CN113087134A

CN113087134A - 投加羟胺结合低污泥龄控制快速实现部分短程硝化/厌氧氨氧化一体化的装置和方法

Info

Publication number: CN113087134A
Application number: CN202110292167.XA
Authority: CN
Inventors: 彭永臻; 张依农
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2021-03-18
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2021-07-09

Abstract

投加羟胺结合低污泥龄控制快速实现部分短程硝化/厌氧氨氧化一体化的装置和方法，属于污水生物处理领域。装置包括原水水箱、羟胺溶液水箱、一个序批式SBR反应器、曝气机，蠕动泵等。由于短程硝化仅通过工艺参数的控制难以快速启动并维持，而羟胺作为硝化过程的中间产物，可以作为氨氧化菌的底物，同时羟胺也是亚硝酸盐氧化菌NOB的抑制剂，通过降低NOB细胞产率并结合低污泥龄可以将NOB淘洗，从而实现短程硝化的快速、稳定启动。本专利采用投加羟胺结合低污泥龄控制以快速实现短程硝化，再通过控制曝气时间实现部分短程硝化，最后加入富集有厌氧氨氧化菌的生物填料，实现部分短程硝化/厌氧氨氧化一体化工艺。

Description

投加羟胺结合低污泥龄控制快速实现部分短程硝化/厌氧氨氧化一体化的装置和方法

技术领域

本发明相关的投加羟胺结合低污泥龄快速实现部分短程硝化/厌氧氨氧化一体化处理低碳氮比城市污水的装置和方法，属于污水生物处理领域，尤其适用于C/N较低的城市生活污水脱氮

背景技术

随着人口的持续增长和人们生活水平的不断提高，生活污水人均排放量持续增加，加之洗涤剂的普遍使用，城市污水中氮磷含量较高，排入水体后使受纳水体中氮、磷含量增加，进而会导致水体富营养化，破坏水体环境，影响供水水质。从生物脱氮的机理来说，在常规生物脱氮过程中，通过在好氧条件下硝化细菌将NH₄ ⁺-N转化为NO₃ ^--N和NO₂ ^--N，然后异养反硝化菌在缺氧条件下以碳源为电子供体还原硝态氮和亚硝态氮为氮气，整个过程需要大量的曝气能耗，同时由于城市生活污水水量大，C/N低，反硝化过程需要大量的外加碳源，处理成本较高。

从污水处理实用性角度来看，活性污泥法是目前应用最广泛的污水生物处理技术，具有运行管理方便、出水水质良好等优点。传统微生物脱氮技术包括微生物的硝化作用和反硝化作用，硝化作用指在好氧环境下氨氮在自养型硝化菌AOB与NOB的作用下被氧化成亚硝态氮和硝态氮；反硝化作用是指在缺氧环境下氧化态氮被异养型反硝化菌还原为氮气的过程。厌氧氨氧化技术是当前污水处理领域的热点技术，亚硝态氮在缺氧条件下被厌氧氨氧化菌以氨氮为电子供体还原为氮气，不会产生温室气体N₂O，这个过程属于自养脱氮过程，无需外加有机碳源，从而能够实现污泥减量且过程中大大减少了曝气能耗，理论上可以节省约63％的曝气量和100％的碳源。而当前厌氧氨氧化技术所遇到的两个最大瓶颈，其一是NO₂ ^--N的稳定来源；其二是缺乏在厌氧氨氧化过程之前的碳分离手段。如何淘洗亚硝酸盐氧化菌NOB，富集氨氮氧化菌AOB，从而实现亚硝酸盐的稳定积累成为许多研究学者的研究方向，目前已探索出很多有效的实现方法。

1温度：研究表明，在适宜的温度范围内，随着温度的升高，能够加快AOB的生长速率，并扩大AOB和NOB生长速率的差距，同时，通过控制污泥龄在AOB和NOB的生长周期之间，由此实现NOB的淘洗。

