摘要：介紹了二段生物接觸氧化法的構成、特點、運行情況、脫氮除磷效果及生物填料的選擇，並進行了技術 經濟 分析 ，最後 總結 了該工藝在城市污水處理廠中的 應用 情況。
關鍵詞：城市污水 二段生物接觸氧化 脫氮除磷
1 工藝概述
二段法(略稱二段法)將傳統的池分為二段：第一段充分利用微生物處於對數增長期的吸附特性，以低能耗、高負荷、快速的生物吸附和合成為主，能夠去除污水中70%～80%的有機物，稱為吸附合成期；第二段在低負荷下利用微生物的氧化分解作用，對污水中殘留的有機物進行氧化分解，以進一步改善出水水質，稱為氧化分解階段。由於進行了分段，可充分發揮同類微生物種群間的協同作用，克服不同微生物種群間的拮抗作用，故處理效率大大提高。
二段法採用的是四池聯壁式組合結構，這樣既節省了占地和土建費用，又能方便操作管理和運行維護，並能減少水頭損失，使廠區總體布局合理、工藝流程簡潔流暢。
二段法在第二段接觸氧化池前後各設一座接觸沉澱池，能夠截留污水中的懸浮物質，並能將一段和二段完全分開，使其各自成為獨立系統以充分發揮各自的效能。典型的二段法工藝流程及生化組合池水力剖面圖見圖1。
污水自初沉池經導流牆進入一段接觸氧化池底部，在此處經充氧後自下而上流經填料層，並經頂部集水系統收集後，通過一沉池的導流牆進入一沉池，然後自下而上經砂濾層接觸沉澱後進入頂部集水系統，再由導流牆導入二段接觸氧化池、二沉池，最後出水進入消毒池。
2 工藝特點
①無污泥回流
二段法氧化池的填料上棲息著大量的高活性微生物，它們能夠高效快速地吸附合成和氧化分解污水中的有機物。由於填料上老化的生物膜會不斷脫落，從而使填料上附著的生物膜能較長時間地保持高活性，所以不需污泥回流。又由於生化組合池設有二次接觸沉澱池，它能夠高效截留和分離污水中的懸浮物質，故也無需再設二沉池［1、2］。
②污泥產量低、無污泥膨脹、運行穩定
與活性污泥法和氧化溝工藝相比，二段法雖然容積負荷高，但污泥產量較低，主要是因為：a.氧化池內的微生物鏈比較完整和穩定；b.微生物內源呼吸進行得較充分，合成物質被進一步氧化［3］；c.生物填料內部存在缺氧和厭氧區，能部分分解、轉化有機物。
在活性污泥法中容易產生膨脹的菌種(如絲狀菌)在二段法中不僅不產生膨脹，而且能充分發揮其分解、氧化能力強的特點，但其沉降性能差，在池中易隨水流出［3］。
由於二段法的第一段以生物吸附合成為主，且生物負荷和活性很高，對第二段起到了緩衝和保護作用，因此在BOD5、毒物、pH值衝擊下生物膜受到的 影響 較小，而且恢復很快、出水水質好、運行穩定。
③水力停留時間短，具有脫氮功能
二段法的生化組合池總停留時間一般控制在1.0～1.5h，比活性污泥法(4～8h)和氧化溝工藝(15～20h)的要短得多；二段法還具有去除NH3-N的功能，對於一般的城市污水其去除率能達到50%～80%。
④工藝流程簡潔、設備少、工程投資低由於二段法沒有污泥回流，也就不需設污泥回流泵房；又由於生化組合池除閥門外沒有其他設備，所以整個二段法工藝流程簡潔、設備少、工程投資低。
3 生物填料
填料的選擇是二段法的技術關鍵，填料質量的優劣直接影響著處理效能。筆者單位自行研製開發的兩種質優價廉、分別適用於不同污水處理廠的生物填料的性能參數見表1。
4 脫氮除磷效果
二段法對NH3-N的去除率與進水NH3-N的濃度、水力停留時間及氣水比的關係見表2。
二段法的除磷效果不太明顯，雖然生物填料上附著的生物膜內部有一定的缺氧、厭氧區，但由於這些區域太小，不足以構成生物除磷的必備條件，所以污水中的磷主要由生物合成而得到部分去除，故其去除率很低。
關鍵詞：城市污水 二段生物接觸氧化 脫氮除磷
1 工藝概述
二段法(略稱二段法)將傳統的池分為二段：第一段充分利用微生物處於對數增長期的吸附特性，以低能耗、高負荷、快速的生物吸附和合成為主，能夠去除污水中70%～80%的有機物，稱為吸附合成期；第二段在低負荷下利用微生物的氧化分解作用，對污水中殘留的有機物進行氧化分解，以進一步改善出水水質，稱為氧化分解階段。由於進行了分段，可充分發揮同類微生物種群間的協同作用，克服不同微生物種群間的拮抗作用，故處理效率大大提高。
