CN111547850A - 短程硝化-厌氧氨氧化的废水脱氮组合装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种短程硝化‑厌氧氨氧化的脱氮组合装置与方法，部分短程硝化‑反硝化反应器与短程硝化‑厌氧氨氧化反应器串联，部分短程硝化‑反硝化反应器的出水进入短程硝化‑厌氧氨氧化反应器，通过控制前置部分短程硝化‑反硝化反应器出水中的NH4 +‑N：NO2 ‑‑N的比例水平，实现短程硝化‑厌氧氨氧化反应器在不同的废水处理阶段单独进行厌氧氨氧化反应，或者短程硝化与厌氧氨氧化同步进行。本发明技术方案兼具两段式反应和一体化反应的优点，具有工程启动快，系统稳定性好，厌氧氨氧化AAOB菌种倍增迅速、易于富集，处理能力高的优点。

Description

短程硝化-厌氧氨氧化的废水脱氮组合装置与方法
技术领域
本发明属于新型生物脱氮领域，具体涉及一种短程硝化-厌氧氨氧化的废水脱氮组合装置与方法。
背景技术
厌氧氨氧化为主的一系列高效低耗组合脱氮工艺备受关注，但目前该技术尚未足够成熟，如何实现城市污水短程硝化-厌氧氨氧化在污水处理主流工艺中的应用及城市污水短程硝化-厌氧氨氧化在连续反应器中的稳定运行仍是目前公认的难题。
厌氧氨氧化技术应用的主要障碍：一、前置部分短程硝化反应难以在环境温度下长期维持一定的出水基质比，且调控手段缺乏灵活性和简易性；二、厌氧氨氧化反应易受有机物影响且工艺组合难协调，总氮深度去除困难。三、由于厌氧氨氧化菌生长条件苛刻，目前无法大量工程化应用，主要原因由于系统生物多样性，厌氧氨氧化菌无法占主导地位，另外厌氧氨氧化反应受温度、pH、溶解氧DO、有机物及基质抑制等影响，NH4 +-N、NO2 —N是厌氧氨氧化反应的基质同时也是抑制物，尤其是亚氮的抑制，导致系统稳定性差，处理能力低。
当废水可降解有机物含量较高时，系统容易失稳崩溃。当废水含有机物时，废水直接进入一体化短程硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺，意味着有机物将直接在短程硝化-厌氧氨氧化共生系统中被去除，当可降解有机物含量较高时，异养菌会大量繁殖，由于异养菌世代周期短(通常<0.6d)，而AAOB世代周期长(通常≈11d)，长期运行异养菌会挤占AAOB的生长空间，AAOB逐渐被淘汰，系统厌氧氨氧化能力日渐低下，最终失稳直至崩溃。
发明内容
本技术方案的目的是为了提供一种短程硝化与厌氧氨氧化废水脱氮组合装置与方法，以解决现有技术厌氧氨氧化启动速度慢，处理能力低，系统不易长期稳定运行的技术难题。
本技术方案如下：
一种短程硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺的组合装置及方法，其特征在于：包括顺序串联的原水池、部分短程硝化-反硝化反应器、一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器，其中，原水池通过进水泵、进水管与部分短程硝化-反硝化反应器连接，部分短程硝化-反硝化反应器通过出水管与一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器连接。
进一步地，部分短程硝化-反硝化反应器内部装有机械搅拌装置，部分短程硝化-反硝化反应器底部装有曝气装置，曝气装置与外置的鼓风机相连，部分短程硝化-反硝化反应器设有pH仪，pH仪实时监测反应器内的pH值。
进一步地，一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器内部装有机械搅拌装置，一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器底部装有曝气装置，曝气装置与鼓风机相连，一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器上设有DO测定仪，DO测定仪实时监测反应器中的溶解氧。
进一步地，还包括除有机物反应器，串联在原水池和部分短程硝化-反硝化反应器之间，原水池通过进水泵、进水管与除有机物反应器连接,除有机物反应器通过进水泵、进水管与部分短程硝化-反硝化反应器连接，即除有机物反应器位于原水池之后，部分短程硝化-反硝化反应器之前。
进一步地，还包括第一中间水池，串联在除有机物反应器和部分短程硝化-反硝化反应器之间。第一中间水池通过出水管与除有机物反应器连接，通过进水泵、进水管与部分短程硝化-反硝化反应器连接。
