一體化污水處理器，其采用微管曝氣，控制溶解氧濃度，使好氧池區域與膜組件區域溶解氧保持在2mg/L-3mg/L以內，缺氧池溶解氧均維持在0.2-0.5mg/L，使系統處于兼氧狀態。反應器內形成兼性厭氧菌占80%即以兼性厭氧菌為主，好氧菌與兼性菌共存的特性復合菌群。由于膜的截留作用使反應器內具有高濃度特性微生物污泥，污染物可被高效降解，而且兼性厭氧菌的生存不需要溶解氧的保證，反應器的曝氣主要被用于對膜組件進行沖刷、震蕩，少量的溶解氧被用于氧化部分小分子有機物和維持出水的溶解氧值，實現兼氧同步硝化反硝化脫氮，物化輔助生化除磷。設備出水經即可達標排放。

■ 工藝技術：

目前河道污水的生化處理技術已是十分成熟，可供選擇的工藝有普通活性污泥法、氧化溝法和人工濕地等，以及一些演變工藝。這些工藝花樣繁多，人們在不斷探索和改進，力圖使工藝更加高效和節能。普通活性污泥法具有運行穩定、管理方便的優點，前人在設計和運行方面積累了大量的工程經驗，但普通活性污泥法也存在著在運行不當或進水水質異常時易發生污泥膨脹導致出水惡化的問題，同時由于污泥泥齡較短和沒有缺氧工況；對氮、磷的去除率不理想，隨著社會經濟發展，進入水體的污染負荷已嚴重超過水體自然凈化能力，特別是氮、磷在自然水體中積累，造成水體的富營養化已成為人們普遍關注的問題。

下面就若干主要生物除磷脫氮工藝敘述如下：

A2/O工藝

A2/O工藝活性污泥反應池由厭氧、缺氧、好氧三部分組成，其基本原理是原污水和含磷回流污泥進入厭氧反應池進行磷的釋放和吸收低分子量有機物；在缺氧池，以進水中的有機物為碳源，利用混合液回流帶入的硝酸鹽進行反硝化脫氮；然后從缺氧池進入曝氣池，進一步去除BOD,，進行硝化反應和磷的過量吸收；在沉淀池中進行泥水分離，富磷污泥通過排剩余污泥把磷排出處理系統，達到生物脫磷的目的地。

SBR工藝

SBR工藝也稱為間歇曝氣活性污泥工藝或序批式活性污泥工藝，它的污水處理機制與普通活性污法完全相同，其區別在于源污水不是順次流經各個處理單元，而是放流到單一反應池內，隨時間順序實現不同目的的操作。早在1914年到1920年期間，國外就建成若干座采用活性污泥法的污水處理裝置，采取間歇式運行方式。1920年后，由于種種原因，未得到廣泛應用。70年代起，隨著監控和監測技術的發展以及SBR工藝本身的特點，使SBR技術再度得到重視。

由于SBR法中，曝氣及沉淀匯集在同一池內，節約了二次沉淀池和污泥回流系統（但曝氣池體積、曝氣動力設備均要增加），在中小規劃污水處理中是較好的處理工藝。

CAST工藝

CAST工藝即間歇進水周期循環式活性污泥法。CAST工藝是傳統SBR工藝的改進型，與傳統SBR法不同之處在于通過設置多座池子，盡管單座池子為間歇操作運行，但使整個過程達到連續進水、連續出水。其進水、反應、沉淀、出水和待機在一座池子中完成，常用四座池子組成一組，輪流運轉，一池一池的間歇處理。廢水處理的應用實踐中發現這種工藝能夠利用微生物在不同生物環境條件下的變化能力，因此近年來CAST 工藝得到了較廣泛的應用。其中北京經濟技術開發區污水處理廠采用的就CAST工藝。

其工藝特點是，用隔墻將反應池分為生物選擇區和主反應區，選擇區約占總池容的10％，在生物選擇區也即厭氧區發生厭氧反應，將大分子的有機物質分解為小分子的易生物降解的物質，在好氧區通過好氧微生物的作用有效去除廢水中的有機污染物。

■ 工藝特點：

1)耐沖擊負荷、出水水質較好。CAST 工藝的SBR反應池為間歇進水、排水，本身就耐沖擊負荷。同時，因污水是逐漸進入反應池的，且只占反應池容積的1/3左右，有稀釋作用。CAST工藝降解基質速率較快，出水水質穩定。

2)污泥活性高、易沉降。采用CAST 工藝SBR反應池內污泥沉降性能好，因為SBR處理工藝是一種運行周期內完全混合、運行周期內序推流的理想技術，這種特性使得其對污染物有良好的處理效果，且具有良好的抗沖擊負荷和防止活性污泥膨脹的性能。

3)理想靜沉、分離效果較好。CAST 工藝沉淀時沒有進出水干擾，是理想靜沉，泥水分離效果好，使出水中SS進一步降低。

4) 占地較少。省去了常規二沉池及污泥回流泵房等，是占地較少的工藝。

5)運行管理較簡單。伴隨工業與電子技術的發展，SBR反應池的運行很容易實現自動化控制，管理簡單易行。SBR池進水、進氣閥門的切換，鼓風機的啟、停，潷水器的升、降及剩余污泥的排放，均由PLC控制完成。CAST池曝氣方式采用非限量曝氣，其運行周期設定為4h，每個周期有進水、曝氣、沉淀、排水4個工作階段。