传统的活性污泥处理装置在多功能性、高效稳定性和经济合理方面已难以满足日益严峻的污水处理要求,开发、研究和应用新型高效废水生物处理装置,已成为世界各国水污染控制工程领域研究的重要课题。为了研究设计出一种新型高效好氧活性污泥处理装置,本课题主要从装置的设计、加工到实际处理废水的运用三个方面展开,最终成功研制出一种新型高效好氧活性污泥处理装置。其中在实验研究阶段,主要是以COD为主要考察指标,研究自主开发的新型好氧活性污泥处理装置对模拟有机废水的处理效果,终端出水水质以满足出水COD达到《GB8978-1996》一级标准为参考。分阶段连续进样考察各运行参数对处理效果的影响,同时通过与实验室常规好氧活性污泥反应器进行对比实验,作为分析此新型好氧活性污泥处理装置高效性能的主要依据。实验阶段研究结果如下:(1)此新型装置的最适污泥浓度为3000 mg/L,在此污泥浓度条件下,装置的污泥截留能力较强,耐冲击负荷能力较高,且对于废水的COD去除率相对于污泥浓度为 1000 mg/L 和 5000 mg/L 时要高。(2)在最适污泥浓度条件下,此新型装置所能承受的最大容积负荷为2.69 kgCOD/(m3·d),当容积负荷高于 2.69 kgCOD/(m3.d),达到 3.24 kgCOD/(m3.d)时,则超过装置容积负荷的限值。(3)此新型装置在运行过程中,会随着高度的上升,活性污泥在装置内会形成3种不同的浓度梯度,实现同一装置内制造污泥梯度的理论猜想;在此装置内有机物浓度从下至上呈梯度减少。研究发现,此装置可以实现高浓度活性污泥环境处理高浓度有机废水,低浓度活性污泥环境处理低浓度有机废水,具有良好的微生物功能分区,且出水COD达标。(4)通过对比实验证明此新型好氧活性污泥处理装置相比较常规好氧活性污泥装置确实具有一定的高效性能。