第二阶段，也称氧化阶段，一体化污水处理，主要是转移到活性污泥表面的有机物为微生物所利用。在好氧微生物的活动下，有机物先被氧化成中间产物，接着有些中间产物合成为细胞质，另一些中间产物被氧化为无机的终产物。在此过程中，微生物消耗水中的溶解氧，溶解氧的消耗就是化学需氧量。第三阶段是 泥水分离阶段，在这一阶段中，活性污泥在二沉池中进行沉淀分离。

地埋式一体化污水处理设备工艺原理综合废水自流经格栅格去大颗粒悬浮物流入废水调节池；调节池中废水均质均量后，通过液位计控制由污水提升泵打入水解池，利用厌氧微生物来对废水中N、P、CODcr、BOD5等污染物进行降解。水解池内挂有弹性纤维复合填料以增加微生物量，池内存在高浓度的污泥混合液及生物膜，在池内有机物被降解，提高了废水的可生化性，同时，在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2和NxO气体的过程。

整个过程为通过粗格栅的原污水通过污水提升泵提升后，流经格栅或者砂滤器，之后进入沉砂池，一体化污水处理设备，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，地埋一体化污水处理设备，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，地埋式一体化污水处理，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被后利用。

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