高效活性污泥法工藝介紹
1、復合式生物反應器
為了在原有活性污泥工藝基礎上，提高曝氣池內生物量，增強廢水處理能力，克服活性污泥膨脹，提高運行穩定性，人們發明了在曝氣池中投加載體的方法。
即在曝氣池中投加各種能提供微生物附著生長表面的載體，利用載體容易截留和附著生物量大的特點，使曝氣池中同時存在附著相和懸浮相生物，充分發揮兩者的優越性，使之揚長避短，相互補充，將這種反應器稱為復合生物反應器HBR（Hybrid Biological Reactor)。
復合式生物反應系統是將生物膜反應系統和活性污泥系統結合起來。雖然這種方法保留了原有工藝的主體構造，但是由于填料的加入，使污水處理機理和效能都大為改變。
在這個系統中，微生物生存的基礎環境由原來的氣、液兩相轉變成氣、液、固三相，這種轉變為微生物創造了更豐富的存在形式，形成一個更為復雜的復合式生態系統。
2、好氧生物流化床
好氧生物流化床反應器是將普通活性污泥法和生物膜法的優點有機地結合，是七十年代開始應用于污水處理的一種高效的生物處理工藝，并引入流化技術處理有機廢水的反應裝置，因而具有容積負荷高、生物降解速度快、占地面積小、基建投資和運行費用低等優點。
生物流化床處理技術是借助流體使表面生長著微生物的固體顆粒（生物顆粒）呈流態化，同時進行去除和降解有機污染物的生物膜法處理技術。
微生物生長在載體表面，載體則在反應器中流動，是懸浮生長型和附著生長型的復合。它可以保持高濃度的微生物量，傳質效率高，體積負荷可以比傳統活性污泥法高6-10倍。
一種三相生物流化床結構示意圖，可應用于石化、制藥、食品和印染等廢水的處理，并且該三相生物流化床對各種有機廢水都具有很好的處理效果，其COD去除率都在70%以上，流化床容積負荷也在5.0 KgCOD/m3·d以上。
此外，實驗及實際運行中發現，與其他生物處理工藝相比，三相生物流化床工藝的剩余污泥產生量很少，尤其是對于COD濃度較低的廢水，如印染廢水，剩余污泥量更少；流化床的流化區內，活性污泥濃度達到10-20 g/L，加上生物載體表面的微生物，流化床具有很高的微生物濃度。
環保水處理知識：6種高效活性污泥法工藝介紹，環境工程專業學習
3、HCR反應器
HCR工藝(High Performance Compact Reactor)是德國克勞斯塔爾(Clausthal)工業大學物相傳遞研究所于80年代發明的，是第三代生物反應器。由于該反應器采用高速射流曝氣，具有深井曝氣和流化床的特點。
HCR通過提高傳質速率，以高充氧能力和高污泥活性來滿足短時間內快速降解有機物的要求，從而實現高效的目的；其氧的轉移率高，反應器的容積負荷大，水力停留時間短，是一種高效好氧生物處理方法。
該工藝的主要特點是的高徑比較大，由于HCR為完全混合型反應器，加上高濃度污泥的協同作用，使進水量和濃度的大幅度波動得以充分緩和，毒害性物質也得到稀釋，從而有效提高了HCR系統的抗沖擊負荷能力。
HCR系統的反應效率較常規活性污泥法大大提高，接近到純氧曝氣的水平，根據挪威“克瓦納”公司提供的數據，HCR的容積負荷可達50-70kgCOD/m3·d，是常規活性污泥法的10-30倍，反應時間為1-2小時，是常規活性污泥法1/2-1/4。
污泥負荷可達5-10kgCOD/kgMLSS，是常規活性污泥法的2-3倍，因此HCR系統的反應體積僅為常規活性污泥法的1/50-1/30。一般HCR工藝所產生的剩余污泥量為0.15-0.2kgSS/kgBOD，比其他好氧方法平均減少40%左右，從而大大減少了污泥處理量。
目前，HCR工藝已在德國、挪威、法國和加拿大等國家應用于造紙廢水、酵母生產廢水、屠宰廢水、化工廢水的處理，并取得了較好的效果。拉維克市雀斯科夫銳茲公司(Treschow-Fritze, Larvik)的半化學紙漿廢液，COD濃度高達20000 mg/L。
