/o生物膜同步脫碳除氮磷反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及環保設備技術領域，特別涉及改良型A2/0生物膜同步脫碳除氮磷反應器。
【背景技術】
[0002]隨著我國對脫氮除磷要求的日益嚴格以及污水低碳源特點的普遍化，對大多數污水處理廠來說，都面臨處理出水中氮、磷不達標而不得不升級改造的問題。盡管目前的污水脫氮除磷工藝技術很多，但發揮主要作用的仍然是常規A2/0工藝(包括傳統A2/0工藝及倒置A2/0工藝)，世界上通過常規A2/0工藝來完成脫氮除磷的污水占80 %以上。在我國的生物脫氮除磷工藝中，常規A2/0占有60%以上的市場，是城市污水處理中的主流工藝。
[0003]然而，從目前我國污水處理的應用現狀來看，同步脫氮除磷工藝對氨氮(NH4+-N)及總磷(TP)的去除效果在某些污水處理中或者偏低，或者不穩定。部分污水工藝仍然要通過后續的深度處理來實現廢水的達標排放。
[0004]造成氮磷去除率偏低的主要原因有:
[0005](I)污泥齡(SRT)矛盾:污泥齡反映了活性污泥系統中微生物的生長狀態、生長條件與世代周期等基本特征。由于常規A2/0工藝將缺氧、厭氧和好氧三種不同環境條件下生長的微生物，如聚磷菌、普通異養反硝化菌、普通異養菌和自養硝化菌等混合在同一系統中生長，而各個類型微生物的生長周期不同，由此不可避免存在污泥齡的矛盾，即:當延長SRT時，硝化過程顯著，脫氮效果好；但是SRT過長，排出的剩余污泥量偏少，除磷效率較低；降低SRT，則除磷效果變好；但是SRT過短，大量硝化菌會被排出系統，從而影響硝化反應進程，氨氮去除率較低。
[0006](2)碳源競爭的矛盾嚴重影響脫氮除磷效率:在常規A2/0工藝中，廢水首先進入厭氧區，然后再依次進入缺氧區和好氧區。其中缺氧區的反硝化過程是氮的主要去除途徑，該反應順利進行的前提就是在缺氧區有充足的碳源提供電子供體，而碳源則主要來自進水廢水中的有機物。另一方面，磷的去除要求進水中的大量碳源在厭氧段轉化為聚磷菌(PAO)生物細胞內的聚合物聚-β -輕基燒酸(醋)(polyhydroxyalkanoate，PHA)，同時釋放體內的磷，然后聚磷菌利用PHA在后續好氧區被氧化時產生的能量用于過量吸磷，實現對磷的去除。在A2/0系統中，聚磷菌的釋磷過程幾乎消耗掉進水中絕大部分易為生物降解的有機物碳源，而到缺氧段，僅剩余很少的慢速或難生物降解的有機物用于反硝化反應，導致反硝化潛力不能充分發揮，脫氮效果差。另一方面，當好氧段回流的混合液進入厭氧區時，混合液中的反硝化菌會優先于聚磷菌利用進水中的有機物進行脫氮，使聚磷菌釋磷程度降低，胞內儲存的PHA的數量下降，隨后的好氧吸磷也不會充分，導致除磷效果較差。當進水中的碳源缺乏，即進水的C/N比較低時，該矛盾會異常突出。
[0007](3)反應器功能不夠明確。大部分同步脫氮除磷工藝，無論是常規A2/0工藝還是一體化的續批式反應器SBR或氧化溝工藝等，其硝化液回流多與污泥回流合二為一，如此則導致所有的菌種，包括硝化菌、反硝化菌與聚磷菌等成為一個龐雜的混合體。如對厭氧池而言，大量硝化菌和反硝化菌的進入使得聚磷菌釋放磷的優勢變得不明顯，而在缺氧池內，反硝化菌面臨與聚磷菌等對碳源的競爭，而好氧菌的加入更使得反硝化菌的優勢不夠明顯。如此則導致每個單體構筑物的功能不夠明確，最終影響了對污水中氮磷的去除效率。
[0008](4)硝化、反硝化和除磷過程均始終要經歷抑制-復蘇-抑制-復蘇的重復過程。如硝化菌，當其處于厭氧區時，其活性會受到一定的抑制，而當它再次進入硝化區時又需要一段恢復活性的過程；對反硝化菌和聚磷菌等也同樣如此。這樣的結果就是:整個硝化、反硝化和除磷過程都要重復經歷抑制階段，從而導致各反應區內的主體反應速度變緩。
[0009](5)由于常規的A2/0工藝中，其硝化液的回流是從好氧區出水直接回流到缺氧區的。在反硝化脫氮的缺氧區，要求環境中的溶解氧(DO)濃度在0.5mg/L以下。當回流污泥或回流硝化液中的溶解氧(DO)濃度較高時，會嚴重抑制反硝化過程的發生。