二段法採用的是四池聯壁式組合結構，這樣既節省了占地和土建費用，又能方便操作管理和運行維護，並能減少水頭損失，使廠區總體布局合理、工藝流程簡潔流暢。
二段法在第二段接觸氧化池前後各設一座接觸沉澱池，能夠截留污水中的懸浮物質，並能將一段和二段完全分開，使其各自成為獨立系統以充分發揮各自的效能。典型的二段法工藝流程及生化組合池水力剖面圖見圖1。
污水自初沉池經導流牆進入一段接觸氧化池底部，在此處經充氧後自下而上流經填料層，並經頂部集水系統收集後，通過一沉池的導流牆進入一沉池，然後自下而上經砂濾層接觸沉澱後進入頂部集水系統，再由導流牆導入二段接觸氧化池、二沉池，最後出水進入消毒池。
2 工藝特點
①無污泥回流
二段法氧化池的填料上棲息著大量的高活性微生物，它們能夠高效快速地吸附合成和氧化分解污水中的有機物。由於填料上老化的生物膜會不斷脫落，從而使填料上附著的生物膜能較長時間地保持高活性，所以不需污泥回流。又由於生化組合池設有二次接觸沉澱池，它能夠高效截留和分離污水中的懸浮物質，故也無需再設二沉池［1、2］。
②污泥產量低、無污泥膨脹、運行穩定
與活性污泥法和氧化溝工藝相比，二段法雖然容積負荷高，但污泥產量較低，主要是因為：a.氧化池內的微生物鏈比較完整和穩定；b.微生物內源呼吸進行得較充分，合成物質被進一步氧化［3］；c.生物填料內部存在缺氧和厭氧區，能部分分解、轉化有機物。
在活性污泥法中容易產生膨脹的菌種(如絲狀菌)在二段法中不僅不產生膨脹，而且能充分發揮其分解、氧化能力強的特點，但其沉降性能差，在池中易隨水流出［3］。
由於二段法的第一段以生物吸附合成為主，且生物負荷和活性很高，對第二段起到了緩衝和保護作用，因此在BOD5、毒物、pH值衝擊下生物膜受到的 影響 較小，而且恢復很快、出水水質好、運行穩定。
③水力停留時間短，具有脫氮功能
二段法的生化組合池總停留時間一般控制在1.0～1.5h，比活性污泥法(4～8h)和氧化溝工藝(15～20h)的要短得多；二段法還具有去除NH3-N的功能，對於一般的城市污水其去除率能達到50%～80%。
④工藝流程簡潔、設備少、工程投資低由於二段法沒有污泥回流，也就不需設污泥回流泵房；又由於生化組合池除閥門外沒有其他設備，所以整個二段法工藝流程簡潔、設備少、工程投資低。
3 生物填料
填料的選擇是二段法的技術關鍵，填料質量的優劣直接影響著處理效能。筆者單位自行研製開發的兩種質優價廉、分別適用於不同污水處理廠的生物填料的性能參數見表1。
| 項目 | 比表面積(m2/m3) | 空隙率 | 密度(g/cm3) | 堆積密度(g/cm3) | 抗壓強度(Pa) | 磨損率(%) | 使用年限(a) | 單價(元/m3) |
| 礦渣Ⅲ型 | 200～300 | 0.3～0.5 | 1.3～1.5 | 0.6～0.8 | ＞49 | ＜3 | 8～10 | 150～200 |
| 聚丙烯彈性填料 | 150～200 | 0.8～0.9 | 0.65 | 0.2～0.3 | ＞19.6 | ＜1 | 15～20 | 200～300 |
4 脫氮除磷效果
二段法對NH3-N的去除率與進水NH3-N的濃度、水力停留時間及氣水比的關係見表2。
| 進水NH3-N(mg/L) | 水力停留時間(h) | 氣水比 | 去除率(%) |
| ＞100 | 1.5 | 5∶1 | 10 |
| 50～100 | 1.0 | 5∶1 | 35～50 |
| 30～50 | 1.0 | 5∶1 | 45～60 |
| 15～30 | 1.5 | 5∶1 | 50～70 |
| 5～15 | 1.5 | 3∶1 | 60～80 |
| ＜5 | 1.5 | 3∶1 | 75～95 |
二段法的除磷效果不太明顯，雖然生物填料上附著的生物膜內部有一定的缺氧、厭氧區，但由於這些區域太小，不足以構成生物除磷的必備條件，所以污水中的磷主要由生物合成而得到部分去除，故其去除率很低。
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