2、溶解氧浓度DO：AOB和NOB均为好氧菌，但二者的氧饱和系数不同，AOB的氧饱和系数为0.2—0.4mg/L，NOB的氧饱和系数为1.2—1.5mg/L。氧饱和系数代表细菌对溶解氧的亲和力，所以在D0<0.5mg/L时，可以实现AOB的菌群富集，实现亚硝酸盐的积累。

3、游离氨FN和游离亚硝酸FNA预处理：NOB比AOB对FN和FNA的抑制更加敏感，可以利用这种抑制的差异实现短程硝化。

目前这些方法具有一定的局限性：(1)对千较大水量的城市污水通过高温实现短程比较耗能；(2)如果控制低DO会降低硝化速率，而且活性污泥易发生污泥膨胀，另外难以快速如10天内实现曝气段末亚硝积累率高于75％；(3)有研究表明，FN和FNA预处理的抑制作用具有适应性，且在处理城市污水过程中难以实施。

而通过投加NOB的抑制剂如氯酸盐、硫化物、羟胺结合低污泥龄控制可以快速实现短程硝化。本方法采用投加盐酸羟胺结合低污泥龄控制快速实现短程硝化：羟胺是氨氧化过程的中间产物，在硝化过程中起着关键作用，投加适量的羟胺可以有效的刺激AOB的生长，从而加快氨氧化速率，同时适量浓度的羟胺能够抑制NOB的生长，即使AOB、NOB均受到抑制，NOB的抑制程度更大，外加上低污泥龄，有利于实现氨氧化细菌的富集以及对NOB的淘洗；使用羟胺作为抑制剂不会引入新的污染物质；羟胺经济易得。

厌氧氨氧化菌为密度依赖型菌属，需菌群密度较高时才可显示活性。而厌氧氨氧化菌增殖速率较慢，工艺运行中会出现菌属较难原位富集并且活性较低的问题。其次，一体化系统中容易发生亚硝酸盐氧化菌与厌氧氨氧化菌进行亚硝酸盐基质竞争现象。因此，短污泥龄造成的污泥流失和亚硝酸盐氧化菌活性增强均可导致一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺难以实现。

发明内容

针对现有技术的不足，部分短程硝化/厌氧氨氧化技术，相比传统的硝化/反硝化工艺，节约能源，节省碳源，是一种资源节约型环境友好型的脱氮工艺。但短程硝化的快速启动及稳定运行即曝气段末亚硝积累率高于75％且质量浓度波动小于10％，是一个难题，本发明提供了一种通过投加羟胺、在较低DO条件下快速启动和稳定维持部分短程硝化/厌氧氨氧化的方法。该方法具有启动耗时短，效果好，实际操作简便易行等特点，可以为厌氧氨氧化反应器提供稳定的亚硝、氨氮来源。本方法可以为部分短程硝化/厌氧氨氧化的工程应用提供参考。

脱氮：针对现有技术的不足，本发明提出一项通过投加羟胺结合低污泥龄控制快速实现部分短程硝化/厌氧氨氧化处理低碳城市污水的技术手段，将生活污水泵入序批式SBR反应器，采取缺氧搅拌/低氧曝气/缺氧搅拌的AOA模式，在缺氧段对上一周期的氧化态氮进行反硝化并贮存内碳源，在好氧段泵入羟胺溶液，使反应器内羟胺质量浓度为4-6mg/L，可以实现对亚硝酸盐氧化细菌的有效抑制，有利于实现的短程硝化。氨氧化细菌AOB将氨氮转化亚硝态氮，然后异养反硝化菌利用可降解的有机物和内碳源在低氧曝气阶段，将亚硝态氮反硝化为氮气。待短程硝化稳定运行即从停止投加羟胺起，曝气段末亚硝积累率连续一个月高于75％后，加入富集好厌氧氨氧化菌的生物填料，并调整曝气时间使好氧段末氨氮亚硝态氮浓度比在0.6-1.1之间实现部分短程硝化，将部分短程硝化与厌氧氨氧化相耦合，在第二个缺氧段实现厌氧氨氧化脱氮，将未被完全反硝化的亚硝连同氨氮一起降解去除。

