采用生物技术的污水处理已经经历了一个多世纪的发展。但是活性污泥工艺的应用仍有一些缺点。曝气池安装空间，曝气后气体排放引起的二次污染；曝气过程中活性污泥、空气和污水的三相混合不均匀。氧气输送速度慢，氧气利用率低，曝气效率低。剩余污泥排放大。

　　在对多年循环反应器流体力学特性及工程应用的研究基础上，采用多级循环装置作为活性污泥曝气的新方法，在多级循环曝气工艺的基础上，为包含中低浓度可降解有机物的污水开发了提高耐火有机物处理效率的生物膜污水处理技术。

　　这项工程改善了氧气的物质传递，提高了氧气的利用率，减少了动力消耗。该工艺还可以减少生物处理中剩余污泥的生产，减少污泥处理的负担。另一方面，该工程的生物处理结构大大减少了安装面积，从而节省了投资。

　　生物膜污水处理技术在多级循环塔内的悬浮污泥中添加了具有特殊孔隙结构和尺度的载体材料，利用氧的传递阻力形成载体内部厌氧细菌生存的环境，形成了特殊的厌氧细菌生长区。通过被动扩散和流体冲刷作用，有机物可以在载体内部扩散，被厌氧细菌分解，载体内部的厌氧分解产物也可以进入流化床主体，实现厌氧生物降解和氧生物降解的结合。

　　该工艺具有高效的好氧分解过程和厌氧分解过程，将厌氧和好氧工艺结合成一个装置，实现了高度集成，设备投资小，处理效率高，安装面积小。该工艺已在苯酚废水、PTA废水、炼油废水等方面进行了大量的工艺开发和工业模拟实验，取得了理想的处理效果。

　　技术指标

　　1.多级循环曝气：溶解氧浓度达到6mg/L以上，与走廊曝气组相比，安装空间减少80%以上，处理时间减少50%以上。

　　2.生物膜污水处理技术：COD的容积负荷能达到7g/Ld以上，对cod浓度低于2500 mg/L的苯酚废水、PTA废水等废水，cod去除率达95%以上。

　　应用说明

　　该技术主要面向各类石化、化学和其他耐火有机废水处理、小型现场综合废水处理(如机场、外围住宅区等)和污水的点源处理。

　　多级循环曝气应用

　　1、用循环曝气塔设备替换现有曝气池、一次沉淀池；

　　2、改造现有深度4米以上的道路曝气池。

　　多级循环曝气塔是新型塔式曝气处理设备，是专利设备，具有处理效率高、安装面积小等显着优点。20吨/日的工业试验结果(乙烯综合废水，COD约为1000 mg/L)，与该厂现有的走廊式曝气池相比，安装空间超过80%，处理时间超过50%，出口废水稳定大邱达到60 mg/L以内，特别适合土地资源不足、处理效率高的生产、生活部门多级循环曝气塔顶部有用于从出水中分离污泥的集成浆分离器，如果污泥沉降良好，可以直接排放，不需要初期和二次沉淀装置，从而大大减少了设备投资、能耗和安装空间。沉淀性能不好的污泥也可以起到初始浸水的作用，降低初始沉淀设备和运行成本。

　　改造现有深度超过4米的走廊曝气池，可以在曝气池内改造曝气系统，安装多级导流管内部构件，进行多级循环曝气。该改造简单，投资少，但废水处理效果明显提高。采用多级循环曝气，曝气池内溶解氧浓度提高50%以上(可达到6 mg/L以上)，悬浮污泥浓度提高30%以上，在达到相同处理效果的前提下，水压停留时间缩短50%以上，处理负荷增加50%以上，特别适合商品化现有设备的技术革新。由于溶解氧浓度高，剩余污泥的产量也大幅减少。

　　生物膜污水处理技术

　　在多级循环曝气塔中添加多孔聚合物填料，在填料内部形成的缺氧环境下发生水解-酸化反应，通过水解-酸化将高降解有机化合物分解为挥发性脂肪酸，在装置主体中的悬浮污泥中进行好氧代谢，结合厌氧-好氧生物降解，提高了耐降解有机化合物的降解效率。

　　产业模拟装置研究表明，对cod浓度达到3500 mg/L的苯酚废水，厌氧-好氧联合循环曝气工艺，24h内cod可分解为100 mg/L以下。对于cod浓度为2500 mg/L的PTA废水，使用生物膜污水处理技术，16 h内的COD可以分解为100 mg/L以下。COD达到2000 mg/L，BOD/COD小于0.1的炼油废水使用生物膜污水处理技术，24小时内可以将COD分解为60 mg/L以下。与传统的A/O或A/A/O连续协作过程相比，这些过程的占地面积少于1/8。