作為有較長歷史的活性污泥法生物處理系統(tǒng)，在長期的工程實踐過程中，根據(jù)水質(zhì)的變化、微生物代謝活性的特點和運行管理、技術(shù)經(jīng)濟及排放要求等方面的情況，又發(fā)展成為多種運行方式和池型。其中按運行方式，可以分為普通曝氣法、漸減曝氣法、階段曝氣法、吸附再生法（即生物接觸穩(wěn)定法）、高速率曝氣法等。
―、推流式活性污泥法
推流式活性污泥法，又稱為傳統(tǒng)活性污泥法。推流式曝氣池表面呈長方形，在曝氣和水力條件的推動下，曝氣池中的水流均勻地推進流動，廢水從池首端進入，從池尾端流出，前段液流與后段液流不發(fā)生混合。其工藝流程圖見圖2-5-18所示。
在曝氣過程中，從池首至池尾，隨著環(huán)境的變化，生物反應(yīng)速度是變化的，F(xiàn)/M值也是不斷變化的，微生物群的量和質(zhì)不斷地變動，活性污泥的吸附、絮凝、穩(wěn)定作用不斷地變化，其沉降-濃縮性能也不斷地變化。
推流式曝氣的特點是：①廢水濃度自池首至池尾是逐漸下降的，由于在曝氣池內(nèi)存在這種濃度梯度，廢水降解反應(yīng)的推動力較大，效率較高；②推流式曝氣池可采用多種運行方式；③對廢水的處理方式較靈活。但推流式曝氣也有一定的缺點，由于沿池長均勻供氧，會出現(xiàn)池首曝氣不足，池尾供氣過量的現(xiàn)象，增加動力費用。
推流式曝氣池一般建成廊道型，根據(jù)所需長度，可建成單廊道、二鹿道或多廊道（見圖2-5-18）。廊道的長寬比一般不小于5:1，以避免短路。
用于處理工業(yè)廢水，推流式曝氣池的各項設(shè)計參數(shù)的參考值大體如下：
BOD 負荷(Ns） 0.2~0.4kgBOD5/(kgMLSS.d)
容積負荷(Nv） 0.3~0.6kgBOD5/(m3.d)
污泥齡(生物固體平均停留時間)(θr、ts) 5~15d；
混合液懸浮固體濃度(MLSS) 1500~3500mg/L；
混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS) 1200~2500mg/L；
污泥回流比(R) 25%~50%；
曝氣時間(t） 4~8h；
BOD5去除率 85%~95%。
二、完全混合活性污泥法
完全混合式曝氣池，是廢水進入曝氣池后與池中原有的混合液充分混合，因此池內(nèi)混合液的組成、F/M值、微生物群的量和質(zhì)是完全均勻一致的。整個過程在污泥增長曲線上的位置僅是一個點。這意味著在曝氣池中所有部位的生物反應(yīng)都是同樣的，氧吸收率都是相同的。工藝流程見圖2-5-19。
完全混合式曝氣池的特點是：①承受沖擊負荷的能力強，池內(nèi)混合液能對廢水起稀釋作用，對高峰負荷起削弱作用；②由于全池需氧要求相同，能節(jié)省動力；③曝氣池和沉淀池可合建，不需要單獨設(shè)置污泥回流系統(tǒng)，便于運行管理。
完全混合式曝氣池的缺點是，連續(xù)進水、出水可能造成短路；易引起污泥膨脹。
本工藝適于處理工業(yè)廢水，特別是高濃度的有機廢水。
用于處理城市廢水，完全混合曝氣池的各項設(shè)計參數(shù)的參考值如下：
BOD 負荷(Ns） 0.2~0.6kgBOD5/(kgMLSS.d)
容積負荷(Nv） 0.8~2.0kgBOD5/(m3.d)
污泥齡(生物固體平均停留時間)(θr) 5~15d；
混合液懸浮固體濃度(MLSS) 3000~6000mg/L；
混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS) 2400~4800mg/L；
污泥回流比(R) 25%~100%；
曝氣時間(t） 3~5h；
BOD5去除率 85%~90%。
三、分段曝氣活性污泥法
分段曝氣活性污泥運行模式又稱階段進水活性污泥法或多段進水活性污泥法，其特點是廢水沿池長多點進水，有機負荷分布均勻，使供氧量均化，克服了推流式供氧的弊病。沿池長F/M分布均勻，充分發(fā)揮其降解有機物的能力。該法可提高空氣利用率，提高池子工作能力，適用各種范圍水質(zhì)。該工藝的不足是，進水若得不到充分混合，會引起處理效果的下降。圖2-5-20是分段式曝氣法平面布置示意圖。
分段曝氣法處理工業(yè)廢水的各項設(shè)計參數(shù)如下：
BOD 負荷(Ns） 0.2~0.4kgBOD5/(kgMLSS.d)
容積負荷(Nv） 0.6~1.0kgBOD5/(m3.d)
污泥齡(生物固體平均停留時間)(θr) 5~15d；
混合液懸浮固體濃度(MLSS) 2000~3500mg/L；
混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS) 1600~2800mg/L；
污泥回流比(R) 25%~75%；