除磷：在缺氧段，聚磷菌能够分解体内的聚磷酸盐并合成ATP，然后以ATP为动力能源，将废水中的有机物主动运输到细胞内，以聚β-羟基丁酸等形式贮存在细胞内，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。在好氧阶段，聚磷菌利用废水中的BOD₅或体内贮存的聚β-羟基丁酸氧化分解所释放的能量来过量摄取废水中的磷，一部分磷被用来合成ATP，另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内，细胞体内的磷随着剩余污泥排放，从而达到除磷功效。

针对短污泥龄造成的污泥流失和亚硝酸盐氧化菌活性增强导致的一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺难以实现的问题，可以通过在高氨氮PNA一体化系统进行异位富集厌氧氨氧化生物膜，然后加入到稳定运行即连续七天出水氨氮且亚硝态氮质量浓度波动小于10％的用于处理生活污水的部分短程硝化工艺中，实现厌氧氨氧化菌与其他菌属污泥龄的分离，且由于厌氧氨氧化菌丰度较高，可以利用部分短程硝化产生的亚硝态氮与剩余的氨氮进行自养脱氮，极大的减少能耗与物耗，有利于节能环保。

在本方法中，通过投加羟胺且维持较低的污泥龄和DO的条件下实现部分短程硝化，然后与厌氧氨氧化生物膜相耦合实现部分短程硝化/厌氧氨氧化一体化工艺。

通过部分短程硝化/厌氧氨氧化技术既可以为厌氧氨氧化菌提供稳定的氨氮和亚硝的来源，又能在第一缺氧搅拌阶段及低氧曝气阶段利用可降解的有机碳源实现总氮去除，COD的降解。

本发明通过以下技术方案来实现：

投加羟胺结合低污泥龄控制快速实现部分短程硝化/厌氧氨氧化处理低碳城市污水的装置和方法，所用装置主要由城市污水原水水箱(1)、序批式SBR反应器(2-4)、曝气泵(2-1)、气体转子流量计(2-2)、进水泵(2-3)、电动搅拌桨(2-5)、曝气转盘(2-6)、溶解氧探头(2-7)、pH探头(2-8)、DO/pH测定仪(2-9)、排水泵(2-10)、排空阀(2-11)、羟胺溶液进水泵(2-12)、羟胺溶液(2-13)、生物膜填料(2-14)、时控装置(3)组合而成，其进水、搅拌、曝气、搅拌、沉淀、出水过程均由提前设计好的时控开关来完成。

城市污水原水水箱(1)设有原水水箱溢流管(1-1)和原水水箱放空阀(1-2)；城市污水原水水箱(1)通过第一进水泵(2-3)与序批式SBR反应器(2-4)相连；序批式SBR反应器(2-4)设有空压机(2-1)、气体转子流量计(2-2)、黏砂块曝气头(2-6)、搅拌器(2-5)、放空阀(2-11)、pH探头(2-7)和DO探头(2-8)、pH和DO监测仪(2-9)、电磁排水阀(2-10)；

根据权利要求1所述，投加羟胺结合低污泥龄控制快速实现部分短程硝化/厌氧氨氧化处理低碳城市污水的装置和方法，其特征包括以下内容：

1)接种污泥：部分短程硝化SBR反应器(2-4)接种污泥为城市污水处理厂A²O全程硝化污泥，控制SBR反应器(2-4)中污泥浓度为3000-4000mg/L；厌氧氨氧化生物填料(2-14)在氨氮质量浓度高于1000mg/L的高氨氮PNA短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器中富集厌氧氨氧化菌，悬挂富集5个月以上形成厌氧氨氧化生物膜，后期加入到序批式SBR反应器中，反应器填料填充比为4-10％。

