一般城市污水主要污染物是易降解有機物，所以絕大多數(shù)城市污水處理廠都采用好氧生物處理法。如果污水中廢水比重很大，難降解有機物含量高，污水可處理性差，***應考慮增加厭氧處理改善可處理性的可能性，或采用物化法處理。通常城市污水處理以一級處理為預處理，二級處理為主體，三級處理很少使用。一般工廠排出的污水，至少應采取兩級處理。由于二級處理排出的污泥有可能造成二次污染，因此，還要進行污泥處理。

現(xiàn)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。

其中生物處理法是利用微生物的代謝作用，使污水中呈溶解性、膠體狀態(tài)的有機污染物轉化為穩(wěn)定的無害物質的處理方法，主要可分為好氧氧化法和厭氧還原法，其中好氧氧化法則廣泛用于處理城鎮(zhèn)生活污水，主要包括活性污泥法和生物膜法等。

目前，城鎮(zhèn)污水處理過程中，應用***為普遍的即活性污泥法及其相關的衍生技術的生物處理工藝。

活性污泥法技術即是將空氣連續(xù)送入含有大量溶解有機物質的污水中，經(jīng)過一段時間后，水中即形成生物絮凝體-活性污泥，通過附著其上的微生物的新陳代謝作用，將有機污染物轉變成無毒的氣體(CO₂、N₂ 等)、液體(水)和富含有機物的固體(如微生物群體或稱生物污泥)；***后通過固液分離，實現(xiàn)生物污泥與凈化處理水的有效分離的過程。

由于活性污泥法具有較高的化學轉化效率，對城市污水及有機工業(yè)廢水中所含的污染物的處理效率高，因此成為傳統(tǒng)的成熟技術。

隨著近些年來污水排放量的迅速增加，對污水處理要求也日益提高，污水處理技術在傳統(tǒng)活性污泥法工藝基礎上出現(xiàn)了如缺氧-好氧(A/O)法、厭氧-缺氧-好氧法(A²/O)、氧化溝法和序批式活性污泥法(SBR)等被較快推廣應用的新技術。其中，厭氧-缺氧-好氧法(A²/O)強化了脫氮除磷效果；氧化溝法簡化了有關構造，運行管理方便，且處理效果穩(wěn)定等；SBR法是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，其主要特征是在運行上的有序和間歇操作，主要優(yōu)點在于節(jié)約土地。

1、A/O工藝

圖1  缺氧-好氧法(A/O)

A/O工藝法也叫厭氧好氧工藝法，A(Anaerobic)是厭氧段，用于脫氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有機物。該工藝各反應器單元功能及工藝特征如下：

1） 流程簡單，無需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設和運行費用較低；

2）反硝化在前，硝化在后，設內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機底物作為碳源，效果好，反硝化反應充分；

3）曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進一步去增加。O段的前段采用強曝氣，后段減少氣量，使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低，以******A段的缺氧狀態(tài)。

2、A²O工藝

圖2  厭氧-缺氧-好氧法(A²/O)

A²O工藝即為厭氧-缺氧-好氧法，一般為一個矩形的池子，分為3個區(qū)，前段為厭氧區(qū)，中段為缺氧區(qū)，后段為好氧區(qū)，該工藝各反應器單元功能及工藝特征如下：

1）厭氧區(qū)：設置于前段，其主要功能是釋放磷，同時轉化易降解有機物，并氨化部分含氮有機物；

2）缺氧區(qū)：從好氧區(qū)循環(huán)回來的硝態(tài)氮在這一區(qū)分解，從而起脫氮的作用；

3）好氧區(qū)：混合液由缺氧反應器進入該區(qū)，一般會在池底設置曝氣系統(tǒng)，好氧微生物在適宜的生存條件下，對氨氮進行硝化分解，吸收磷，去除BOD。

為了進行泥水分離，取得較好的出水效果，該工藝一般會在后面設置二沉池進行沉淀。

3、氧化溝工藝

圖3  氧化溝工藝

氧化溝(Oxidation Ditch)污水處理的整個過程如進水、曝氣、沉淀、污泥穩(wěn)定和出水等全部集中在氧化溝內(nèi)完成，***早的氧化溝不需另設初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流設備。后來處理規(guī)模和范圍逐漸擴大，它通常采用延時曝氣，連續(xù)進出水，所產(chǎn)生的微生物污泥在污水曝氣凈化的同時得到穩(wěn)定，不需設置初沉池和污泥消化池，處理設施大大簡化。該工藝各反應器單元功能及工藝特征如下：

1) 氧化溝結合推流和******混合的特點，有力于克服短流和提高緩沖能力；

2）氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化－反硝化生物處理工藝。

3) 氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質，液體混合和污泥絮凝。

4) 氧化溝的整體功率密度較低，可節(jié)約能源。

4、SBR工藝

圖4  序批式活性污泥法(SBR)

SBR是序批式活性污泥法的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術的核心是SBR反應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)，運行過程分為進水、曝氣、沉淀、排水、待機5個階段。尤其適用于間歇排放和流量變化較大的場合。該工藝各反應器單元功能及工藝特征如下：

1）在大多數(shù)情況下（包括工業(yè)廢水處理），無需設置調(diào)節(jié)池；

2）SVI值較低，污泥易于沉淀，一般情況下，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象；

3）通過對運行方式的調(diào)節(jié)，在單一的曝氣池內(nèi)能夠進行脫氮和除磷反應；

4）應用電動閥、液位計、自動計時器及可編程序控制器等自控儀表，可能使本工藝過程實現(xiàn)全部自動化，而由中心控制室控制；

5）耐沖擊負荷，處理有毒或高濃度有機廢水的能力強。

上述工藝均是在普通活性污泥法基礎上，通過對時間順序或空間位置等的調(diào)整，來給微生物生長創(chuàng)造更適合的生存條件，以提高其處理性能和效率，因此其均屬于活性污泥法的衍生技術。

另外，近年來新出現(xiàn)的MBR 工藝，即又稱膜生物反應器技術，是一種由活性污泥法與膜分離技術相結合的新型水處理技術，其基本原理是：通過膜的微孔分離，將需去除的有機物被阻擋在外，被活性污泥中的微生物和細菌分解，從而達到凈化污水的目的。

圖5  膜生物反應器技術(MBR)

與傳統(tǒng)工藝相比，MBR 工藝具有出水水質******穩(wěn)定、剩余污泥產(chǎn)量少、易于實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點，但仍存在建造成本高、容易導致膜污染、能耗高等缺點，目前應用范圍還相對比較小。