CN106554080B - 一种短程硝化反硝化生物膜脱氮反应器及快速挂膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种短程硝化反硝化生物膜脱氮反应器及快速挂膜方法，在反应器内设置横板a、竖板b、竖板c及横板d，横板a将反应器横向分成上下两部分，下部为第一厌氧区，上部被竖板b、竖板c纵向分成三部分，依次为好氧区、过渡区和第二厌氧区；竖板b下端与横板a密封连接，上端与反应器顶部留有过水口，竖板c上端与反应器顶部密封连接，下端与横板a留有过水口，横板d左端与竖板c底部密封相连，右端与反应器壁密封连接；过渡区装填钯‑铜负载活性炭催化剂颗粒。挂膜时从底部进水，污水依次经第一厌氧区‑好氧区‑过渡区‑第二厌氧区后，由反应器上部排出，反应器中各区域生物膜分区培养，能够更好形成具有特定性能的生物膜，挂膜快速、脱氮效果好。

Description

一种短程硝化反硝化生物膜脱氮反应器及快速挂膜方法

技术领域

本发明属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种短程硝化反硝化生物膜脱氮反应器及快速挂膜方法。

背景技术

近年来，随着我国城镇化建设的迅速发展，我国的水环境污染和水体富营养化状况越来越严重，许多湖泊水体已不能发挥其正常功能而严重地影响了工农业和渔业生产，越来越严重地阻碍着我国国民经济的发展。氮素是造成水体富营养化的主要污染物，对排放的污水中总氮含量的控制尤为重要。

传统的脱氮处理工艺为全程硝化反硝化生物脱氮，即在亚硝化菌作用下，将氨氮氧化成亚硝态氮，再在硝化菌的作用下，将亚硝态氮氧化成硝态氮；再通过兼性厌氧菌利用有机物将硝酸盐还原为氮气。传统的脱氮处理工艺处理时间较长，成本较高，工艺复杂，污泥利用率低。

短程硝化反硝化技术是将硝化反应控制在亚硝酸盐阶段，不进行亚硝酸盐至硝酸盐的转化，直接进行反硝化反应。与传统的硝化反硝化技术相比，短程硝化反硝化具有如下优点：好氧阶段节省25%的氧消耗量；缺氧段节省40%的外碳源消耗量；亚硝酸盐反硝化反应以硝酸盐反硝化反应速率的1.5-2倍进行。短程硝化反硝化在经济上和技术上均具有较高的可行性。

CN201310474937.8公开了一种一体化短程硝化反硝化生物脱氮反应器。该设备将空气推流区、曝气区、缺氧区和沉淀区有机组合，形成一体化反应器。由生物脱氮反应器、水箱、平衡水箱、液体流量计、气体流量计、空气压缩机、空气推流器、排泥孔、出水口等组成。进水与沉淀池回流水混合进入空气推流区，空气压缩机压缩空气经过空气推流器将进水推入到曝气区，出水进入缺氧区，缺氧区进行反硝化反应后，出水进入沉淀区，沉淀池出水部分排放，部分随进水一同进入空气推流区。曝气区溶解氧浓度在进水端较高，出水端较低。该反应器的缺点在于好氧区的进水端与出水端在一侧，容易造成污水的短流，导致停留时间不够，反应不完全。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种短程硝化反硝化生物膜脱氮反应器及快速挂膜方法。本发明在生物膜脱氮反应器内设置四个反应区，各反应区的生物膜进行分区单独培养，能够更好地形成具有特定性能的生物膜体系，并且在好氧区投加亚硝酸菌生长促进剂，可以实现快速挂膜，脱氮效果好。

本发明的生物膜脱氮反应器，是在反应器内部设置横板a、竖板b、竖板c及横板d，横板a的横截面积与反应器横截面积相同，将反应器横向分成上下两部分，下部为厌氧区A1，上部被竖板b、竖板c纵向分成三部分，从左向右依次为好氧区O，过渡区和厌氧区A2；其中竖板b下端与横板a密封连接，上端与反应器顶部之间留有过水口，竖板c上端与反应器顶部密封连接，下端与横板a之间留有过水口，横板d左端与竖板c底部密封相连，右端与反应器壁密封连接；过渡区装填钯-铜负载活性炭催化剂颗粒。挂膜阶段从反应器底部进水，污水依次经过厌氧区A1-好氧区O-过渡区-厌氧区A2后，由反应器上部排出。本发明上述结构的反应器不仅能够实现污水的折流流动，保证污水在反应器内的污水停留时间，而且反应器占地面积小，结构紧凑，挂膜快速、脱氮效果好。

