好氧与厌氧系统
厌氧和好氧系统都是利用微生物分解并去除废水中有机污染物的生物处理形式。虽然两者都依靠微生物分解来处理废水，但厌氧和好氧处理之间的主要区别在于好氧系统需要氧气，而厌氧系统则不需要氧气。尽管此定义特征似乎过于简单，但这对于污水处理系统的设计和组合方案具有重要影响。厌氧和好氧处理系统的区别有以下几点：
系统设计
有氧系统需要向生物供氧，可以通过废水处理池（通过创建较大的表面积将空气引入废水中）或通过合并某种类型的机械曝气装置来完成。由于需要循环废水或对废水进行曝气，因此好氧系统的能源效率往往低于厌氧系统。
相反，必须设计厌氧系统以防止生物污泥暴露于空气中。这可以通过主要用于分批处理周期的密闭式蒸发器，或通过使生物浸没在经处理的污水下方的上流式厌氧污泥床反应器（UASB）来实现，顾名思义，它向上流向水箱表面。
由于这些系统设计的差异，厌氧系统往往比有氧系统具有一些优势，包括运行成本和能源需求较低，尽管处理过程较慢，并且通常需要更多的前期资金。
污水的适用性
尽管厌氧和好氧系统能够处理许多相同的生物成分，但仍有一些差异使每种技术更适合特定的污染物、浓度水平、温度或其他废水特性。好氧处理系统最适合BOD / COD相对较低的污水，也可用于去除氮和磷。另一方面，厌氧系统通常用于处理高浓度有机污染物的污水，以及用于温度相对较高的污水。
产生废物和副产物
厌氧和好氧技术在处理后产生的废物类型方面有所不同，这或多或少使它们适合于特定应用。在这个领域中，厌氧处理提供了优于有氧处理系统的一些好处，因为它们导致更少的总体污泥产生以及有价值的副产物的产生。在许多情况下，工厂能够处理，再利用和销售厌氧副产物，包括可用作能源的富含甲烷的沼气，以及可用作农用肥料的污泥。尽管有这些好处，厌氧处理系统仍会产生难闻的气味，需要以某种方式进行处理。
厌氧和好氧的组合使用
厌氧和好氧系统通常配对使用，以处理高浓度且有机污染物较多的污水。好氧厌氧组合使用，厌氧处理用于初始减少有机污染物的水平，而好氧处理可进一步减少BOD和TSS。在某些情况下，二级好氧处理用于将氨氧化成硝酸盐。与单独使用好氧系统相比，将这两种技术一起使用可获得更有效的处理，并且与单独使用厌氧处理相比，可以更彻底地去除污染物。
当然，这两种技术的组合使用通常会导致较高的成本，但会降低运营和废物排放成本。使用一种或两种类型的生物处理方法的适当性最终取决于给定设施的独特应用和工艺条件。
细菌营养为食的超级细菌
澳大利亚布里斯班一家废水处理厂培育了一种以细菌营养为食的超级细菌。被称为Anammox（厌氧氨氧化菌），这种细菌以铵和氮为食，能够有效去除废水中的污染物。
这些虫子长在圆形的，类似网的塑料磁盘上，称为“载体”。在污水处理过程中使用这种超级细菌不仅能够减少对化学药品的需求，而且与传统方法相比，能源消耗减少了60％。
这个进行了十年的项目目前能够帮助该工厂每天处理80万污水-相当于50个奥林匹克游泳池。这种超级细菌在该项目负责人看来是一种更清洁，更绿色的污水处理方式。
然而，这种细菌由于要在特定的环境温度下才能培养，加上生物安全问题，全球范围内大面积的投入使用还不现实，国内也已经有专家对这种细菌进行了深入研究，但并没有真正投入到污水处理的应用当中。
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