2)在20-27℃下运行SBR反应器(2-4)，控制DO＝2-4mg/L，曝气时间2-3h，在氨氮负荷为0.015-0.027kgN/(kgMLSS·d)的条件下恢复全程硝化污泥的活性，当连续三天检测出水氨氮去除率为90-100％，活性污泥活性恢复，可以开始短程硝化工艺的启动。

3)反应器每日运行2个周期。反应器一个运行周期包括进水7-8min，缺氧搅拌0.5-1h，好氧运行2.5-3.5h，沉淀30-60min，排水7-8min，闲置30min，一个周期共计4.1-6.3h；待加入厌氧氨氧化填料后，在曝气结束后继续2-6h的缺氧搅拌，一个周期变为进水7-8min，缺氧搅拌0.5-1h，好氧运行1.5-3h，缺氧搅拌2-6h，沉淀30-60min，排水7-8min，闲置30min，共计5.1-11.8h。

一个周期具体运行操作步骤如下：

a)进水阶段：通过第一进水泵(2-3)从原水水箱(1)进水，设定进水量为反应器有效体积的50％-55％，进水时间7-8min。

b)缺氧运行阶段0.5-1h：进水完毕后进入缺氧运行阶段，通过搅拌器(2-5)来实现0.5-1h的缺氧搅拌。

c)好氧运行阶段2.5-3.5h在缺氧搅拌结束后，通过羟胺溶液进水泵(2-12)向SBR反应器内泵入盐酸羟胺溶液，泵入溶液时间为1-5min，使得SBR反应器(2-4)中羟胺质量浓度为4-6mg/L，每天只投加一次，每天第一个周期投加。与此同时，继续进行搅拌并通过时控开关控制曝气机(2-1)进行2.5-3.5h曝气；曝气机(2-1)通过SBR曝气盘(2-6)进行曝气，利用DO探头(2-7)、pH和DO监测仪器(2-9)和气体转子流量计(2-2)控制曝气阶段溶解氧维持在0.2-0.8mg/L。

曝气结束后，需检测曝气结束时亚硝酸盐积累率是否达到90％以上，若达到且维持90％以上亚硝积累率运行3天，则减少羟胺投加频率，变为5天投加一次，若曝气段末亚硝积累率连续1个月维持在75％以上即停止投加羟胺。

控制污泥龄：在每周期曝气段末进行排泥，短程硝化快速启动时控制污泥龄为10天；启动过程中，若曝气段末亚硝积累率维持在75％以上运行5天后即认为短程硝化启动成功，此后污泥龄控制为30天。

d)待短程硝化运行稳定即停止投加羟胺后，连续一个月曝气段末亚硝积累率维持在75％以上，向SBR反应器内加入富集好厌氧氨氧化菌的生物膜填料，根据对连续七天出水氨氮且亚硝态氮质量浓度波动小于10％的典型周期进行全程氨氮与亚硝态氮质量浓度的跟踪，调整曝气时间1.5-3h使曝气结束时，氨氮与亚硝态氮质量浓度比在0.6-1.1之间，而后在停止曝气后继续缺氧搅拌2-6h，使厌氧氨氧化菌利用氨氮与亚硝态氮进行脱氮，且出水亚硝态氮质量浓度低于3mg/L。若连续七天出水氨氮且亚硝态氮质量浓度波动小于10％，即实现部分短程硝化/厌氧氨氧化一体化的稳定运行。

