基于A2/O工藝的同步脫氮除磷降藻處理系統(tǒng)及方法技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域的一種脫氮除磷降藻處理方法，具體地，涉及一種基于A2/O工藝的同步脫氮除磷降藻處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：
水體富營(yíng)養(yǎng)化(eutrophication)是指由于大量的氮、磷、鉀等元素排入到流速緩慢、更新周期長(zhǎng)的地表水體，使藻類等水生生物大量地生長(zhǎng)繁殖，使有機(jī)物產(chǎn)生的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)消耗速度，水體中有機(jī)物積蓄，破壞水生生態(tài)平衡的過(guò)程。與富營(yíng)養(yǎng)化相伴隨的一個(gè)普遍現(xiàn)象就是浮游植物增多，尤其是那些具有浮力或運(yùn)動(dòng)能力的藻類，通常會(huì)過(guò)度生長(zhǎng)，形成藻類的水華。大規(guī)模的藍(lán)藻水華降低了水資源利用效能，引起嚴(yán)重的生態(tài)破壞及巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而藍(lán)藻毒素的產(chǎn)生給公眾健康帶來(lái)極大隱患。目前，藍(lán)藻水華的治理所采用的物理化學(xué)方法都存在較多的缺陷?；瘜W(xué)法是通過(guò)篩選和合成化學(xué)藥劑(統(tǒng)稱殺藻劑)來(lái)控制水中藻類的繁殖，有機(jī)溴殺藻劑、銅鹽(硫酸銅、氯化銅)、高錳酸鉀等是應(yīng)用較多的殺藻劑?；瘜W(xué)除藻法能立桿見影，但它不可避免地將造成環(huán)境污染或破壞生態(tài)平衡，所產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)非常嚴(yán)重，且營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能移出水體，耗藥量大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。物理法主要采取截流、疏浚、稀釋和污水分流等措施，物理法危害較化學(xué)方法小，但工程量龐大，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，資金投入高，且操作困難，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也不能移出水體。A2/O工藝由厭/好氧除磷系統(tǒng)和缺氧/好氧脫氮系統(tǒng)相結(jié)合而成，是生物脫氮除磷的基礎(chǔ)工藝，可同時(shí)去除水中的BOD、氮和磷，如圖1所示。該工藝較其它同類型工藝具有水力停留時(shí)間短、無(wú)污泥膨脹、肥效高、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。但該工藝中厭氧區(qū)居前，回流污泥中帶有大量的硝酸根，破壞厭氧環(huán)境，對(duì)厭氧區(qū)聚磷菌厭氧釋磷不利，前置反硝化調(diào)節(jié)池避免了該缺點(diǎn)，將10％左右進(jìn)入水中的有機(jī)物進(jìn)行反硝化去除硝態(tài)氮，降低厭氧釋磷的不利因素硝態(tài)氮。反硝化調(diào)節(jié)池改良A2/O工藝具有較好的同步脫氮除磷效果，且技術(shù)成熟，但對(duì)于進(jìn)一步提升處理水平，技術(shù)存在較大的困難，且經(jīng)濟(jì)上不可行，冬季運(yùn)行處理效果差。生物脫氮的核心過(guò)程是微生物的硝化和反硝化作用。硝化作用是指氨在微生物作用下氧化為硝酸的過(guò)程，已有的研究顯示甲烷氧化菌可協(xié)同氨氧化菌氧化NH4+，且甲烷氧化菌以CH4作為能源和碳源；反硝化作用也稱脫氮作用，是指反硝化細(xì)菌在缺氧條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態(tài)氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的過(guò)程，已有的研究顯示CH4厭氧氧化是缺氧環(huán)境中重要的生化反應(yīng)，NO2-或NO3-同樣可作為CH4厭氧氧化的電子受體，用化學(xué)方程式可以表述為：5CH4+8NO3-+8H+→5CO2+4N2+14H2O(1)(G°’＝-765kJmol-1CH4)3CH4+8NO2-+8H+→3CO2+4N2+10H2O(2)(G°’＝-928kJmol-1CH4)垃圾填埋氣(LFG)是填埋垃圾中可生物降解有機(jī)物在微生物作用下的產(chǎn)物，主要成分為甲烷(CH4)45％～60％、二氧化碳(CO2)40％～60％、氮?dú)?N2)2％～5％、氧氣(O2)0.1％～1.0％等。CH4和CO2作為兩種最重要的溫室氣體，是全球溫室氣體減排的主要對(duì)象。底泥是湖泊等水體生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，它與水體富營(yíng)養(yǎng)化和水質(zhì)安全直接相關(guān)。