进一步地，还包括第二中间水池，串联在部分短程硝化-反硝化反应器和一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器之间。第二中间水池通过出水管与部分短程硝化-反硝化反应器连接，通过进水泵、进水管与一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器连接。
应用上述装置进行短程硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)启动阶段
1.1)启动部分短程硝化-反硝化反应器
以城市污水处理厂的污泥为接种污泥，污泥接种量以MLSS计为1500～3500mg/L，温度25～35℃，将含NH4 +-N的除有机物反应器出水与稀释水按1:1～1:3混合，逐渐增加除有机物反应器出水的量，减少稀释水量，直至全部进水是除有机物反应器的出水。进水提升泵一次性进完水后以厌氧搅拌、好氧曝气交替循环方式运行，好氧曝气时控制DO≤1.5mg/L，当出水亚氮累积率≥70％时，部分短程硝化-反硝化反应器启动完成；
1.2)启动一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器
在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中仅接种厌氧氨氧化AAOB菌种，以MLSS计为20mg/L以上，控制反应器进水中的NH4 +-N：NO2 --N的摩尔浓度比例为1:0.4～1:1.32；待一体化反应器内的厌氧氨氧化AAOB菌种达到需要数量时，在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器接种AOB菌种，以MLSS计为500～3000mg/L，使进水中NH4 +-N：NO2 --N比例逐步增大，短程硝化与厌氧氨氧化同时在反应器内进行，当总氮容积去除负荷达0.3kg/m3·d以上时，一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器启动完成；
2)运行阶段
将所述启动完成的反应器按顺序串联运行，“部分短程硝化-反硝化+一体化短程硝化-厌氧氨氧化”工艺的运行参数控制如下：
2.1)部分短程硝化-反硝化反应器中运行参数如下：温度25～35℃，进水并同时搅拌，进水后厌氧搅拌0～180min；开启曝气，好氧曝气时DO≤1.5mg/L；根据实时控制pH变化曲线确定pH控制值，当pH值等于pH控制值时停止曝气，静置沉淀30～120min，排水，闲置等待下一个处理周期。
2.2)一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中运行参数如下：温度25～35℃，pH6.9～8.3之间，控制部分短程硝化-反硝化反应器出水NH4 +-N：NO2 --N比值大于启动阶段，并逐步提高部分短程硝化-反硝化反应器出水NH4 +-N：NO2 --N比值，进水并同时搅拌，进水时NO2 --N≤100mg/L，完成进水后厌氧搅拌10～180min，停止搅拌；开启曝气，控制DO≤0.5mg/L，持续曝气；运行过程监测DO，当溶解氧浓度增量ΔDO≥0.3mg/L时，停止曝气；开启搅拌5～30min，关闭搅拌，静置30～120min后出水，反应器闲置等待下一周期进水。
当组合装置中包括除有机物反应器时，除有机物反应器在启动阶段和运行阶段的工艺如下：
1)启动除有机物反应器
除有机物反应器采用厌氧反应器或者好氧反应器或者厌氧-好氧串联的反应器。以城市污水厌氧反应器中的厌氧污泥为接种污泥，污泥投加量为反应器容积的35～60％，温度18～35℃，将原水及稀释水按比例混合泵入除有机物反应器中，逐渐增加原水量，减少稀释水量，直至完全进原水，当原水处理量达到设计处理量且COD去除率达50％以上，除有机物反应器启动成功；
2)运行除有机物反应器
将原水池中C/N＞2.0的废水泵入除有机物反应器，控制温度18～35℃，回流泵将最终出水回流至除有机物反应器，回流比10％～400％，除有机物反应结束后除有机物反应器出水自流至第一中间水池或部分短程硝化-反硝化反应器。当废水C/N值≤2.0时，将原水池中的废水直接泵入部分短程硝化-反硝化反应器。
本发明技术方案具有以下技术效果：
1)首先进行除有机物反应，减少有机物对厌氧氨氧化菌的抑制，同时降低一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中异养菌生长基质，并将异养菌淘汰出反应器，在反应器中以厌氧氨氧化为主，利于厌氧氨氧化反应稳定进行。