e)沉淀排水、闲置阶段：沉淀排水设定沉淀时间为0.5-1h，泥水分离之后进行排水，排水比为50％-55％；闲置30min，为下一周期运行做准备。

f)而后系统进入下一个周期，重复以上b-e步骤。

时控装置(3)控制反应器的进水、搅拌、曝气、投加羟胺、排水过程。

本发明为投加羟胺结合低污泥龄控制快速实现部分短程硝化/厌氧氨氧化一体化的装置与方法，本发明具有以下优点：

1)本工艺采用厌氧氨氧化及利用城市污水中碳源进行反硝化工艺，无需额外投加碳源；且由于采用一体化工艺，占用面积小。

2)SBR反应器具有工艺简单，运行灵活，沉淀排水效果好，无污泥负荷，耐冲击性等优点，适合自动化操作。

3)系统可以快速启动短程硝化，对于实际应用具有很大参考价值。

4)通过低氧曝气的方式创造微环境，实现良好的同步硝化反硝化效果，最大程度将污水中的有机碳源用来进行反硝化，同时在低氧环境下，氨氧化细菌AOB在竞争溶解氧过程中占据优势，能够实现曝气段末亚硝积累率高于75％，减少曝气能耗。

5)由于SBR排水比控制在50％。通过缺好氧运行的方式，反硝化菌可以在第一个缺氧搅拌过程中利用生活污水中的COD将上一周期的NO₂ ^-反硝化完全，提高生活污水中COD的利用率。

6)通过缺好氧运行的方式，给了聚磷菌厌氧释磷好氧吸磷的生物推动力，使得聚磷菌得以高效除磷。

7)通过实现部分短程硝化，可以控制氨氮与亚硝比例，有利于提高厌氧氨氧化菌的生长速率。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图

图中：原水水箱(1)、原水水箱溢流管(1-1)和原水水箱放空阀(1-2)；曝气机(2-1)、气体转子流量计(2-2)、进水泵(2-3)、序批式SBR反应器(2-4)、电动搅拌器(2-5)、曝气盘(2-6)、DO探头(2-7)和pH探头(2-8)、pH和DO监测仪(2-9)、电磁排水阀(2-10)、放空阀(2-11)；羟胺溶液进水泵(2-12)，羟胺溶液水箱(2-13)；富集厌氧氨氧化生物膜填料(2-14)、时控装置(3)

图2为本发明中短程硝化启动过程运行方式图

图3为本发明中部分短程硝化/厌氧氨氧化一体化稳定运行方式图

具体实施方式

结合附图和实例对本申请专利进一步说明：如图1所示，本发明包括原水水箱、序批式SBR反应器、生物膜填料、时控装置。序批式SBR反应器由有机玻璃制成；原水水箱、生物膜填料由有机塑料制成。反应过程中进水、曝气、搅拌、出水过程均由时控装置(3)来完成。曝气机(2-1)、气体转子流量计(2-2)、曝气盘(2-6)串联而成组成曝气装置，通过调节转子流量计调节曝气量，从而控制DO浓度。通过电动搅拌桨搅拌，保证泥水混合均匀。

运行过程：

1)接种污泥：部分短程硝化SBR反应器(2-4)接种污泥为城市污水处理厂A²O全程硝化污泥，控制SBR反应器(2-4)中污泥浓度为3000-4000mg/L；厌氧氨氧化生物填料(2-14)在氨氮质量浓度为1780-1840mg/L的高氨氮PNA短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器中富集厌氧氨氧化菌，悬挂富集5个月以上形成厌氧氨氧化生物膜，后期加入到序批式SBR反应器中，反应器填料填充比为4-10％。

2)污泥活性恢复：在20-27℃下运行SBR反应器(2-4)，控制DO＝2-4mg/L，曝气时间2-3h，在氨氮负荷为0.015-0.027kgN/(kgMLSS·d)的条件下恢复全程硝化污泥的活性，当连续三天检测出水氨氮去除率为90-100％，活性污泥活性恢复。

