在废水处理中我们有分一、二、三共3个层级的处理，每一层分别代表着不同的废水处理深度，也就是说随着层级的升高，对废水的处理效果会更加深入、彻底。在废水处理工程设计时我们会根据实际情况选择不同层级的废水处理工艺。

不同层级的废水处理工艺是各不相同的，一般的第一层级的废水处理工艺采用的都是物理法，第二层级所采用的废水处理工艺则是以生物、化学法为主，第三层级主要采用的是富氧氧化法和废水回用的工艺。

一、废水处理第一层级：

     废水处理第一层级主要采用的是物理法，其中包括格栅、沉砂池、调节池、沉淀池等。

1.1格栅

格栅：按形状可分为平面格栅、曲面格栅；按栅条的间隙分为粗格栅、中格栅、细格栅。

工作原理：由一种独特的耙齿厂装配成一组回转格栅链。在电机减速器的驱动下，耙齿链进行逆水流方向回转运动。耙齿链运转到设备的上部时，由于槽轮和弯轨的导向，使每组耙齿之间产生相对自清运动，绝大部分固体物质靠重力落下，而另一部分则依靠清扫器的反向运动把粘在耙齿上的杂物清扫干净，这样的原理。

1.2沉砂池

沉砂池的类型有平流式（重力式）沉砂池、曝气式沉砂池

作用是从废水中分离密度较大的无机颗粒，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。

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1.3调节池

调节池的作用是为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节；酸性废水和碱性废水在调节池内进行混合，可达到中和的目的；短期排出的高温废水也可用调节的办法来平衡水温。

1.4沉淀池

常见的几种沉淀池类型：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、幅流式沉淀池、斜流式沉淀池

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几种沉淀池比较：

（1）平流式池：构造简单，沉淀效果较好，但占地面积较大，排泥存在的问题较多，目前大、中、小型废水处理厂均有采用；

（2）竖流式池：占地面积小，排泥较方便，且便于管理，然而池深过大，施工困难，造价高，因此一般仅适用于中小型废水处理厂使用；

（3）辐流式池：最适宜于大型水处理厂采用，有定型的排泥机械，运行效果较好，但要求较高的施工质量和管理水平；

（4）斜流式池：主要适用于初沉池，在给水处理中应用较广，沉淀效率高，停留时间短，占地少，缺点是容易滋生藻类等，排泥困难、易堵塞，维护不便。

（5）气浮：

作用：气浮法又称为浮选法，它是在废水中通入空气，产生微小气泡作为载体，使废水中的乳化油、微小悬浮物等污染物黏附在气泡上。利用气泡的浮升作用上浮到水面，通过收集水面上的泡沫或浮渣达到分离杂质、净化废水的目的。

二、废水处理的第二层级

第二层级的废水处理主要应用生化法处理，其中包括主要包括生物处理法、活性污泥法、生物膜法等；

2.1生物处理法：

生物处理法是利用微生物的氧化分解及转化功能，以废水的有机物(少数以无机物)作为微生物的营养物质，采取一定的人工措施，创造一种可控制的环境，通过微生物的代谢作用，使废水中的污染物质被降解、转化，从而使废水达到净化的效果

生物法废水处理一般分为好氧生物处理和厌（兼）氧生物处理两大类，对于好氧生物处理中的传统活性污泥法、氧化沟、序批式活性污泥法统称为活性污泥法；其中生物滤池、生物转盘、流化床、气提式反应器（ABS）统称为生物膜法。

2.2活性污泥法

    传统的SBR法：SBR工艺即间歇活性污泥法，它由一个或多个曝气反应池组成，废水分批进入池中，经活性污泥净化后 ,上清液排出池外即完成一个运行周期。每个工作周期顺序完成进水 、反应 、沉淀 、排放 4 个工艺过程。

SBR工艺的特点是具有一定的调节均化功能，可缓解进水水质、水量波动对系统带来的不稳定性。工艺处理简单，处理构筑物少，曝气反应池集曝气、沉淀、污泥回流于一体，可省去初沉池、二沉池及污泥回流系统，且污泥量少，易于脱水，控制一定的工艺条件可达到较好的除磷效果，但也存在自动控制和连续在线分析仪器仪表要求高的缺点。

CASS工艺：CASS工艺是一种连续进水式SBR曝气系统,不仅具有SBR工艺简单可靠、运行方式灵活、自动化程度高的特点，且除磷脱氮效果明显。这一功能主要实现于CASS池通过隔墙将反应池分为功能不同的区域 ,在各分格中溶解氧、污泥浓度和有机负荷不同 ,各池中的生物也不相同。整个过程实现了连续进、出水。同时在传统的SBR池前或池中设置了选择器及厌氧区 , 提高了除磷脱氮效果(见图2) 。

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MSBR 法：MSBR工艺是20世纪80，年代初期发展起来的废水处理工艺 ，经过不断改进和发展，目前最新的工艺是第三代工艺，其工作原理如图3所示。