長(zhǎng)期以來(lái)，由于人們的環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)，導(dǎo)致廢污水不經(jīng)處理或經(jīng)簡(jiǎn)單沉淀就直接排放入湖河，富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)允許值，給城市環(huán)境和人們的生活健康造成很大的威脅。工程實(shí)例表明，底泥清淤可達(dá)到清除污染物和穩(wěn)定水體原有生態(tài)系統(tǒng)等作用。隨著疏浚工程的增多，各種各樣的疏浚工程產(chǎn)生的疏浚底泥量日益增加，常規(guī)的底泥堆放，吹填和拋海等常規(guī)處置方式對(duì)環(huán)境造成了潛在的不利影響。因此，現(xiàn)有脫氮除磷降藻處理方法具有脫氮除磷降藻不同步、除藻成本高且易形成二次污染、脫氮效率難以進(jìn)一步提高、冬季運(yùn)行處理效果差等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種基于A2/O工藝的同步脫氮除磷降藻處理系統(tǒng)及方法，該處理系統(tǒng)及其處理方法，針對(duì)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化水，葉綠素a的去除率提高了5％～15％，懸浮物的去除率提高了6％～20％，總氮去除率提高了24％～37％，COD去除率提高了8％～17％，總磷去除率提高了5％～14％，除藻成本降低了22％～36％，實(shí)現(xiàn)了同步脫氮除磷降藻，從根本上解決了富營(yíng)養(yǎng)帶來(lái)的問(wèn)題，具有脫氮除藻效率高、處理效果穩(wěn)定、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于A2/O工藝的同步脫氮除磷降藻處理系統(tǒng)，包括依次連接的厭氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池，還包括沉淀預(yù)反硝化池，所述沉淀預(yù)反硝化池設(shè)置于厭氧池前端；其中：所述沉淀預(yù)反硝化池通過(guò)垃圾填埋氣微曝氣強(qiáng)化反硝化作用效果；沉淀預(yù)反硝化池中設(shè)有底泥和典型絮凝劑的混合物作為強(qiáng)化絮凝劑，用于藍(lán)藻的絮凝沉淀脫除；采用脫氧后的垃圾填埋氣對(duì)厭氧池和缺氧池進(jìn)行曝氣，強(qiáng)化磷的釋放和脫氮作用效果；采用垃圾填埋氣和空氣的混合氣對(duì)好氧池進(jìn)行曝氣，強(qiáng)化COD的去除，同時(shí)強(qiáng)化硝化和吸收磷的作用效果。優(yōu)選地，所述沉淀預(yù)反硝化池、厭氧池、缺氧池和好氧池均分別設(shè)有回流管和排氣管，構(gòu)成氣體內(nèi)循環(huán)管道。優(yōu)選地，所述沉淀預(yù)反硝化池、厭氧池、缺氧池和好氧池均為密閉結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種上述基于A2/O工藝的同步脫氮除磷降藻處理系統(tǒng)的處理方法，包括如下步驟：步驟1，在沉淀預(yù)反硝化池中投加底泥-典型絮凝劑混合的強(qiáng)化絮凝劑；污水原水首先進(jìn)入沉淀預(yù)反硝化池進(jìn)行絮凝沉淀；步驟2，原水經(jīng)絮凝沉淀后，上清液進(jìn)入依次進(jìn)入?yún)捬醭亍⑷毖醭睾秃醚醭剡M(jìn)行強(qiáng)化脫氮除磷；沉淀后的第一道底泥排出后直接作為填埋場(chǎng)覆蓋土材料進(jìn)行利用；步驟3，經(jīng)過(guò)步驟2強(qiáng)化脫氮除磷后的上清液進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀，沉淀后的水即可作為處理出水；沉淀得到第二道底泥，其中一部分第二道底泥回流至沉淀預(yù)反硝化池，用于保證系統(tǒng)的污泥量，由于此部分底泥除去了硝態(tài)氮，避免了其對(duì)除磷效果產(chǎn)生影響；另一部分第二道底泥排出系統(tǒng)外。優(yōu)選地，所述步驟1中強(qiáng)化絮凝劑的制備方法包括以下步驟：步驟1.1，采集疏浚工程所產(chǎn)生的且水深大于1.0～1.5m水域的底泥；步驟1.2，將步驟1.1中采集的底泥自然風(fēng)干多天后破碎并過(guò)2mm篩，得到粒徑小于2mm的底泥樣品；步驟1.3，將步驟1.2中得到的底泥樣品和典型絮凝劑均勻混合，底泥樣品和典型絮凝劑的混合比介于5∶1～10∶1之間。優(yōu)選地，所述步驟1.2中自然風(fēng)干溫度為25±1℃，所述自然風(fēng)干時(shí)間為7天。優(yōu)選地，所述典型絮凝劑為如下任一種或任多種：聚合氯化鋁(PAC)；堿式氯化鋁；硫酸鋁；聚丙稀酰胺(PAM)；聚合氯化鋁鐵(PAFC)。優(yōu)選地，所述步驟1中，沉淀預(yù)反硝化池采用脫氧后的垃圾填埋氣進(jìn)行間歇式微曝氣，底部均勻布?xì)?，整個(gè)間歇式微曝氣周期持續(xù)時(shí)間介于40～160min。優(yōu)選地，所述進(jìn)行間歇式微曝氣包括進(jìn)水、微曝氣/絮凝、沉淀、出水四個(gè)階段，其中，各階段持續(xù)時(shí)間分別為：進(jìn)水10～20min；微曝氣/絮凝20～60m...