3)反应器每日运行2个周期，一个周期的运行过程如下：

c)好氧运行阶段2.5-3.5h：在缺氧搅拌结束后，通过羟胺溶液进水泵(2-12)向SBR反应器内泵入盐酸羟胺溶液，泵入溶液时间为1-5min，使得SBR反应器(2-4)中羟胺质量浓度为4-6mg/L，每天只投加一次，每天第一个周期投加。与此同时，继续进行搅拌并通过时控开关控制曝气机(2-1)进行2.5-3.5h曝气；曝气机(2-1)通过SBR曝气盘(2-6)进行曝气，利用DO探头(2-7)、pH和DO监测仪器(2-9)和气体转子流量计(2-2)控制曝气阶段溶解氧维持在0.2-0.8mg/L。

d)待短程硝化运行稳定即停止投加羟胺后，一个月内曝气段末亚硝积累率维持在75％以上，向SBR反应器内加入富集好厌氧氨氧化菌的生物膜填料，根据对连续七天出水氨氮且亚硝态氮质量浓度波动小于10％的典型周期进行全程氨氮与亚硝态氮质量浓度的跟踪，调整曝气时间1.5-3h使曝气结束时，氨氮与亚硝态氮质量浓度比在0.6-1.1之间，而后在停止曝气后继续缺氧搅拌2-6h，使厌氧氨氧化菌利用氨氮与亚硝态氮进行脱氮，且出水亚硝态氮质量浓度低于3mg/L。若连续七天出水氨氮且亚硝态氮质量浓度波动小于10％，即实现部分短程硝化/厌氧氨氧化一体化的稳定运行。

f)而后系统进入下一个周期，重复以上b-e步骤。

具体运行参数如下：

SBR反应器由有机玻璃制成。进水为生活污水，排水比为50％，每周期进5L生活污水。进水7min，缺氧搅拌0.5-1h，好氧曝气2.5-3.5h，缺氧搅拌2h，沉淀30-60min，排水5min，闲置30min。污泥浓度3000—4000mg/L。SBR反应器每日运行两个周期，羟胺每日投加一次，待曝气末亚硝态氮积累率达到90％且维持3天后，减小投加频率为5天每次，若曝气段末亚硝积累率连续1个月维持在75％以上即停止投加羟胺；污泥龄在短程硝化启动阶段维持在10天，短程硝化启动成功后，即曝气末亚硝态氮积累率高于75％且维持5天，调整污泥龄为30天。富集有厌氧氨氧化菌的填料填充比为6％。

实验进水采用北京工业大学家属区排放的生活污水，具体水质pH7.1-7.9，COD浓度70-100mg/L，氨氮浓度30-40mg/L，亚硝态氮及硝态氮浓度低于1mg/L，C/N比为2-3，属于典型低碳氮比城市污水。实验运行期间，仅连续投加4天质量浓度为4-6mg/L的羟胺并保持污泥龄为10天即实现短程硝化，曝气段末亚硝积累率高于90％。部分短程硝化/厌氧氨氧化工艺运行稳定后即连续七天出水氨氮且亚硝态氮质量浓度波动小于10％，曝气段末pH在6.7-7.1之间，出水的平均COD，NH₄ ⁺-N，NO₃ ^-1-N，NO₂ ^-1-N，TN浓度分别如下：18.46mg/L，0.93mg/L，3.48mg/L，0.43mg/L，4.84mg/L，上述出水指标稳定，连续七天出水氨氮且亚硝态氮质量浓度波动小于10％，且均达到国家一级A标准。

Claims

1.投加羟胺结合低污泥龄控制快速实现部分短程硝化/厌氧氨氧化处理低碳氮比城市污水的装置，其特征在于，城市污水原水水箱(1)、序批式SBR反应器(2-4)、时控装置(3)依次连接；

城市污水原水水箱(1)设有原水水箱溢流管(1-1)和原水水箱放空阀(1-2)；城市污水原水水箱(1)通过第一进水泵(2-3)与序批式SBR反应器(2-4)相连；序批式SBR反应器(2-4)设有曝气机(2-1)、气体转子流量计(2-2)、搅拌器(2-5)、曝气盘(2-6)、DO探头(2-7)和pH探头(2-8)、pH和DO监测仪(2-9)、电磁排水阀(2-10)、放空阀(2-11)；羟胺溶液进水泵(2-12)，羟胺溶液水箱(2-13)和厌氧氨氧化生物膜填料(2-14)。