2)一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中，厌氧时进行厌氧氨氧化反应，好氧时短程硝化与厌氧氨氧化同时进行，整个过程，只要底物充足，时刻发生厌氧氨氧化反应，反应器中以厌氧氨氧化反应为主要过程，厌氧氨氧化菌为优势菌，因此处理能力更高，系统更稳定。
3)低溶解氧条件下短程硝化的同时可进行厌氧氨氧化反应，无需厌氧与好氧的交替，处理能力高，系统稳定，控制方式只需在线溶氧仪，简便易行。
本发明工艺适用于废水脱氮处理，尤其适用于高NH4 +-N、低C/N的废水，NH4 +-N去除率达98％以上，总氮去除率达90％以上，具有启动快、AAOB菌种倍增迅速、易于富集，处理能力高，系统稳定性好的优势。
附图说明
图1本发明的装置示意图。
图2本发明用于处理中期填埋场垃圾渗滤液的连续15天监测稳定运行期进水和出水的TN、NH4 +-N、NO2 --N、NO3 --N及TN去除率的变化曲线图。
图3本发明用于处理处理养殖厂废水的连续15天监测稳定运行期进水和出水的TN、NH4 +-N、NO2 --N、NO3 --N及TN去除率的变化曲线图。
图1中：1-原水池，2-进水管I，3-进水泵I，4-管阀，5-液体流量计，6-除有机物反应器，7-出水管I，8-第一中间水池，9-进水管II，10-进水泵II，11-部分短程硝化-反硝化反应器，12-机械搅拌装置，13-时间控制器，14-曝气装置，15-气体流量计，16-鼓风机，17-出水管II，18-第二中间水池，19-进水管III，20-进水泵Ⅲ，21-一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器，22-出水管III，23-最终出水池，24-回流管，25-回流泵，26-pH仪，27-DO测定仪。
具体实施方式
本技术方案的装置与方法，适用于包括垃圾渗滤液、餐厨厌氧沼液、污泥硝化液、制药废水、畜禽养殖废水等在内的一系列高氨氮废水的生物脱氮处理。
实施例1：
如图1所示，为本实施例短程硝化-厌氧氨氧化脱氮组合装置，包括顺序串联的原水池(1)、除有机物反应器(6)、第一中间水池(8)、部分短程硝化反硝化反应器(11)、第二中间水池(18)、一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器(21)和最终出水池(23)，其中，原水池(1)通过进水管I(2)、进水泵I(3)与除有机物反应器(6)连接，除有机物反应器(6)通过出水管I(7)与第一中间水池(8)连接，第一中间水池(8)通过进水管II(9)、进水泵II(10)与部分短程硝化-反硝化反应器(11)连接，部分短程硝化-反硝化反应器(11)通过出水管II(17)与第二中间水池(18)连接，第二中间水池(18)通过进水管III(19)、进水泵Ⅲ(20)与一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器(21)连接，一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器(21)通过出水管Ⅲ(22)与最终出水池(23)连接，最终出水池(23)通过回流管(24)、回流泵(25)与除有机物反应器(6)连接。
部分短程硝化-反硝化反应器(11)内部装有机械搅拌装置(12)，机械搅拌装置(12)的控制线路上装有时间控制器(13)，部分短程硝化-反硝化反应器(11)底部装有曝气装置(14)，曝气装置(14)与外置的鼓风机(16)相连，曝气装置(14)与鼓风机(16)之间连接有气体流量计(15)，鼓风机(16)控制线路上装有时间控制器(13)，部分短程硝化-反硝化反应器(11)设有pH仪(26)，pH仪(26)实时监测反应器内的pH值。
一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器(21)内部装有机械搅拌装置(12)，机械搅拌装置(12)的控制线路上安装有时间控制器(13)，一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器(21)底部装有曝气装置(14)，曝气装置(14)与鼓风机(16)之间连接有气体流量计(15)，曝气装置(14)与鼓风机(16)相连，鼓风机(16)的控制线路上装有时间控制器(13)；一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器(21)上设有DO测定仪(27)，DO测定仪(27)实时监测反应器中的溶解氧。
本实施例用水为某垃圾填埋场中期渗滤液，其平均COD浓度为6800mg/L，NH4 +-N平均浓度为3050mg/L，TN平均浓度为3280mg/L，COD/N比约为2.07。应用短程硝化-厌氧氨氧化的脱氮组合装置对该中期渗滤液进行脱氮处理，具体实施步骤如下：