本发明中，生物膜脱氮反应器的高径比为3:1-10:1，横板a距反应器底部1/3-1/5高处，优选1/4处设置，其横截面积与反应器横截面积相同，横板a下部即为厌氧区A1。竖板b下端距横板a中心线向左偏离1/10-1/7横板a长度，优选1/8，上端距离反应器顶部约4-8cm的位置，竖板b左侧即为好氧区O。竖板c与竖板b以横板a的中心线对称平行布置，其上端与反应器顶端密封连接，底端距离横板a上表面约4-8cm，竖板b、c之间的区域即为过渡区。横板d左端与竖板c底端密封相连，右端与反应器壁密封连接，从而与反应器壁围成厌氧区A2。横板a的横截面被竖板b分割成两种形式，横板a左侧为网格状，废水由厌氧区A1通过横板a左侧的网格进入好氧区O，横板a右侧为平板密封状。竖板b、竖板c的横截面为平板密封状；横板d的横截面为网格状，经过过渡区后的废水通过横板d进入厌氧区A2。

本发明中，厌氧区A1、好氧区O、过渡区和厌氧区A2的体积比约为0.8-1:0.8-1:0.3-0.5:0.8-1。反应器下部设有进水口，横板a和横板d之间设有冲洗排水口，反应器上部侧面设有出水口，顶部设有排气口。每个反应区均设有曝气系统，包括压缩机、进气管和气体分配器等，从而实现氧气的供给。

本发明中，厌氧区A1、好氧区O和厌氧区A2的生物填料可选用本领域常用的生物填料，厌氧区A1优选立体弹性填料；好氧区O和厌氧区A2的生物填料，优选圆柱形比表面积较大的生物活性填料，填料体积约占反应区体积的3/5-4/5。将生物膜填料固定好后，再将活性污泥装载各反应区的填料上，使各反应区内的污泥浓度为5-10g/L。

本发明中，过渡区装填钯-铜负载活性炭催化剂颗粒的上表面与竖板b的上表面平齐，体积约占过渡区体积的3/5-4/5，既可以过滤污泥，防止好氧污泥进入厌氧区A2，而且可以将好氧区O少量完全硝化产生的硝酸盐氮催化还原为亚硝酸盐氮，保证厌氧区A2主要进行短程反硝化反应。所述的钯-铜负载活性炭催化剂颗粒的制备方法为：以活性炭为载体，Pd-Cu负载总量为1.5%-2.5%，其中Pd/Cu的摩尔比为3:1-5:1。

本发明采用上述生物膜脱氮反应器的的快速挂膜方法，包括如下内容：

（1）在厌氧区A1、好氧区O及厌氧区A2装入相应的生物填料，使填料体积占各反应区体积的3/5-4/5，并按照污泥浓度5-10g/L（L指反应器总容水量）的量将含有硝化菌、反硝化菌的活性污泥分撒到三个反应区的填料内；过渡区装填钯-铜负载活性炭催化剂颗粒，粒径为3-5mm，体积约占过渡区体积的3/5-4/5；

（2）从反应器底部以(6H/7-H)m/h的流速注入含氮污水，其中H为反应器的高，污水依次经过厌氧区A1-好氧区O-过渡区-厌氧区A2，当整个反应器注满待处理污水时，停止进水，关闭排水口，启动曝气系统，控制厌氧区A1、好氧区O及厌氧区A2的溶解氧浓度为1-3mg/L；同时在好氧区O内投加亚硝酸菌生长促进剂，所述的亚硝酸菌生长促进剂包括金属盐、多胺类物质、无机酸羟胺和Na₂SO₃，所述金属盐由钙盐、铜盐、镁盐和/或亚铁盐组成；

