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城市生活污水中常见的污染物主要包括三类：一是悬浮物SS，二是有机污染物COD和BOD5，三是无机营养盐N和P。围绕这些污染物，生活污水设备通常采用沉淀、微生物代谢、硝化反硝化以及化学或生物除磷等工艺组合进行处理。下文对各类污染物的去除机理及主要方法作简要梳理。

一、SS的去除

污水中的SS去除主要依靠沉淀作用。在污水处理系统中，悬浮物浓度不仅关系到出水的SS指标，还会影响出水的BOD5、COD等指标，因为组成出水悬浮物的往往是活性污泥絮体。因此，控制出水SS指标是较为基础也十分重要的环节。

为了尽量降低水中的悬浮物浓度，工程中需要采取适当措施，例如选用合适的污泥负荷，以保持活性污泥的凝聚及沉降性能；采用较小的二次沉淀池表面负荷和较低的出水堰负荷；或充分利用活性污泥悬浮层的吸附网捕作用等。山东中耀康威环保设备持续关注环保设备行业相关技术与应用资讯，围绕此类水处理工艺的实际应用进行观察。

二、BOD5的去除

污水中BOD5的去除，主要依靠微生物的吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行泥水分离来完成。

在活性污泥与污水接触初期，通常会出现较高的BOD5去除率，这是因为污水中的有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除。不过，这种吸附作用主要针对污水中悬浮物和胶体，对溶解性有机物作用有限。溶解性有机物需要依靠微生物的代谢来完成降解。

活性污泥中的微生物在有氧条件下，会将污水中一部分有机物合成新的细胞，另一部分有机物则进行分解代谢，以获得细胞合成所需的能量，其最终产物为CO2和H2O等稳定物质，这也是污水中BOD5的降解过程。微生物的好氧代谢作用对污水中溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物为无害的稳定物质。

三、COD的去除

污水中的COD去除原理与BOD基本相同，即COD的去除率取决于原污水的可生化性，并与城市污水的组成有关。

对于主要以生活污水，以及成分与生活污水相近的加工工业废水组成的污水，所选择的处理工艺通常需要在前端设置厌氧段，以提高BOD5/COD的比值，也就是提高污水的可生化性，从而为后续好氧处理创造更有利的条件。

四、N的去除

污水中的有机氮在生化处理系统中会较快水解为氨氮，而后在氧充足的条件下，亚硝化细菌和硝化细菌将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮；在缺氧条件下，并有外加碳源提供能量时，由反硝化菌作用，将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原成氮气逸出。

影响脱氮效率的因素包括温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，需要足够的污泥龄，也就是要求系统维持在较低的污泥负荷条件下运行，才可达到硝化目的。反硝化则需在缺氧条件下进行，并且要在有充裕碳源提供能量的情况下，才可促使反硝化作用顺利进行。

五、P的去除

1. 化学法除磷

投加铁盐和铝盐与PO43-形成难溶化合物，再经沉淀从污水中去除。化学除磷相对简单可靠，但对城市生活污水这类规模而言，需要增加投药装置，药剂耗量大，运行成本增加，剩余污泥量也会增大，相应增加污泥处理费用。

2. 生物除磷

生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收有机物，并转化为PHB（聚β羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时，就会降解体内储存的PHB而产生能量，用于细胞合成，同时过量吸收磷，形成高含磷浓度的污泥。将这些高含磷浓度的污泥随剩余污泥一起排出污水处理系统，即可达到除磷目的。

好氧段磷的吸收取决于厌氧段磷的释放，而磷的释放又取决于厌氧段的厌氧条件（既无分子态氧也无硝态氮的氧）以及可快速降解有机物的含量，此值一般为进水COD的1/4至1/3，即P/COD比值越小越好。普通活性污泥法的剩余污泥中磷含量仅1.5%至2%，而厌氧、好氧生物除磷系统中的污泥磷含量可高达8%至10%。

六、AAO系统的形成思路

根据上述原理，在生活污水处理一体化设备生物脱氮系统前再设置一个厌氧池，这样就形成了具有除磷脱氮功能的AAO系统，即厌氧、缺氧、好氧系统。通过厌氧、缺氧与好氧环境的组合，可在同一工艺流程中兼顾有机物降解、脱氮与除磷需求，这也是生活污水设备设计中常见的工艺思路之一。

从整体来看，生活污水设备对SS、BOD5、COD、N和P的去除，并非依靠单一环节完成，而是沉淀、生物代谢、硝化反硝化、化学除磷与生物除磷等多种机制协同作用的结果。山东中耀康威环保设备持续关注环保设备行业相关技术与应用资讯，为行业读者梳理生活污水处理工艺的基础原理与运行要点。