采用HCR工藝處理，容積負荷為80kgCOD/m3·d,COD去除率達到70%，廢水中含有過氧漂白污水，但它對于水處理效果沒有任何不良影響，其剩余污泥產率約為0.2kgSS/kgCOD。
4、深井曝氣法
深井曝氣首先由英國帝國化學工業有限公司于1968年發明。他們在進行利用好氧菌生產單細胞蛋白的研究中，設計出了充氧能力很高的深井培養槽，并把這項技術應用于廢水處理中。其后，日本、美國、加拿大、法國等相繼進行了研究，并相繼建成了一批生產處理裝置。
目前，此工藝已用于處理化工廢水、制藥廢水、食品加工廢水、造紙廢水和混合廢水等。深井被分隔為上升管和下降管兩部分，污水和活性污泥沿下降管下降，再沿上升管上升，并形成循環。
深井曝氣運行有水泵循環和氣體循環兩種方式。水泵循環為自吸進氣方式，有設備少，運行控制穩定，處理后的微氣泡易脫除等優點，氣體循環法應用于大井時較水泵循環方式節省能耗，在國外普遍采用氣體循環方式。在國內氣體循環法尚不完善。但中國沈陽等地己建成了氣體循環深井曝氣裝置。
深井曝氣法存在的主要缺點是處理過程容易遭受變化，比普通活性污泥法要求更高、更熟練的技術人員對它進行運行管理，否則很難正常的運行。目前，深井曝氣技術在凈化理論、應用范圍、運行方式等方面都得到了很大的發展。
深井曝氣具有效率高、投資及運行維護費用低及占地面積小等優點，較適合我國使用。它的耐低溫特點，特別適合我國北方地區使用。
5、射流曝氣器法
射流曝氣是利用射流曝氣器將氣流或氣液混合液導入曝氣池，以增加液體中氧含量的系統。它具有下列優點。
(1)有較高的氧吸收率和充氧能力，混合攪拌作用強；
(2)污泥活性好，基質降解常數較高，提高了污泥的沉淀性能；
(3)構造簡單、運轉靈活、便于調節、維修管理方便。
射流曝氣器既不是一種氣泡擴散裝置，也不是一種機械曝氣設備，而是介于這二者之間的一種設備，利用氣泡擴散和水力剪切這兩個作用達到曝氣和混合的目的。
在射流曝氣器混合部內，由于射流的紊動及能量交換作用，形成劇烈的混摻現象，不僅在瞬間完成了氧氣從氣相向液相中的轉移，而且射流曝氣工作水流為進水和回流污泥的混合液。
因此在射流器混合部內迅速地進行著泥(微生物)、水（有機物）、氣(溶解氧)三者間的傳質與生化反應，這是一個在特定條件下發生的快速生物反應與傳質的綜合過程，是與其它任何活性污泥法不同的。根據供氣方式的不同，射流曝氣可分為兩大類。
(1)強制供氣：即用鼓風機向射流器供給空氣，其特點是：空氣由鼓風機供給，空氣量的控制比較方便，可以根據需要把射流器安裝在曝氣池的底部、頂部等不同的位置，射流器數量多，一般淹沒在水中，安裝與維修不方便。
(2)自吸(負壓)供氣：由射流器噴嘴噴出的高速射流，使吸氣室形成負壓，將空氣吸人，這種射流器通常稱為自吸式射流器，其特點是不需要鼓風設備。
射流曝氣法根據結構分類的話又可以分為兩類:
(1)單級：又分為單噴嘴和多噴嘴兩種形式。
(2)多級：一般是兩級。第一級吸氣后，液氣混合流在第二級再吸氣，這樣充分利用射流能量。
6、環流式好氧反應器
環流式好氧反應器是利用反應器的結構，使氣體在反應器中循環流動，增加反應器中水流和氣泡的停留時間，提高氣體的傳遞效率，以增加液體中氧含量的系統。 環流好氧反應器供氣方式含有兩大類：
(1)傳統膜式曝氣：即用鼓風機向曝氣器供給空氣。
(2)轉刷曝氣器：轉刷在曝氣的同時，推動水體流動，形成環流。
活性污泥法基本工藝流程
活性污泥法的基本工藝流程由曝氣池、二沉池、曝氣系統、污泥回流及剩余污泥排放五部分組成。廢水和回流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個生物反應器，通過曝氣設備充入空氣，空氣中的氧溶入混合液，產生好氧代謝狀態。
隨后曝氣池內的泥水混合液流入二沉池，進行泥水分離，活性污泥絮體沉入池底，泥水分離后的水作為處理水排出二沉池。二沉池沉降下來的污泥大部分作為回流污泥返回曝氣池，稱為回流污泥，其余的則從沉淀池中排除，這部分污泥稱為剩余污泥。（中國環保工程產業網）