（3）当曝气24-48h后，关闭厌氧区内的曝气系统，好氧区仍持续曝气，同时打开进水口和排水口，采用连续进水的方式继续培养，并在好氧区O内投加亚硝酸菌生长促进剂。经过36-84h后，在三个反应区的填料上能够看到厚度约2mm的棕褐色生物膜，同时观察到排气口附近有气泡生成，视为挂膜完成。

本发明中，挂膜阶段控制含氮污水的pH值为7.0-8.0，处理温度为25-35℃，废水中BOD₅:N:P=100:5:1，进水氨氮浓度为200-400mg/L，COD小于500mg/L。如果原水不满足要求，可通过稀释、加磷酸二氢钾或葡萄糖等方法进行调节。

本发明中，所述亚硝酸菌生长促进剂中金属盐为40-100重量份，优选为50-80重量份，多胺类物质为5-30重量份，优选为10-20重量份，无机酸羟胺为0.05-1.5重量份，优选为0.1-1.0重量份，Na₂SO₃为10-40重量份，优选为20-30重量份。所述金属盐可以是钙盐、镁盐和铜盐，其中Ca²⁺、Mg²⁺和Cu²⁺的摩尔比为（5-15）:（5-25）:（0.5-5），优选为（8-12）:（10-20）:（1-4）；或者是钙盐、亚铁盐和铜盐，其中Ca²⁺、Fe²⁺和Cu²⁺的摩尔比为（5-15）:（1-8）:（0.5-5），优选为（8-12）:（2-6）:（1-4）；或者是钙盐、镁盐、亚铁盐和铜盐，其中Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺和Cu²⁺的摩尔比为（5-15）:（5-25）:（1-8）:（0.5-5），优选为（8-12）:（10-20）:(2-6):（1-4）。

本发明中，所述亚硝酸菌生长促进剂中的钙盐为CaSO₄或者CaCl₂，优选为CaCl₂；镁盐为MgSO₄或者MgCl₂，优选MgCl₂；亚铁盐为FeSO₄或者FeCl₂，优选FeCl₂；铜盐为CuSO₄或者CuCl₂，优选CuCl₂。所述多胺类物质为精胺、亚精胺或者两者的混合物。所述无机酸羟胺为盐酸羟胺、硫酸羟胺或者磷酸羟胺中的一种或几种，优选为硫酸羟胺。

本发明中，步骤（2）所述亚硝酸菌生长促进剂的投加量按照污水处理体系中促进剂浓度10-40mg/L进行投加。步骤（3）所述亚硝酸菌生长促进剂按照逐渐递减的方式进行投加，每8-24h投加一次，首次投加量为20-40mg/L，之后按照3-5mg/L逐渐递减。

本发明采用上述生物脱氮反应器的污水处理方法，反应器挂膜完成后，从反应器底部进水，污水首先经过厌氧区A1，然后穿过横板a网状截面部分，进入好氧区O，当污水到达竖板b顶端时，折流流入过渡区，在过渡区不仅可以将好氧区O少量完全硝化产生的硝酸盐氮催化还原为亚硝酸盐氮，保证厌氧区A2主要进行短程反硝化反应；而且可以截留好氧区O未成膜的活性污泥，保证厌氧区A2的厌氧环境，还能保证好氧区O的活性污泥不随水流流失。经过渡区后，污水通过网状截面的横板d折流进入厌氧区A2，横板d可以有效拦截过渡区催化剂颗粒进入厌氧区A2，最后污水从反应器上部侧边排水口排出。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、在反应器内部设置4块隔板，将反应器分割成4个不同的反应区，在挂膜过程中，不同反应区内的生物膜进行分区单独培养，能够更好形成具有特定性能的生物膜体系，增强了污水中有机物的氧化分解和氮素的转化去除，增强了反应器的处理效率。

2、厌氧区A1能够将污水中的悬浮物及杂质有效截留，减缓A2/O段生物膜的堵塞；并且在好氧区O与厌氧区A2之间加设过渡区，过渡区设置钯-铜负载活性炭催化剂颗粒填料，不仅可以将硝酸盐氮催化还原为亚硝酸盐氮，保证厌氧区A2主要进行短程反硝化反应，还能够有效截留好氧区O未成膜的活性污泥，保证厌氧区A2的厌氧环境，还能保证好氧区O的活性污泥不随水流流失。