一、启动阶段
(1)启动除有机物反应器：
除有机物反应器以厌氧方式运行，以城市污水除有机物反应器中的厌氧污泥为接种污泥，投加到除有机物反应器中，污泥投加量为反应器容积的50％。开启进水泵，从原水池中将原水及稀释水泵入除有机物反应器中，调节进水流量。控制除有机物反应器中的温度为30～35℃。逐渐增加原水量，减少稀释水量，直至完全进原水。当原水处理量达设计处理量且COD去除率达50％时，除有机物反应器启动完成。
(2)启动部分短程硝化-反硝化反应器：
以城市污水处理厂的污泥为接种污泥，污泥接种量以MLSS计为2000mg/L，控制反应器温度为30～35℃。将含NH4 +-N的除有机物反应器出水与稀释水按1:3比例混合，逐渐增加除有机物反应器出水水量，减少稀释水量，直至完全进除有机物反应器出水。进水泵一次性泵完水后以厌氧搅拌、好氧曝气交替循环方式运行，好氧曝气时控制DO＝1.4mg/L。当出水亚氮累积率≥70％，部分短程硝化-反硝化SBR反应器启动完成。
(3)启动一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器
先在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中接种厌氧氨氧化AAOB菌种，以MLSS计为200mg/L，控制反应器中的温度为30～35℃，pH在7.4～8.1之间，控制反应器进水中的NH4 +-N：NO2 --N的摩尔浓度比例为1:1.2；经过35天的培养，反应器中AAOB菌种量，以MLSS计为450mg/L，此时在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器接种AOB菌种，以MLSS计为800mg/L，同时使进水中NH4 +-N：NO2 --N比例逐步增大，厌氧搅拌、好氧曝气交替进行，好氧曝气时通过控制DO＝0.5mg/L，使短程硝化与厌氧氨氧化同时在反应器内进行，使好氧过程结束时累积的NO2 --N≤50mg/L。当TN容积去除负荷达0.3kg/m3·d以上时，一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器启动完成。
二、运行阶段
将完成启动的除有机物反应器、部分短程硝化-反硝化反应器和一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器按顺序串联运行，组成除有机物+部分短程硝化-反硝化+一体化短程硝化-厌氧氨氧化的组合装置。
(1)除有机物反应器的运行
进水泵将原水池中的废水泵入除有机物反应器，控制除有机物反应器中温度30～35℃。除有机物反应器去除原水的有机物，回流泵将最终出水回流至除有机物反应器，稀释进水的同时利用原水中的碳源将回流水中的NO3 --N反硝化，去除COD和TN。通过液体流量计控制回流比，即回流量/进水量为150％。除有机物反应结束后，除有机物反应器出水自流至第一中间水池。
(2)部分短程硝化-反硝化反应器的运行
控制部分短程硝化-反硝化反应器中的温度30～35℃，开启搅拌，将第一中间水池中的除有机物反应器出水泵入部分短程硝化-反硝化反应器中，液位达高位时，关闭进水泵；继续厌氧搅拌120min；开启曝气系统，进行好氧曝气，好氧曝气时控制DO＝1.4mg/L；随着曝气的进行，短程硝化不断进行，短程硝化会消耗废水的碱度，造成反应器pH不断降低，当pH等于设定值时，停止好氧曝气，静置沉淀120min，打开出水管上的阀门，排水至第二中间水池，液位达低位时，关闭出水阀，闲置等待下一个处理周期。
上述运行过程中，短程硝化-反硝化反应器发生以下反应：厌氧搅拌时，反硝化菌利用有机物作为碳源，将反应器中的NO2 --N反硝化成氮气，发生反硝化反应，去除TN同时去除COD；好氧曝气时，AOB将NH4 +-N氧化成NO2 --N，发生短程硝化反应。因为NOB对NO2 --N的耐受能力远远低于AOB，因此通过控制NO2 --N浓度来限制NOB的繁殖，使反应器中的NOB菌种量几乎为0，好氧曝气时基本无NO3 --N产生，将反应控制在短程硝化阶段。曝气时，还可通过好氧方式去除有机物。
(3)将第二中间水池中的短程硝化-反硝化反应器出水提升至一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中，主要发生短程硝化、厌氧氨氧化反应，若有碳源存在，同时伴随着反硝化反应，控制温度30～35℃，pH在7.4～8.1之间。此时对应控制部分短程硝化-反硝化反应器出水NH4 +-N：NO2 --N值大于1:1.2。
