本实用新型专利技术公开了改良型A2/O生物膜同步脱碳除氮磷反应器，包括依次连通的缺氧区、厌氧区、好氧区及沉淀区，原水分为两路原水I和原水II分别进入所述缺氧区和所述厌氧区，所述沉淀区上部出水部分回流至所述缺氧区，所述沉淀区底部污泥回流至所述厌氧区底部；所述缺氧区填充有挂膜填料和球形悬浮填料；所述厌氧区填充有挂膜填料；所述好氧区填充有挂膜填料和球形悬浮填料；所述沉淀区上部清水经反应器最终出水管排出，所述沉淀区底部污泥经污泥排放管排出。本实用新型专利技术提供的反应器，能够有效改善传统A2/O工艺中污泥龄矛盾、不同菌种对底物碳源的竞争、菌种混杂及菌种活性受抑制等问题，同时能够同步高效去除污水中的有机物和氮磷。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及环保设备
，特别涉及改良型A2/0生物膜同步脱碳除氮磷反应器。
技术介绍
随着我国对脱氮除磷要求的日益严格以及污水低碳源特点的普遍化，对大多数污水处理厂来说，都面临处理出水中氮、磷不达标而不得不升级改造的问题。尽管目前的污水脱氮除磷工艺技术很多，但发挥主要作用的仍然是常规A2/0工艺(包括传统A2/0工艺及倒置A2/0工艺)，世界上通过常规A2/0工艺来完成脱氮除磷的污水占80 %以上。在我国的生物脱氮除磷工艺中，常规A2/0占有60%以上的市场，是城市污水处理中的主流工艺。然而，从目前我国污水处理的应用现状来看，同步脱氮除磷工艺对氨氮(NH4+-N)及总磷(TP)的去除效果在某些污水处理中或者偏低，或者不稳定。部分污水工艺仍然要通过后续的深度处理来实现废水的达标排放。造成氮磷去除率偏低的主要原因有:(I)污泥龄(SRT)矛盾:污泥龄反映了活性污泥系统中微生物的生长状态、生长条件与世代周期等基本特征。由于常规A2/0工艺将缺氧、厌氧和好氧三种不同环境条件下生长的微生物，如聚磷菌、普通异养反硝化菌、普通异养菌和自养硝化菌等混合在同一系统中生长，而各个类型微生物的生长周期不同，由此不可避免存在污泥龄的矛盾，即:当延长SRT时，硝化过程显著，脱氮效果好；但是SRT过长，排出的剩余污泥量偏少，除磷效率较低；降低SRT，则除磷效果变好；但是SRT过短，大量硝化菌会被排出系统，从而影响硝化反应进程，氨氮去除率较低。(2)碳源竞争的矛盾严重影响脱氮除磷效率:在常规A2/0工艺中，废水首先进入厌氧区，然后再依次进入缺氧区和好氧区。其中缺氧区的反硝化过程是氮的主要去除途径，该反应顺利进行的前提就是在缺氧区有充足的碳源提供电子供体，而碳源则主要来自进水废水中的有机物。另一方面，磷的去除要求进水中的大量碳源在厌氧段转化为聚磷菌(PAO)生物细胞内的聚合物聚-β -轻基烧酸(醋)(polyhydroxyalkanoate，PHA)，同时释放体内的磷，然后聚磷菌利用PHA在后续好氧区被氧化时产生的能量用于过量吸磷，实现对磷的去除。在A2/0系统中，聚磷菌的释磷过程几乎消耗掉进水中绝大部分易为生物降解的有机物碳源，而到缺氧段，仅剩余很少的慢速或难生物降解的有机物用于反硝化反应，导致反硝化潜力不能充分发挥，脱氮效果差。另一方面，当好氧段回流的混合液进入厌氧区时，混合液中的反硝化菌会优先于聚磷菌利用进水中的有机物进行脱氮，使聚磷菌释磷程度降低，胞内储存的PHA的数量下降，随后的好氧吸磷也不会充分，导致除磷效果较差。当进水中的碳源缺乏，即进水的C/N比较低时，该矛盾会异常突出。(3)反应器功能不够明确。大部分同步脱氮除磷工艺，无论是常规A2/0工艺还是一体化的续批式反应器SBR或氧化沟工艺等，其硝化液回流多与污泥回流合二为一，如此则导致所有的菌种，包括硝化菌、反硝化菌与聚磷菌等成为一个庞杂的混合体。如对厌氧池而言，大量硝化菌和反硝化菌的进入使得聚磷菌释放磷的优势变得不明显，而在缺氧池内，反硝化菌面临与聚磷菌等对碳源的竞争，而好氧菌的加入更使得反硝化菌的优势不够明显。如此则导致每个单体构筑物的功能不够明确，最终影响了对污水中氮磷的去除效率。(4)硝化、反硝化和除磷过程均始终要经历抑制-复苏-抑制-复苏的重复过程。如硝化菌，当其处于厌氧区时，其活性会受到一定的抑制，而当它再次进入硝化区时又需要一段恢复活性的过程；对反硝化菌和聚磷菌等也同样如此。这样的结果就是:整个硝化、反硝化和除磷过程都要重复经历抑制阶段，从而导致各反应区内的主体反应速度变缓。(5)由于常规的A2/0工艺中，其硝化液的回流是从好氧区出水直接回流到缺氧区的。在反硝化脱氮的缺氧区，要求环境中的溶解氧(DO)浓度在0.5mg/L以下。