3、在培养生物膜时，在好氧区O投加了特定组成的亚硝酸菌生长促进剂，有利于亚硝酸菌的快速增长，解决了亚硝化菌生长繁殖较慢的问题，提高亚硝化率。不仅可以大大降低了A/O/A工艺的启动难度并且明显缩短开工时间，保证了亚硝酸菌的快速增长及稳定挂膜，经济有效的缩短了反应器的挂膜时间，能够实现氨氮和总氮的同时高效去除，并可保证反应器的长期稳定运行。

附图说明

图1为本发明生物膜脱氮反应器的结构示意图；

其中1-厌氧区A1，2-A1区填料，3-好氧区O，4-O区填料，5-过渡区，6-过渡区填料，7-厌氧区A2，8- A2区填料；

图2为横板a的横截面图；

图3为横板d的横截面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步详细说明。

本发明生物膜脱氮反应器的结构如图1所示，反应器外观呈圆柱形，在反应器内部设置四块塔板，分别为横板a、竖板b、竖板c、横板d，将反应器内部分为四个区域，分别为厌氧区1（A1），好氧区3（O）、过渡区5、厌氧区7（A2），其中两个A区和好氧区O装有生物填料，过渡区装有钯-铜负载活性炭催化剂颗粒。反应器从底部进水口进水，依次经过厌氧区A1-好氧区O-过渡区-厌氧区A2，从上部排水口排水，顶部设有排气口，冲洗时，污水由进水口和冲洗排水口排出。

本发明实施例采用的反应器横截面直径为0.5m，反应器高2m，横板a距离反应器底板0.5m，竖板b距横板a中心线向左偏离0.05m，竖板b距离反应器顶部0.05m，竖板c与竖板b以横板a的中心线对称平行布置，其上部与反应器顶板固定相连，底部距离横板a上表面0.05m，在竖板b的底部向右水平连接横板d，横板d向右与反应器壁固定连接。厌氧区A1、好氧区O、过渡区和厌氧区A2的体积比为1: 1: 0.5: 1。厌氧区A1的填料为立体弹性填料，填料体积占厌氧区A1体积的3/4。好氧区O及厌氧区A2的填料为火山岩颗粒生物填料，填料体积占各自反应区体积的3/4。过渡区装填钯-铜负载活性炭催化剂颗粒，其体积占过渡区体积的3/4。

本发明所使用的亚硝酸菌生长促进剂的具体配方和制备方法详细可以参考CN201410585124.0、CN201410585422.X和CN201410585421.5等。首先按照表1亚硝酸菌生长促进剂的比例和配方制备金属盐溶液，然后将Na₂SO₃加入到金属盐溶液中；在使用前将多胺类物质和无机酸羟胺加入到金属盐溶液中，制备得到亚硝酸菌生长促进剂Ⅰ-Ⅲ，所述促进剂浓度均为0.5g/L。

表1 生长促进剂的配方及比例

实施例1

待处理污水为某污水处理厂含氮污水，氨氮浓度为300mg/L，总氮浓度500mg/L，COD浓度为 400mg/L，B/C=0.5。控制污水的pH值为7.0，处理温度为25℃，添加葡萄糖和磷酸二氢钾，调节废水中BOD₅:N:P=100:5:1。

（1）在厌氧区A1、厌氧区A2和好氧区O装入相应的填料，使填料体积占各反应区体积的3/4，并按照污泥浓度5g/L的量将活性污泥分撒到三个反应区的填料内；在过渡区装入钯-铜负载活性炭催化剂颗粒，催化剂颗粒的上表面与竖板b的上表面平齐，催化剂体积约占过渡区体积的3/5。

（2）从反应器底部以Hm/h的流速注入含氮污水，其中H为反应器的高，当整个反应器注满待处理污水时，停止进水，关闭排水口，启动曝气系统，控制厌氧区A1、好氧区O及厌氧区A2的溶解氧浓度分别为1.0mg/L、2.0mg/L、1.0mg/L；同时在好氧区O内投加亚硝酸菌生长促进剂Ⅰ，让生长促进剂与活性污泥充分接触，促进亚硝酸菌的快速增长，投加量按照污水处理体系中促进剂浓度为20mg/L进行投加。

