（一）基本原理

污水经收集自流入厂区内部粗格栅渠，将较大悬浮物进行拦截，后经提升泵将污水提升至细格栅渠，对污水中颗粒较小的悬浮物进行去除，以减小对后续处理构筑物的影响。细格栅渠出水自流入絮凝沉淀池，在絮凝池内投加絮凝剂进行化学、生物、生物絮凝联合除磷，沉淀池出水自流进入生物滤池，在此池中进行生化反应，对有机物及大部分污染物进行去除，此生物滤池分两级，即厌氧好氧耦合生物滤池，该滤池采用一级厌氧、一级两段好氧串联，硝化液回流至厌氧，可以同步实现去除有机物、氨氧化、硝化和短程反硝化，来进行脱氮和去除有机物。出水进入臭氧接触池，进行臭氧氧化，将难降解有机物氧化成易降解有机物，提高污水可生化性。处理后出水由管道泵提升进入生物活性炭操作间，对系统中污染物进行强化去除，处理后排入清水池，用作滤池反冲洗用水、回用水、绿化及消防用水，剩余出水排入排水渠。

（二）工艺流程如下图所示
         1）污水经收集自流入厂区内部粗格栅渠，将较大悬浮物进行拦截，后经提升泵将污水提升至细格栅渠，对污水中颗粒较小的悬浮物进行去除。

 2）细格栅渠出水自流入絮凝沉淀池，在絮凝池内投加絮凝剂进行化学、生物絮凝联合除磷。

3）沉淀池出水自流进入生物滤池，在此池中进行生化反应，对有机物及大部分污染物进行去除。

4）出水进入臭氧接触池，进行臭氧氧化，将难降解有机物氧化成易降解有机物，提高污水可生化性。

5）处理后出水由管道泵提升进入生物活性炭操作间，对系统中污染物进行强化去除，出水排入排水渠。

（三）关键技术

1）厌氧好氧耦合生物滤池技术

随着国际社会对环境质量要求的不断提高和可持续发展战略的深入推进，现代废水处理技术朝着高污泥浓度、低污泥产率、高容积负荷速率，同时去除COD和营养成分，甚至致病菌和病毒，转化废水中有机物为清洁能源的综合化方向发展。20世纪70年代开发的上流式厌氧污泥床（UASB）反应技术，已成功地应用于高中低强度各类型工业和生活废水的处理。特别是 20世纪90年代中后期以来，膨胀颗粒污泥床反应技术在处理低温8℃、低强度（COD<200 mg/L）废水方面取得重要突破，COD去除率达90%以上。

但是，厌氧反应器出水常含有较高氨氮，需要作进一步处理才能达到排放标准。最常用的方法是在厌氧反应器中串联硝化反硝化过程。硝化反应利用O₂将N^3-氧化成N⁵⁺，反硝化利用有机COD将 N⁵⁺还原为N₂，比直接由N^3-氧化成 N₂多消耗（O/N）>5 mol/1mol。然而，整个处理工艺复杂，投资、运行成本较大。

幸运的是，目前已经发现了2种微生物脱氮的新途径：一是好氧氨氧化菌在限制氧条件下的自身营养脱氮；二是在厌氧氨氧化菌作用下，氨与亚硝酸盐发生厌氧氨氧化反应脱氮。基于以上新途径提出了几种生物脱氮的新工艺，包括ANAMMOX、CANON、OLAND等工艺。这些新工艺的特别是在节约氧气和有机COD利用量的前提下，利用现代反应器技术，工艺流程简单，去除负荷速率高。

基于以上几点，利用厌氧—好氧生物滤池为厌氧氨氧化菌、厌氧甲烷化菌、反硝化菌和硝化菌互生提供了良好的微生态环境，促进厌氧氨氧化菌的富集和生长，将厌氧氨氧化、厌氧甲烷化和反硝化耦合在一个反应器中，建立及厌氧甲烷化、厌氧氨氧化和反硝化、硝化为一体的废水厌氧—好氧处理新技术，达到在厌氧—好氧条件下，同时去除 COD和氨氮的目的，将克服厌氧处理出水含氨氮高的缺点，使厌氧废水处理技术在容积负荷速率下同时去除COD和营养氨组分，并节约相当部分的能源和有机碳源。

厌氧—好氧生物滤池耦合工艺特点：

① 厌氧 —好氧生物滤池耦合技术用于城镇污水处理可大幅度节约能耗，厌氧段去除有机物能力不低于 50%；

②厌氧-好氧生物滤池耦合技术可以同步实现甲烷化、氨氧化、短程硝化、反硝化，不需要投加碳源，大幅度减少回流比，提高再生水厂出水水质。

③充分发挥兼性微生物作用，开发高效率、低能耗的污水处理新工艺，是大有潜力的新领域。

新型生物活性炭技术

本课题自主研发的新型生物活性炭反应器实现了煤质活性炭改性、膨胀床流态、同向流运行、降水位清洗、无动力气提内循环、无电化学腐蚀问题等技术创新。

① 煤质活性炭改性

此领域应用的活性炭一般采用果壳制备，尤其是高碘值的椰壳活性炭吸附性能十分优异，出水水质有保障。但果壳活性炭制造成本高昂，再生困难，漏失率很高。课题优选采用了煤质活性炭，通过深度处理保证其物化和机械性能，取得了碘值 1100、pH弱酸性的煤质活性炭。建立了应用于三种不同场合的活性炭参数体系，对其进行深度处理和表面改性，保证了吸附性能、微生物附着性能和稳定的耐磨损性能。煤质活性炭产率高，价格低廉，形态可塑均匀，便于清洗和再生，从而大幅降低了投资、运行费用。

② 本课题研制的新型生物活性炭反应器采用进水进气同向流，填料呈膨胀效果，保证了营养物、氧气、填料按类似浓度梯度发生混合与反应，减少了对填料装填高度和布水均匀性的要求，供气量和供气压力也大幅减小。膨胀床里没有大量截留物，老化污泥呈悬浮状，极大地方便了清洗。清洗时采用同向降水位设置，便于将老化污泥和气洗剥落物带出系统，此举降低了清洗风机的风压和风量，提高了系统的清洗效果，节省了系统清洗水用量，降低了运行费用。

③无动力气提内循环装置

利用溶气水体自下而上运动及气水快速分离后水密度的变化，内设置内循环系统，加装导流导气和气水分离装置，利用硝化液含气量及快速气水分离不同造成的密度变化，使硝化液在系统中形成自动内循环，无需外加动力、清水池及循环泵。此循环提高了系统氧利用率及氧化和脱氮效果，进一步减小了供气量，节省了能耗，大大降低了投资和运行费用。

④ 电化学防腐蚀技术

曝气活性炭系统对金属类物质及水泥中的钢筋会发生强烈的电化学腐蚀作用。本系统中通过设立外置式电子供体装置保护了系统中金属零部件，增强了系统的稳定性，延长系统的使用寿命。