一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器具体控制方法如下：搅拌器打开，持续搅拌；开启进水泵，间歇进水(进水10min，停止10min；再进水10min，停止10min；如此循环，控制每次进完水后反应器中NO2 --N≤100mg/L)，直至进水液位达高位时，关闭进水泵。再厌氧搅拌120min，停止搅拌；然后开启曝气系统，控制DO＝0.5mg/L，持续曝气；运行过程监测DO，当DO＝0.8mg/L(即ΔDO＝0.3mg/L)时，停止曝气；开启搅拌30min，以脱除厌氧氨氧化产生的气体，关闭搅拌，静置120min后，打开出水阀，出水至最终出水池，当液位达低位时，关闭出水阀，反应器闲置等待下一周期进水。
上述运行过程中，主要发生以下反应：厌氧搅拌时，主要发生以厌氧氨氧化为主，反硝化为辅的反应。以厌氧氨氧化反应为主：AAOB菌将NH4 +-N、NO2 --N转化为N2，生成少量NO3 --N；以反硝化反应为辅：反硝化菌将NO3 --N短程反硝化成NO2 --N，NO2 --N再参与厌氧氨氧化反应，从而去除NO3 --N。好氧曝气时，控制DO＝0.5mg/L，短程硝化与厌氧氨氧化同时进行，即亚氮边产生边消耗，控制NO2 --N浓度在0～50mg/L之间；随着短程硝化的进行，NH4 +-N浓度越来越低，当NH4 +-N浓度耗尽时，DO发生突跃，以溶解氧浓度增量ΔDO＝0.3mg/L为曝气终点。
(4)一体化反应器出水进入最终出水池后，再经回流泵，泵回除有机物反应器，稀释进水的同时，除有机物反应器中的反硝化菌利用进水的碳源将出水中带入的少量因氨氮不足而剩余的NO2 --N和厌氧氨氧化反应生成的NO3 --N反硝化，进一步去除TN。与回流泵相连接的回流管上装有管阀及液体流量计，通过调节管阀及液体流量计控制回流比为150％。
本技术方案的短程硝化-厌氧氨氧化的废水脱氮组合装置按上述步骤实施中期垃圾渗滤液的脱氮处理，历时60天工艺启动成功，此时出水NH4 +-N不留存，TN去除率92.5％以上，其中出水NH4 +-N≈0mg/L，NO2 --N<15mg/L，NO3 --N<150mg/L，TN<245mg/L。工艺稳定运行期，连续15天监测进水和出水的TN、NH4 +-N、NO2 --N、NO3 --N及TN去除率的变化曲线如图2所示。
实施例2：
本实施例废水为某养殖厂废水，其平均COD浓度为1536mg/L，NH4 +-N平均浓度为814mg/L，TN平均浓度为891mg/L，COD/N比约为1.72，本实施例废水不经过除有机物反应器处理及无需出水回流，其他步骤工艺同实施例1实施。稳定运行结果：出水NH4 +-N不留存，TN去除率92.0％以上，其中出水NH4 +-N≈0mg/L，NO2 --N<10mg/L，NO3 --N<45mg/L，TN<70mg/L。工艺稳定运行期，连续15天监测进水和出水的TN、NH4 +-N、NO2 --N、NO3 --N及TN去除率的变化曲线如图3所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。不应将此理解为本发明主题保护的范围仅限于以上的实施方式，凡在本发明的精神和原则之内，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.短程硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺的组合装置及方法，其特征在于：包括顺序串联的原水池(1)、部分短程硝化-反硝化反应器(11)、一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器(21)，其中，原水池(1)通过进水泵、进水管与部分短程硝化-反硝化反应器(11)连接，部分短程硝化-反硝化反应器(11)通过出水管与一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器(21)连接。
2.根据权利要求1所述的短程硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺的组合装置及方法，其特征在于：部分短程硝化-反硝化反应器(11)内部装有机械搅拌装置(12)，部分短程硝化-反硝化反应器(11)底部装有曝气装置(14)，曝气装置(14)与外置的鼓风机(16)相连，部分短程硝化-反硝化反应器(11)设有pH仪(26)，pH仪(26)实时监测反应器内的pH值。