（3）当曝气34h后，关闭厌氧区内的曝气系统，好氧区O仍持续曝气，同时打开进水口和排水口，采用连续进水的方式继续培养，并在好氧区O内投加亚硝酸菌生长促进剂Ⅰ，每12小时投加一次，首次投加量为25mg/L，之后按照5mg/L逐渐递减。经过60小时后，可形成颜色均匀、厚度均匀约2mm的生物膜，同时观察到排气口附近有气泡生成，视为挂膜完成。经统计，挂膜阶段共耗时94h。

本发明生物膜脱氮反应器挂膜完成后，用于相同含氮污水处理。从反应器底部进水，污水首先经过厌氧区A1，微生物可利用原污水中的有机碳源，有利于厌氧区A1微生物的生长，同时厌氧区A1厌氧反应会产生适量碱度，有利于后续好氧区O的短程硝化反应及亚硝酸菌的生长，污水由好氧区O向厌氧区A2流动时，经过过渡区将污水中少量进行完全硝化生成的硝酸盐氮还原，保证了厌氧区A2主要进行短程反硝化反应，有利于培养具有特定性能的生物膜。经处理后检测，出水中氨氮浓度小于15mg/L，总氮浓度小于25mg/L，氨氮及总氮的去除率达到95%以上。

实施例2

待处理污水为某污水处理厂含氮污水，氨氮浓度为300mg/L，总氮浓度500mg/L，COD浓度为 400mg/L，B/C=0.5。控制污水的pH值为8.0，处理温度为35℃，添加葡萄糖和磷酸二氢钾，调节废水中BOD₅:N:P=100:5:1。

（1）在厌氧区A1、厌氧区A2和好氧区O装入相应的填料，使填料体积占各反应区体积的3/5，并按照污泥浓度10g/L的量将活性污泥分撒到三个反应区的填料内；在过渡区装入钯-铜负载活性炭催化剂颗粒，催化剂颗粒的上表面与竖板b的上表面平齐，催化剂体积占过渡区体积的3/4。

（2）从反应器底部以Hm/h的流速注入含氮污水，其中H为反应器的高，当整个反应器注满待处理污水时，停止进水，关闭排水口，启动曝气系统，控制厌氧区A1、好氧区O及厌氧区A2的溶解氧浓度分别为1.0mg/L、2.0mg/L、1.0mg/L；同时在好氧区O内投加亚硝酸菌生长促进剂Ⅱ，让生长促进剂与活性污泥充分接触，促进为亚硝酸菌的快速增长，投加量按照污水处理体系中促进剂浓度为25mg/L进行投加。

（3）当曝气40h后，关闭厌氧区内的曝气系统，好氧区O仍持续曝气，同时打开进水口和排水口，采用连续进水的方式继续培养，并在好氧区O内投加亚硝酸菌生长促进剂Ⅱ，每12小时投加一次，首次投加量为25mg/L，之后按照5mg/L逐渐递减。经过60小时后，可形成颜色均匀、厚度均匀约2mm的生物膜，同时观察到排气口附近有气泡生成，视为挂膜完成。经统计，挂膜阶段共耗时100h。

本发明生物膜脱氮反应器挂膜完成后，用于相同含氮污水处理。经处理后检测出水中氨氮浓度小于15mg/L，总氮浓度小于25mg/L，氨氮及总氮的去除率达到95%以上。

实施例3

待处理污水为某污水处理厂含氮污水，氨氮浓度为300mg/L，总氮浓度500mg/L，COD浓度为 400mg/L，B/C=0.5。控制污水的pH值为7.5，处理温度为30℃，添加葡萄糖和磷酸二氢钾，调节废水中BOD₅:N:P=100:5:1。

（1）在厌氧区A1、厌氧区A2和好氧区O装入相应的填料，使填料体积占各反应区体积的3/5，并按照污泥浓度7g/L的量将活性污泥分撒到三个反应区的填料内；在过渡区装入钯-铜负载活性炭催化剂颗粒，催化剂颗粒的上表面与竖板b的上表面平齐，催化剂体积占过渡区体积的3/4。