当回流污泥或回流硝化液中的溶解氧(DO)浓度较高时，会严重抑制反硝化过程的发生。(6)大部分同步脱氮除磷工艺中的活性污泥量偏低，常规的污泥量MLSS在2000?4000mg/Lo随着污水中氮磷含量的日益增多，这些污泥量远远不足以实现氮磷及有机物的尚效去除。近年来，国内外也有一些生物同步脱氮除磷工艺专利的申请，如中国专利201210123279.3 "AALOO多点进水同步脱氮除磷工艺及运行方法和所用生物反应池”，一种AALOO多点进水同步脱氮除磷工艺，经预处理后的污水全部进入厌氧池，然后依次流经缺氧池、低氧池、短时好氧池、沉淀池后流出。如专利200810049350.1“反硝化脱氮除磷城市污水处理方法及装置”，该技术公开了一种反硝化脱氨除磷城市污水处理方法及装置，包括依次连通的厌氧池、硝化池、反硝化池、曝气池，在厌氧池中，经初沉的污水在搅拌作用下经固液分离装置，污水的上清液进入硝化池，污泥经排泥管进入反硝化池。专利201210018884.4“生物脱氮除磷用污水深处理装置”，提供了污水处理装置由缺氧污泥池、厌氧池、好氧池、缺氧池、第二好氧池及沉淀池构成，污水依次经过上述构筑物后，实现对氮磷的去除。然而，上述已有专利仍然存在一些缺陷，诸如:(I)污泥龄矛盾问题依然没有解决，长泥龄的硝化菌与短泥龄的聚磷菌难以互相兼顾，污泥龄的矛盾使得氮磷二者的去除只能兼顾其一，无法做到氮磷的同时高效去除。(2)工艺流程过长，造价偏高，占地面积较大。对某些注重经济或占地面积的企业来说，这些工艺流程难以满足其要求，进而只能选择其他的处理工艺。(3)所有的菌种仍然是一个庞杂的混合体。如在厌氧池内，不但有聚磷菌，还有大量的硝化菌和反硝化菌。这些菌种对底物碳源的需求不同，不但容易导致工艺整体的脱氮率下降，废水中的有机物的去除率也难以令人满意。(4)如此庞杂的混合菌种体系，仍然需要经历一连串的抑制-复苏-抑制-复苏等连续过程，脱氮和除磷甚至脱除有机物CODra的过程仍然会受到一定的影响。
技术实现思路
本技术目的是提供改良型A2/0生物膜同步脱碳除氮磷反应器，克服现有常规A2/0工艺存在的缺陷，解决了污泥龄矛盾问题、硝化菌和反硝化菌等菌种对底物碳源的竞争问题、菌种混杂导致各反应区功能不能充分发挥的问题、混杂的菌种不断循环于各个反应区导致菌种活性受抑制的问题。基于上述问题，本技术提供的技术方案是:改良型A2/0生物膜同步脱碳除氮磷反应器，包括依次连通的缺氧区、厌氧区、好氧区及沉淀区，原水分为两路原水I和原水II分别进入所述缺氧区和所述厌氧区，所述沉淀区上部出水部分经硝化液回流管回流至所述缺氧区，所述沉淀区底部污泥经污泥回流管回流至所述厌氧区底部；所述缺氧区填充有挂膜填料和球形悬浮填料；所述厌氧区填充有挂膜填料；所述好氧区填充有挂膜填料和球形悬浮填料；所述沉淀区上部清水经反应器最终出水管排出，所述沉淀区底部污泥经污泥排放管排出。优选的技术方案中，所述缺氧区、厌氧区和好氧区的体积比为I?1.5: I?2.5: 2 ?4。优选的技术方案中，所述缺氧区由第一隔板分为第一缺氧区和第二缺氧区两部分，所述第一缺氧区和所述第二缺氧区的底部相通，所述第一缺氧区和所述第二缺氧区内填充挂膜填料，所述第一缺氧区和/或所述第二缺氧区的下部填充球形悬浮填料；所述好氧区通过第二隔板分为第一好氧区和第二好氧区两部分，所述第一好氧区和所述第二好氧区底部连通本文档来自技高网...
【技术保护点】
改良型A2/O生物膜同步脱碳除氮磷反应器，其特征在于：包括依次连通的缺氧区(A)、厌氧区(B)、好氧区(C)及沉淀区(D)，原水分为两路原水I和原水II分别进入所述缺氧区(A)和所述厌氧区(B)，所述沉淀区(D)上部出水部分经硝化液回流管(14)回流至所述缺氧区(A)，所述沉淀区(D)底部污泥经污泥回流管(13)回流至所述厌氧区(B)底部；所述缺氧区(A)填充有挂膜填料(3)和球形悬浮填料(6)；所述厌氧区(B)填充有挂膜填料(3)；所述好氧区(C)填充有挂膜填料(3)和球形悬浮填料(6)；所述沉淀区(D)上部清水经反应器最终出水管(10)排出，所述沉淀区(D)底部污泥经污泥排放管(11)排出。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭永福，
申请(专利权)人：苏州科技学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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