3.根据权利要求1所述的短程硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺的组合装置及方法，其特征在于：一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器(21)内部装有机械搅拌装置(12)，一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器(21)底部装有曝气装置(14)，曝气装置(14)与鼓风机(16)相连，一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器(21)上设有DO测定仪(27)，DO测定仪(27)实时监测反应器中的溶解氧。
4.根据权利要求1所述的短程硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺的组合装置及方法，其特征在于：还包括除有机物反应器(6)，串联在原水池(1)和部分短程硝化-反硝化反应器(11)之间，原水池(1)通过进水泵(3)、进水管(2)与除有机物反应器(6)连接，除有机物反应器(6)通过出水管与部分短程硝化-反硝化反应器(11)连接。
5.根据权利要求1所述的短程硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺的组合装置及方法，其特征在于：还包括第一中间水池(8)，串联在除有机物反应器(6)和部分短程硝化-反硝化反应器(11)之间。第一中间水池(8)通过出水管(7)与除有机物反应器(6)连接，通过进水泵(10)、进水管(9)与部分短程硝化-反硝化反应器(11)连接。
6.根据权利要求1所述的短程硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺的组合装置及方法，其特征在于：还包括第二中间水池(18)，串联在部分短程硝化-反硝化反应器(11)和一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器(21)之间。第二中间水池(18)通过出水管(17)与部分短程硝化-反硝化反应器(11)连接，通过进水泵(20)、进水管(19)与一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器(21)连接。
7.应用权利要求1-6任一项所述装置进行短程硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)启动阶段
1.1)启动部分短程硝化-反硝化反应器
以城市污水处理厂的污泥为接种污泥，污泥接种量以MLSS计为1500～3500mg/L，温度25～35℃，将含NH4 +-N的除有机物反应器出水与稀释水按1:1～1:3混合，逐渐增加除有机物反应器出水的量，减少稀释水量，直至全部进水是除有机物反应器的出水。进水提升泵一次性进完水后以厌氧搅拌、好氧曝气交替循环方式运行，好氧曝气时控制DO≤1.5mg/L，当出水亚氮累积率≥70％时，部分短程硝化-反硝化反应器启动完成；
1.2)启动一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器
在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中仅接种厌氧氨氧化AAOB菌种，以MLSS计为20mg/L以上，控制反应器进水中的NH4 +-N：NO2 --N的摩尔浓度比例为1:0.4～1:1.32；待一体化反应器内的厌氧氨氧化AAOB菌种达到需要数量时，在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器接种AOB菌种，以MLSS计为500～3000mg/L，使进水中NH4 +-N：NO2 --N比例逐步增大，短程硝化与厌氧氨氧化同时在反应器内进行，当总氮容积去除负荷达0.3kg/m3·d以上时，一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器启动完成；
2)运行阶段
将所述启动完成的反应器按顺序串联运行，“部分短程硝化-反硝化+一体化短程硝化-厌氧氨氧化”工艺的运行参数控制如下：
2.1)部分短程硝化-反硝化反应器中运行参数如下：温度25～35℃，进水并同时搅拌，进水后厌氧搅拌0～180min；开启曝气，好氧曝气时DO≤1.5mg/L；根据实时控制pH变化曲线确定pH控制值，当pH值等于pH控制值时停止曝气，静置沉淀30～120min，排水，闲置等待下一个处理周期；