（2）从反应器底部以Hm/h的流速注入含氮污水，其中H为反应器的高，当整个反应器注满待处理污水时，停止进水，关闭排水口，启动曝气系统，控制厌氧区A1、好氧区O及厌氧区A2的溶解氧浓度分别为1.0mg/L、2.0mg/L、1.0mg/L；同时在好氧区O内投加亚硝酸菌生长促进剂Ⅲ，让生长促进剂与活性污泥充分接触，促进亚硝酸菌的快速增长，投加量按照污水处理体系中促进剂浓度为25mg/L进行投加。

（3）当曝气30h后，关闭厌氧区内的曝气系统，好氧区O仍持续曝气，同时打开进水口和排水口，采用连续进水的方式继续培养，并在好氧区O内投加亚硝酸菌生长促进剂Ⅲ，每12小时投加一次，首次投加量为25mg/L，之后按照5mg/L逐渐递减。经过58小时后，可形成颜色均匀、厚度均匀约2mm的生物膜，同时观察到排气口附近有气泡生成，视为挂膜完成。经统计，挂膜阶段共耗时88h。

本发明生物膜脱氮反应器挂膜完成后，用于相同含氮污水处理。经处理后检测出水中氨氮浓度小于15mg/L，总氮浓度小于25mg/L，氨氮及总氮的去除率达到95%以上。

比较例1

处理工艺条件与操作条件与实施例1相同，不同之处在于：过渡区不装填钯-铜负载活性炭催化剂颗粒，仅作为污水折流的通道。挂膜过程中，可观测到好氧区O有少量悬浮污泥会随着水流流入厌氧区A2，导致了部分好氧污泥的流失，约130小时后，虽然可见颜色和厚度都较均匀的生物膜，但是检测出水中氨氮及总氮的浓度，可计算氨氮和总氮的去除率分别为69%和62%，所形成的生物膜处理效果不佳。

比较例2

处理工艺条件与操作条件与实施例1相同，不同之处在于：挂膜过程中，在好氧区O不投入亚硝酸菌生长促进剂。145小时后，由于反硝化菌繁殖较快，厌氧区A1、厌氧区A2的生物膜颜色较均匀，但是好氧区O的生物膜颜色和厚度都不均匀，此时通过检测出水中氨氮及总氮的浓度，可计算氨氮和总氮的去除率分别为55%和63%，所形成的生物膜处理效果不佳。

Claims (14)

1.一种短程硝化反硝化生物膜脱氮反应器，其特征在于在反应器内部设置横板a、竖板b、竖板c及横板d，横板a的横截面积与反应器横截面积相同，将反应器横向分成上下两部分，下部为厌氧区A1，上部被竖板b、竖板c纵向分成三部分，从左向右依次为好氧区O，过渡区和厌氧区A2；其中竖板b下端与横板a密封连接，上端与反应器顶部之间留有过水口，竖板c上端与反应器顶部密封连接，下端与横板a之间留有过水口，横板d左端与竖板c底部密封相连，右端与反应器壁密封连接；过渡区装填钯-铜负载活性炭催化剂颗粒。

2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于：生物膜脱氮反应器的高径比为3:1-10:1，横板a距反应器底部1/3-1/5高处设置，下部即为厌氧区A1；竖板b下端距横板a中心线向左偏离1/10-1/7横板a长度，上端距离反应器顶部4-8cm，竖板b左侧即为好氧区O；竖板c与竖板b以横板a的中心线对称平行布置，其上端与反应器顶端密封连接，底端距离横板a上表面4-8cm，竖板b、c之间的区域即为过渡区。

3.根据权利要求1或2所述的反应器，其特征在于：横板a的横截面被竖板b分割成两种形式，横板a左侧为网格状，废水由厌氧区A1通过横板a左侧的网格进入好氧区O，横板a右侧为平板密封状；竖板b、竖板c的横截面为平板密封状；横板d的横截面为网格状，经过渡区后的废水通过横板d进入厌氧区A2。