[0010](6)大部分同步脫氮除磷工藝中的活性污泥量偏低，常規的污泥量MLSS在2000?4000mg/Lo隨著污水中氮磷含量的日益增多，這些污泥量遠遠不足以實現氮磷及有機物的尚效去除。
[0011]近年來，國內外也有一些生物同步脫氮除磷工藝專利的申請，如中國專利201210123279.3 "AALOO多點進水同步脫氮除磷工藝及運行方法和所用生物反應池”，一種AALOO多點進水同步脫氮除磷工藝，經預處理后的污水全部進入厭氧池，然后依次流經缺氧池、低氧池、短時好氧池、沉淀池后流出。
[0012]如專利200810049350.1“反硝化脫氮除磷城市污水處理方法及裝置”，該實用新型公開了一種反硝化脫氨除磷城市污水處理方法及裝置，包括依次連通的厭氧池、硝化池、反硝化池、曝氣池，在厭氧池中，經初沉的污水在攪拌作用下經固液分離裝置，污水的上清液進入硝化池，污泥經排泥管進入反硝化池。
[0013]專利201210018884.4“生物脫氮除磷用污水深處理裝置”，提供了污水處理裝置由缺氧污泥池、厭氧池、好氧池、缺氧池、第二好氧池及沉淀池構成，污水依次經過上述構筑物后，實現對氮磷的去除。
[0014]然而，上述已有專利仍然存在一些缺陷，諸如:
[0015](I)污泥齡矛盾問題依然沒有解決，長泥齡的硝化菌與短泥齡的聚磷菌難以互相兼顧，污泥齡的矛盾使得氮磷二者的去除只能兼顧其一，無法做到氮磷的同時高效去除。
[0016](2)工藝流程過長，造價偏高，占地面積較大。對某些注重經濟或占地面積的企業來說，這些工藝流程難以滿足其要求，進而只能選擇其他的處理工藝。
[0017](3)所有的菌種仍然是一個龐雜的混合體。如在厭氧池內，不但有聚磷菌，還有大量的硝化菌和反硝化菌。這些菌種對底物碳源的需求不同，不但容易導致工藝整體的脫氮率下降，廢水中的有機物的去除率也難以令人滿意。
[0018](4)如此龐雜的混合菌種體系，仍然需要經歷一連串的抑制-復蘇-抑制-復蘇等連續過程，脫氮和除磷甚至脫除有機物CODra的過程仍然會受到一定的影響。
【實用新型內容】
[0019]本實用新型目的是提供改良型A2/0生物膜同步脫碳除氮磷反應器，克服現有常規A2/0工藝存在的缺陷，解決了污泥齡矛盾問題、硝化菌和反硝化菌等菌種對底物碳源的競爭問題、菌種混雜導致各反應區功能不能充分發揮的問題、混雜的菌種不斷循環于各個反應區導致菌種活性受抑制的問題。
[0020]基于上述問題，本實用新型提供的技術方案是:
[0021]改良型A2/0生物膜同步脫碳除氮磷反應器，包括依次連通的缺氧區、厭氧區、好氧區及沉淀區，原水分為兩路原水I和原水II分別進入所述缺氧區和所述厭氧區，所述沉淀區上部出水部分經硝化液回流管回流至所述缺氧區，所述沉淀區底部污泥經污泥回流管回流至所述厭氧區底部；所述缺氧區填充有掛膜填料和球形懸浮填料；所述厭氧區填充有掛膜填料；所述好氧區填充有掛膜填料和球形懸浮填料；所述沉淀區上部清水經反應器最終出水管排出，所述沉淀區底部污泥經污泥排放管排出。
[0022]優選的技術方案中，所述缺氧區、厭氧區和好氧區的體積比為I?1.5: I?2.5: 2 ?4。
[0023]優選的技術方案中，所述缺氧區由第一隔板分為第一缺氧區和第二缺氧區兩部分，所述第一缺氧區和所述第二缺氧區的底部相通，所述第一缺氧區和所述第二缺氧區內填充掛膜填料，所述第一缺氧區和/或所述第二缺氧區的下部填充球形懸浮填料；所述好氧區通過第二隔板分為第一好氧區和第二好氧區兩部分，所述第一好氧區和所述第二好氧區底部連通，所述第一好氧區和所述第二好氧區填充掛膜填料，所述第一好氧區和/或所述第二好氧區的下部填充球形懸浮填料。
[0024]優選的技術方案中，填充所述掛膜填料一種填料時，所述掛膜填料占池體容積的50 %?80 % ;填充所述掛膜填料和所述球形懸浮填料兩種填料時，所述掛膜填料占池體容積的30 %?50 %，所述球形懸浮填料占池體容積的20 %?50