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系列污水處理設備去除有機污染物及氨氮主要依賴于設備中的AO生物處理工藝。其中工作原理是在A級，由于污水有機物濃度很高，微生物處于缺氧狀態(tài)，此時微生物為兼性微生物，所以A級池不僅具有一定的有機物去除功能，減輕后續(xù)好氧池的有機負荷，有機物濃度降低，但仍有一定量的有機物及較高NH3-N存在。為了使有機物得到進一步氧化分解，同時在碳化作用下硝化作用能順利進行，在O級設置有機負荷較低的好氧生物接觸氧化池。在O級池中主要存在好氧微生物及自氧型細菌（硝化菌）。其中好氧微生物將有機物分解成CO2和H2O；自養(yǎng)型細菌（硝化菌）利用有機物分解產生的無機碳或空氣中的CO2作為營養(yǎng)源，將污水中的NH3-N轉化成NO-2-N、NO-3-N，O級池的出水部分回流到A級池，為A級池提供電子接受體，通過反硝化作用最終消除氮污染。
生活污水中大部分有機物經厭氧發(fā)酵后產生沼氣，發(fā)酵后的污水進入兼性消化過濾池，部分未分解的有機物得到進一步降解。沉淀下來的部分有機質和活性污泥回流到厭氧發(fā)酵池內提高厭氧發(fā)酵的效果，將達到凈化處理的目的。
小型生活污水凈化沼氣池應用常溫厭氧發(fā)酵技術，按照“多級自流，逐級降解"的原理，建立Ⅰ級厭氧發(fā)酵——Ⅱ級兼性消化過濾的新裝置。它由厭氧發(fā)酵、兼性消化過濾、污水回流和填料等工藝組成。如圖3。