4.根据权利要求1或2所述的反应器，其特征在于：厌氧区A1、好氧区O、过渡区和厌氧区A2的体积比为0.8-1:0.8-1:0.3-0.5:0.8-1。

5.根据权利要求1或2所述的反应器，其特征在于：厌氧区A1的生物填料选用立体弹性填料，好氧区O和厌氧区A2的生物填料选用圆柱形比表面积较大的生物活性填料；填料体积占反应区体积的3/5-4/5；将生物膜填料固定好后，再将活性污泥装载到各反应区的填料上，使各反应区内的污泥浓度为5-10g/L。

6.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于：过渡区装填钯-铜负载活性炭催化剂颗粒的上表面与竖板b的上表面平齐，体积占过渡区体积的3/5-4/5。

7.根据权利要求1或6所述的反应器，其特征在于：钯-铜负载活性炭催化剂颗粒的制备方法为：以活性炭为载体，Pd-Cu负载总量为1.5%-2.5%，其中Pd/Cu的摩尔比为3:1-5:1。

8.采用权利要求1-7任一所述的生物膜脱氮反应器的快速挂膜方法，其特征在于包括如下内容：

（1）在厌氧区A1、好氧区O及厌氧区A2装入相应的生物填料，使填料体积占各反应区体积的3/5-4/5，并按照污泥浓度5-10g/L的量将含有硝化菌、反硝化菌的活性污泥分撒到三个反应区的填料内；过渡区装填钯-铜负载活性炭催化剂颗粒，粒径为3-5mm，体积占过渡区体积的3/5-4/5；

（2）从反应器底部以(6H/7-H)m/h的流速注入含氮污水，其中H为反应器的高，污水依次经过厌氧区A1-好氧区O-过渡区-厌氧区A2，当整个反应器注满待处理污水时，停止进水，关闭排水口，启动曝气系统，控制厌氧区A1、好氧区O及厌氧区A2的溶解氧浓度为1-3mg/L；同时在好氧区O内投加亚硝酸菌生长促进剂，所述促进剂包括金属盐、多胺类物质、无机酸羟胺和Na₂SO₃，所述金属盐由钙盐、铜盐、镁盐和/或亚铁盐组成；

（3）当曝气24-48h后，关闭厌氧区内的曝气系统，好氧区仍持续曝气，同时打开进水口和排水口，采用连续进水的方式继续培养，并在好氧区O内投加亚硝酸菌生长促进剂；经过36-84h后，在三个反应区的填料上能够看到厚度2mm的棕褐色生物膜，同时观察到排气口附近有气泡生成，视为挂膜完成。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：挂膜阶段控制含氮污水的pH值为7.0-8.0，处理温度为25-35℃，废水中BOD₅:N:P=100:5:1，进水氨氮浓度为200-400mg/L，COD小于500mg/L。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述亚硝酸菌生长促进剂中金属盐为40-100重量份，多胺类物质为5-30重量份，无机酸羟胺为0.05-1.5重量份，Na₂SO₃为10-40重量份。

11.根据权利要求8或10所述的方法，其特征在于：所述金属盐是钙盐、镁盐和铜盐，其中Ca²⁺、Mg²⁺和Cu²⁺的摩尔比为（5-15）:（5-25）:（0.5-5）；或者是钙盐、亚铁盐和铜盐，其中Ca²⁺、Fe²⁺和Cu²⁺的摩尔比为（5-15）:（1-8）:（0.5-5）；或者是钙盐、镁盐、亚铁盐和铜盐，其中Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺和Cu²⁺的摩尔比为（5-15）:（5-25）:（1-8）:（0.5-5）。

12.根据权利要求8或10所述的方法，其特征在于：所述的钙盐为CaSO₄或者CaCl₂，镁盐为MgSO₄或者MgCl₂，亚铁盐为FeSO₄或者FeCl₂，铜盐为CuSO₄或者CuCl₂；所述的多胺类物质为精胺、亚精胺或者两者的混合物；所述的无机酸羟胺为盐酸羟胺、硫酸羟胺或者磷酸羟胺中的一种或几种。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的亚硝酸菌生长促进剂的投加量按照污水处理体系中促进剂浓度10-40mg/L进行投加。

14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤（3）所述的亚硝酸菌生长促进剂按照逐渐递减的方式进行投加，每8-24h投加一次，首次投加量为20-40mg/L，之后按照3-5mg/L逐渐递减。