曝氣時間(t） 3~8h；
BOD5去除率 85%~95%。
四、吸附再生活性污泥法
吸附-再生活性污泥法又稱生物吸附法或接觸穩(wěn)定法。這種運行方式的主要特點是將活性污泥對有機污染物降解的兩個過程一吸附、代謝，分別在各自的反應(yīng)器內(nèi)進行。
廢水在再生池得到充分再生，具有很強活性的活性污泥同步進入吸附池，兩者在吸附池中充分接觸，廢水中大部分有機物被活性污泥所吸附，廢水得到凈化。由二次沉淀池分離出來的污泥進入再生池，活性污泥在這里將所吸附的有機物進行代謝活動，使有機物降解，微生物增殖，微生物進人內(nèi)源代謝期，污泥的活性、吸附功能得到充分恢復(fù)，然后再與廢水一同進入吸附池。見圖2-5-21。
吸附-再生活性污泥法的特點是：①廢水與活性污泥在吸附池的接觸時間較短，吸附池容積較小，由于再生池接納的僅是濃度較高的回流污泥，因此，再生池的容積亦小，吸附池與再生池容積之和仍低于傳統(tǒng)法曝氣池的容積；②本方法能承受一定的沖擊負荷，當(dāng)吸附池的活性污泥遭到破壞時，可由再生池內(nèi)的污泥予以補救。
本方法的主要缺點是對廢水的處理效果低于傳統(tǒng)活性污泥法；此外，對溶解性有機物高的廢水，處理效果差。
本系統(tǒng)處理工業(yè)廢水的各項設(shè)計參數(shù)如下：
BOD 負荷(Ns） 0.2~0.6kgBOD5/(kgMLSS.d)
容積負荷(Nv） 1.0~1.2kgBOD5/(m3.d)
污泥齡(生物固體平均停留時間)(θr) 5~15d；
混合液懸浮固體濃度(MLSS) 1000~3000mg/L；
混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS) 再生池 4000~10000mg/L；
吸附池 800~2400mg/L；
再生池 3200~8000mg/L；
反應(yīng)時間 吸附池 0.5~1.0h，
再生池 3~6h；
污泥回流比(R) 25%~100%；
曝氣時間(t） 3~6h；
BOD5去除率 80%~90%。
五、延時曝氣活性污泥法
該工藝又稱完全氧化活性污泥法。工藝的主要特點是：有機負荷低，污泥持續(xù)處于內(nèi)源代謝狀態(tài)，剩余污泥少，且污泥穩(wěn)定、不需再進行消化處理，這種工藝可稱為廢水、污泥綜合處理工藝。該工藝還具有處理水質(zhì)穩(wěn)定性較高，對廢水沖擊負荷有較強的適應(yīng)性和不需設(shè)初次沉淀池的優(yōu)點。主要缺點是池容大，曝氣時間長，建設(shè)費和運行費用都較髙，而且占用較大的土地等。
本工藝（工藝流程圖同圖2-5-19）適用于對處理水質(zhì)要求高，又不宜采用單獨污泥處理的小型城鎮(zhèn)污水和工業(yè)廢水。工藝采用的曝氣池均為完全混合式或推流式。
本工藝處理城鎮(zhèn)污水和工業(yè)廢水所采用的各項設(shè)計參數(shù)的參考值如下：
BOD 負荷(Ns） 0.05~0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)
容積負荷(Nv） 0.1~0.4kgBOD5/(m3.d)
污泥齡(生物固體平均停留時間)(θr、ts) 20~30d；
混合液懸浮固體濃度(MLSS) 3000~6000mg/L；
混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS) 2400~4800mg/L；
污泥回流比(R) 75%~100%；
曝氣時間(t） 18~48h；
BOD5去除率 75%~95%。
從理論上來說，延時曝氣活性污泥法是不產(chǎn)生污泥的，但在實際上仍產(chǎn)生少量的剩余污泥，其成分主要是一些無機懸浮物和微生物內(nèi)源代謝的殘留物。
六、高負荷活性污泥法
高負荷活性污泥法又稱短時曝氣法或不完全活性污泥法。工藝的主要特點是負荷率高，曝氣時間短，對廢水的處理效果低。在系統(tǒng)和曝氣池構(gòu)造方面，本工藝與傳統(tǒng)活性污泥法基本相同。
本工藝處理城市污水和各種工業(yè)廢水各項設(shè)計參數(shù)的參考數(shù)值如下：
BOD 負荷(Ns） 1.5~5.0kgBOD5/(kgMLSS.d)
容積負荷(Nv） 1.2~2.4kgBOD5/(m3.d)
污泥齡(生物固體平均停留時間)(θr、ts) 0.25~2.5d；
混合液懸浮固體濃度(MLSS) 200~500mg/L；
混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS) 160~400mg/L；
污泥回流比(R) 5%~15%；
曝氣時間(t） 1.5~3.0h；
BOD5去除率 60%~75%。
