一、活性污泥法
原理詳述：
活性污泥法是一種污水處理技術(shù)。它依托于由微生物（主要是細(xì)菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物）及其分泌物，以及吸附的有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)所形成的絮狀體。這種絮狀體在污水處理過程中，與污水在曝氣池中充分混合。通過曝氣設(shè)備向池中注入充足的氧氣，為微生物的新陳代謝提供有氧環(huán)境。
微生物以污水中的有機(jī)污染物（如碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等）為營養(yǎng)源，通過一系列復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，將其分解為二氧化碳、水和氨氮等簡單物質(zhì)。例如，好氧菌能夠?qū)⒂袡C(jī)物氧化分解，其中的碳元素部分轉(zhuǎn)化為二氧化碳釋放到空氣中，氫元素與氧元素結(jié)合形成水，而氮元素則可能以氨氮的形式留存在水中。
操作流程：
首先，污水進(jìn)入曝氣池，與回流的活性污泥混合。曝氣設(shè)備開始工作，向池中供應(yīng)氧氣，保持溶解氧濃度在2-4mg/L之間。隨后，微生物在有氧環(huán)境下分解污水中的有機(jī)物。經(jīng)過4-8小時(shí)的曝氣處理，污水中的有機(jī)物含量顯著降低。接著，混合液進(jìn)入沉淀池，活性污泥在沉淀池中沉淀至池底。通過污泥回流系統(tǒng)，部分沉淀的活性污泥被送回至曝氣池前端，以維持曝氣池中微生物的數(shù)量。而經(jīng)過沉淀后的上清液，則作為處理后的凈水排出。
應(yīng)用場景與效果：
活性污泥法廣泛應(yīng)用于城市污水處理廠和工業(yè)廢水處理中，尤其對于含有較高濃度有機(jī)污染物的污水效果顯著。此法能有效去除污水中的生化需氧量（BOD）、化學(xué)需氧量（COD）和懸浮物等，去除率通常可達(dá)80%-95%以上，使污水得到良好凈化，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用標(biāo)準(zhǔn)。
二、生物膜法
原理剖析：
生物膜法依托于微生物群體在固體載體表面形成的粘性薄膜。在生物膜法中，污水流經(jīng)附著有生物膜的濾料（如陶粒、塑料填料等），濾料表面的微生物利用污水中的污染物作為營養(yǎng)進(jìn)行代謝活動(dòng)。
與活性污泥法類似，微生物通過分解代謝將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和其他簡單的無機(jī)物。生物膜內(nèi)不同種類的微生物形成復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，其中細(xì)菌為主要分解者，而原生動(dòng)物和后生動(dòng)物則以細(xì)菌為食，共同維持生態(tài)平衡和控制細(xì)菌數(shù)量。
操作步驟：
首先將濾料填充于生物濾池或生物接觸氧化池中，并通過接種微生物使其在濾料表面形成生物膜。隨后，污水以一定流速流經(jīng)生物膜，為其提供營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣。在生物濾池中，污水自上而下噴灑，經(jīng)過濾料層后匯集于底部的集水槽中；而在生物接觸氧化池中，污水在曝氣和生物膜的共同作用下得到凈化。隨著微生物的生長和代謝，老化的生物膜會(huì)自然脫落，新的生物膜則不斷生長，保持生物膜的活性。
應(yīng)用場景與效果：
生物膜法適用于處理中小規(guī)模的污水，如生活小區(qū)污水、小型工業(yè)廢水等。其對于水質(zhì)和水量變化的適應(yīng)性較強(qiáng)，能有效去除污水中的有機(jī)物、氨氮等污染物。根據(jù)污水性質(zhì)和處理工藝的不同，BOD去除率通?？蛇_(dá)70%-90%，而氨氮去除率則可達(dá)60%-80%左右。
三、人工濕地法
基本原理：
人工濕地是一種模擬自然濕地生態(tài)系統(tǒng)的污水處理技術(shù)。它由基質(zhì)（如土壤、礫石、砂等）、水生植物和微生物組成。當(dāng)污水流經(jīng)人工濕地時(shí)，基質(zhì)起到過濾和吸附的作用，同時(shí)為微生物提供附著場所。
水生植物通過根系吸收污水中的營養(yǎng)物質(zhì)，并釋放氧氣，為微生物提供有氧環(huán)境。其根系表面的微生物分解污水中的有機(jī)物、去除病原體等。例如，蘆葦?shù)人参锏母的芪瘴鬯械陌钡?，并轉(zhuǎn)化為自身生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)。
操作過程簡述：
首先設(shè)計(jì)和建造人工濕地系統(tǒng)，包括進(jìn)水區(qū)、濕地處理區(qū)和出水區(qū)。根據(jù)處理污水的性質(zhì)和要求選擇合適的濕地類型和水生植物品種。隨后，污水緩慢流入人工濕地，經(jīng)過濕地內(nèi)的基質(zhì)-植物-微生物系統(tǒng)的共同作用得到凈化。在表面流濕地中，污水在濕地表面流動(dòng)；而在潛流濕地中，污水在基質(zhì)層中潛流。
應(yīng)用場景與改善效果：
人工濕地法適用于處理農(nóng)村生活污水、雨水徑流以及景觀水體等。其具有建設(shè)成本低、運(yùn)行維護(hù)簡單的優(yōu)點(diǎn)。通過 通過采用快效的物理及化學(xué)方法，我們有效消減了水體中懸浮物和各類污染物的濃度。試驗(yàn)顯示，這種方法可使污水中生物需氧量（BOD）降低約60%至80%，同時(shí)將總氮及總磷的去除率分別提升至40%-70%和40%-60%左右。
