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首先，污水进入污水处理厂后，会经过格栅、沉砂池等预处理设施，去除其中的大颗粒固体、毛发等杂质。这些预处理设施有助于保护后续处理设备的正常运行。
接着，污水会进入曝气池，这是污水处理厂的核心部分。曝气池中存在大量的活性污泥，这些污泥中含有大量的微生物，包括好氧微生物和厌氧微生物。好氧微生物在有氧气的条件下，将污水中的有机物分解为二氧化碳和水；而厌氧微生物在无氧气的条件下，将污水中的有机物分解为甲烷、二氧化碳等气体。
在曝气池中，通过向污水充入氧气，促进好氧微生物的生长和代谢，从而达到去除有机物的目的。同时，曝气池中的搅拌装置也会不断搅拌，使污水中的污泥和微生物充分混合，有利于污水的净化。
经过曝气池处理后，污水中的有机物被大量去除，但可能还含有一些重金属、悬浮物等杂质。这时，污水会进入沉淀池，通过重力作用将污水中的悬浮物沉淀下来。同时，重金属也会被吸附在活性污泥中，随着污泥的排出而去除。
最后，经过沉淀池处理的污水会进入消毒池，通过加入消毒剂如氯气、次氯酸钠等，杀灭污水中的细菌和病毒。消毒后的污水就可以安全地排入自然水体或再次利用了。
总之，污水处理厂的运行原理是通过一系列的处理设施和生物反应过程，将污水中的各种污染物去除，以达到净化水质的目的。
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