2.应用如权利要求1所述装置的方法，其特征在于：时控装置(3)控制反应器的进水、搅拌、曝气、投加羟胺、排水过程；

接种污泥：序批式SBR反应器(2-4)接种污泥为城市污水处理厂A²O全程硝化污泥，控制序批式SBR反应器(2-4)中污泥浓度为3000-4000mg/L；厌氧氨氧化生物填料(2-14)在氨氮质量浓度高于1000mg/L的高氨氮PNA短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器中富集厌氧氨氧化菌，悬挂富集5个月以上形成厌氧氨氧化生物膜，后期加入到序批式SBR反应器(2-4)中，厌氧氨氧化生物填料填充比为4-10％；

污泥活性恢复：在20-27℃下运行SBR反应器(2-4)，控制溶解氧DO＝2-4mg/L，曝气时间2-3h，在氨氮负荷为0.015-0.027kgN/(kgMLSS·d)的条件下恢复全程硝化污泥的活性，当连续三天检测出水氨氮去除率为90-100％，活性污泥活性恢复，开始以下过程；

每日运行2个周期；

一个周期具体运行操作步骤如下：

a)进水阶段：通过第一进水泵(2-3)从原水水箱(1)进水，设定进水量为反应器有效体积的50％-55％，进水时间7-8min；

b)缺氧运行阶段0.5-1h：进水完毕后进入缺氧运行阶段，通过搅拌器(2-5)来实现0.5-1h的缺氧搅拌；

c)好氧运行阶段2.5-3.5h：在缺氧搅拌结束后，通过羟胺溶液进水泵(2-12)向SBR反应器内泵入盐酸羟胺溶液，泵入溶液时间为1-5min，使得SBR反应器(2-4)中羟胺质量浓度为4-6mg/L，每天只投加一次，每天第一个周期投加；与此同时，继续进行搅拌并通过时控开关控制曝气机(2-1)进行2.5-3.5h曝气；曝气机(2-1)通过SBR曝气盘(2-6)进行曝气，利用DO探头(2-7)、pH和DO监测仪器(2-9)和气体转子流量计(2-2)控制曝气阶段溶解氧维持在0.2-0.8mg/L；

曝气结束后，需检测曝气结束时亚硝酸盐积累率是否达到90％以上，亚硝积累率是指曝气结束时亚硝态氮质量浓度/(亚硝态氮+硝态氮质量浓度)；若曝气段末亚硝积累率达到且维持90％以上连续运行3天，则减少羟胺投加频率，变为5天投加一次，若曝气段末亚硝积累率连续1个月维持在75％以上即停止投加羟胺；

控制污泥龄：在每周期曝气段末进行排泥，短程硝化刚开始启动时控制污泥龄为10天；启动过程中，若曝气段末亚硝积累率维持在75％以上运行5天后即认为短程硝化启动成功，此后污泥龄控制为30天；

d)待短程硝化运行稳定，即停止投加羟胺后，曝气段末亚硝积累率连续一个月维持在75％以上，向SBR反应器内加入富集好厌氧氨氧化菌的生物膜填料，根据对连续七天出水氨氮及亚硝态氮质量浓度波动小于10％的典型周期进行全程氨氮与亚硝态氮质量浓度的跟踪，调整曝气时间为1.5-3h，使曝气结束时，氨氮与亚硝态氮质量浓度比在0.6-1.1之间，而后在停止曝气后继续缺氧搅拌2-6h，使厌氧氨氧化菌利用氨氮与亚硝态氮进行脱氮，且使出水亚硝态氮质量浓度低于3mg/L；若连续七天出水氨氮以及亚硝态氮质量浓度波动小于10％，即实现部分短程硝化/厌氧氨氧化一体化的稳定运行；

e)沉淀排水、闲置阶段：沉淀排水设定沉淀时间为0.5-1h，泥水分离之后进行排水，排水比为50％-55％；闲置30min，为下一周期运行做准备；

f)而后系统进入下一个周期，重复以上b-e步骤。