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UNITANK 系统：SEGHERS公司提出的UNITANK系统是SBR法的又一种变形和发展，它集合了SBR和传统活性污泥法的优点，一体化设计, 不仅具有SBR系统的主要特点, 还可以像传统活性污泥法那样在恒定水位下连续运行。

UNITANK 系统的特点是构筑物结构紧凑 ,一体化 。可根据好氧过程的 DO 检测与缺氧和厌氧过程的ORP在线检测 ,通过改变供气量 , 切换进出水阀门 ,改变好氧 、缺氧及厌氧的反应时间等 , 高水平地实现系统的时间和空间控制 ,高效地去除废水中的有机物及脱氮除磷 ,且水力负荷稳定 。

交替改变进水点 ,可以相应改善系统各段的污泥负荷 ,进而改善污泥的沉降性能。脱氮除磷过程更能通过抑制丝状菌生长来控制污泥膨胀。3 个池可以被完全加盖封闭或建在地下，废气可以收集处理，既有利于布置 、保温，又避免系统对周围环境产生不良影响。

AB法是吸附－生物降解工艺的简称，是由德国亚琛工业大学（Aachen）宾克（Bohnke）教授于20世纪70年代中期开创。该工艺于80 年代初应用于工程实践。

与传统活性污泥法相比，AB法主要有下列特征：未设初沉池，由吸附池和中间沉淀池组成的A段为一级处理系统；B段由曝气池和二次沉淀池组成；A、B两段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，各自由独特的微生物群体，有利于功能的稳定。

其他其他SBR演变工艺：ICEAS工艺、IDEA工艺、DAT-IAT工艺

2.3生物膜法：

好氧生物膜法是根据土壤自净的原理发展起来的。从好氧微生物对有机物降解过程的基本原理上分析，生物膜法和活性污泥法是相同的，两者主要不同在于活性污泥法是靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的，而生物膜法则是主要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。

厌氧生物处理：可分为四个阶段：水解阶段、酸化阶段(也叫发酵阶段)、产乙酸阶段、产甲烷阶段。

水解阶段：水解细菌将不溶性有机物转变成可溶性有机物,将高分子溶性有机物转变成小分子有机物(通过细菌胞外酶作用)

酸化阶段：水解阶段产生的小分子水解产物在酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细胞外,这一阶段的主要产物有VFA、醇类、乳酸、CO2、NH3、H2S等。与此同时，酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质。

产乙酸阶段：在此阶段，酸化阶段的产物被进一步转化为乙酸、H2、碳酸等以及新的细胞物质。

产甲烷阶段：在此阶段，乙酸、H2、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为CH4、CO2和新的细胞物质。

三、废水处理的第三层级

三级处理工艺可以分为常规工艺、MBR 技术和LM深度处理技术。

3.1常规工艺

常规的三级处理工艺是在生物处理之后增加混凝、过滤、消毒等常规处理过程 ,有砂滤、膜滤、反渗透、UV 消毒、液氯、臭氧消毒等 。一般来说这些处理方式单位水处理成本比较低，在经济上比较可行。

3.2 MBR技术

MBR 技术又称为膜生物反应器技术,利用了膜分离的选择性和高效性,同时又利用了生物处理工程的有效性和彻底性,将水中的有害物质最大限度地除去。MBR 工艺的特点是用膜分离系统代替了普通活性污泥法中的二沉池, 减少了传统工艺大部分的处理单位 ,节省了大量投资,而且耗能和一般传统的水处理工艺相近。废水在处理设备中的停留时间短，对COD，NH3-N 的去除率极高 ,出水水质达到了生活杂用水水质的标准。

3.3 LM 深度处理工艺

LM深度处理工艺是一种全新的生态处理工艺 ,在厌氧池加好氧池的基础上加入了改进的曝气氧化塘和高效湿地两个深度处理单元, 使出水水质达到了生活杂用水的标准。其工艺流程是: 生物厌氧池—封闭好氧池—开放好氧池—澄清池—人工湿地—UV消毒—蓄水池—回用,或者以接触氧化池和生态氧化槽代替封闭好氧池和开放好氧池。LM 深度处理工艺的特点是剩余污泥少、运行费用低、管理方便,还具有美化景观的功能，该方法和其他水处理工艺相比比较经济。

3.4运用状况及其发展趋势

目前我国的三级处理工艺中运用一般的常规处理工艺较多，现阶段 MBR方法也有了广泛运用, 就我国目前的实际情况来看，由于常规工艺处理比较方便，且应用技术也较成熟，一般在选取工艺时仍选用常规处理工艺。

国内外目前广泛研究的主要是通过微滤和反渗透技术来处理二级处理后的废水，以达到回用水的标准。湿地系统在国外有着广泛的应用，目前我国也开始了这方面的研究工作。由于我国环境污染加剧，淡水资源巨减,，在未来我国会越来越重视第三层级的废水处理工艺，也会更多的应用起来。