2.2)一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中运行参数如下：温度25～35℃，pH6.9～8.3之间，控制部分短程硝化-反硝化反应器出水NH4 +-N：NO2 --N比值大于启动阶段，并逐步提高部分短程硝化-反硝化反应器出水NH4 +-N：NO2 --N比值，进水并同时搅拌，进水时NO2 --N≤100mg/L，完成进水后厌氧搅拌10～180min，停止搅拌；开启曝气，控制DO≤0.5mg/L，持续曝气；运行过程监测DO，当溶解氧浓度增量ΔDO≥0.3mg/L时，停止曝气；开启搅拌5～30min，关闭搅拌，静置30～120min后出水，反应器闲置等待下一周期进水。
8.应用权利要求4所述装置进行短程硝化-厌氧氨氧化脱氮工艺的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)启动阶段
1.1)启动除有机物反应器
除有机物反应器采用厌氧反应器或者好氧反应器或者厌氧-好氧串联的反应器。以城市污水厌氧反应器中的厌氧污泥为接种污泥，污泥投加量为反应器容积的35～60％，温度18～35℃，将原水及稀释水按比例混合泵入除有机物反应器中，逐渐增加原水量，减少稀释水量，直至完全进原水，当原水处理量达到设计处理量且COD去除率达50％以上，除有机物反应器启动成功；
1.2)启动部分短程硝化-反硝化反应器
以城市污水处理厂的污泥为接种污泥，污泥接种量以MLSS计为1500～3500mg/L，温度25～35℃，将含NH4 +-N的除有机物反应器出水与稀释水按1:1～1:3混合，逐渐增加除有机物反应器出水的量，减少稀释水量，直至全部进水是除有机物反应器的出水。进水提升泵一次性进完水后以厌氧搅拌、好氧曝气交替循环方式运行，好氧曝气时控制DO≤1.5mg/L，当出水亚氮累积率≥70％时，部分短程硝化-反硝化反应器启动完成；
1.3)启动一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器
在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中仅接种厌氧氨氧化AAOB菌种，以MLSS计为20mg/L以上，控制反应器进水中的NH4 +-N：NO2 --N的摩尔浓度比例为1:0.4～1:1.32；待一体化反应器内的厌氧氨氧化AAOB菌种达到需要数量时，在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器接种AOB菌种，以MLSS计为500～3000mg/L，使进水中NH4 +-N：NO2 --N比例逐步增大，短程硝化与厌氧氨氧化同时在反应器内进行，当总氮容积去除负荷达0.3kg/m3·d以上时，一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器启动完成；
2)运行阶段
将所述启动完成的反应器按顺序串联运行，“除有机物+部分短程硝化-反硝化+一体化短程硝化-厌氧氨氧化”工艺的运行参数控制如下：
2.1)运行除有机物反应器
将原水池中C/N＞2.0的废水泵入除有机物反应器，控制温度18～35℃，回流泵将最终出水回流至除有机物反应器，回流比10％～400％，除有机物反应结束后除有机物反应器出水自流至第一中间水池或部分短程硝化-反硝化反应器。当废水C/N值≤2.0时，将原水池中的废水直接泵入部分短程硝化-反硝化反应器；
2.2)部分短程硝化-反硝化反应器中运行参数如下：温度25～35℃，进水并同时搅拌，进水后厌氧搅拌0～180min；开启曝气，好氧曝气时DO≤1.5mg/L；根据实时控制pH变化曲线确定pH控制值，当pH值等于pH控制值时停止曝气，静置沉淀30～120min，排水，闲置等待下一个处理周期；
2.3)一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中运行参数如下：温度25～35℃，pH6.9～8.3之间，控制部分短程硝化-反硝化反应器出水NH4 +-N：NO2 --N比值大于启动阶段，并逐步提高部分短程硝化-反硝化反应器出水NH4 +-N：NO2 --N比值，进水并同时搅拌，进水时NO2 --N≤100mg/L，完成进水后厌氧搅拌10～180min，停止搅拌；开启曝气，控制DO≤0.5mg/L，持续曝气；运行过程监测DO，当溶解氧浓度增量ΔDO≥0.3mg/L时，停止曝气；开启搅拌5～30min，关闭搅拌，静置30～120min后出水，反应器闲置等待下一周期进水。
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