CN115571984A - 从生活污水中回收羟基磷灰石颗粒及自养脱氮的装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从生活污水中回收羟基磷灰石颗粒及自养脱氮的装置与方法。本发明将磷酸盐矿化磷回收工艺与半短程硝化厌氧氨氧化自养脱氮工艺相结合，通过向厌氧氨氧化耦合磷酸盐矿化反应器内投加CaCl2，形成以羟基磷灰石等磷酸盐结晶为内核的厌氧氨氧化颗粒污泥。本发明不仅能够回收宝贵的磷资源，同时有利于厌氧氨氧化菌的持留与富集，最终提高处理系统的脱氮性能和运行的稳定性。脱氮效率提升至90％以上，除磷效率达到80％以上，磷回收达到30‑40％，为主流工艺自养脱氮耦合磷回收提供了新途径。
Description
技术领域
本发明涉及一种从生活污水中回收羟基磷灰石颗粒及自养脱氮的工艺技术，属于污水生物处理领域。
背景技术
磷是一种不可更新的、难以替代的有限自然资源，磷的回收是一个世界性的问题，据报道，约10％的开采磷最终进入废水中。在全球范围内，市政污水处理厂每年约有130万吨污水进行处理。从污水中有效回收磷被认为是解决方案之一，磷矿资源的稀缺性和不可替代性决定这种资源的估值更应该高于其它的资源，所以从污水中进行磷回收的重要性也逐步体现出来。氮也是导致水环境污染的营养物质之一，由氮、磷过量引起的水体富营养化问题不仅未得到解决，而且有日趋严重的趋势。因此，探索一种同时从城市污水中去除氮以及回收磷的新方法势在必行。
厌氧氨氧化工艺是迄今为止最经济、节能的污水脱氮工艺。厌氧氨氧化过程消耗H+导致碱性环境，而且生物代谢过程中产生的内源性有机物可诱导磷酸生物矿化，这为磷酸盐结晶和厌氧氨氧化污泥结合提供了必要的条件。李玉友等人提出将羟基磷灰石结晶与厌氧氨氧化过程相结合，微生物的参与可以降低成本并提高磷回收效率，同时生成的结晶磷酸盐会增强厌氧氨氧化颗粒的机械强度，这为主流磷回收提供了可能性。但是，对于低浓度废水，如城市生活污水，厌氧氨氧化工艺的应用仍然存在较大的难度，更不用说在主流工艺中实现磷回收过程。稳定的NO2 --N供应是厌氧氨氧化工艺在实际应用中的关键，半短程硝化为厌氧氨氧化过程提供了合适比例的物质供应，进一步拓宽了其实际应用的范围，为主流城市生活废水中实现高效脱氮以及磷回收提供了新技术。
基于以上主流城市污水处理中面临的问题和挑战，本发明将半短程硝化厌氧氨氧化工艺与生物矿化磷回收工艺相结合，促进了厌氧氨氧化颗粒的富集和稳定持留，同时实现氮的高效去除以及磷资源的回收，为城市污水深度处理提供了稳定高效的新技术，促进厌氧氨氧化工艺在污水处理中的推广应用。
发明内容
本发明目的之一是提供了一种从生活污水中回收羟基磷灰石颗粒及自养脱氮的装置，以此来解决主流工艺难以实现磷回收的问题，同时磷酸盐结晶矿化形成的羟基磷灰石等物质为厌氧氨氧化菌的菌群富集提供了良好的附着条件。
本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：从生活污水中回收羟基磷灰石颗粒及自养脱氮的装置，包括进水箱(1)、SBR进水蠕动泵(2)、气泵(3)、转子流量计(3-1)、曝气盘(3-2)、半短程硝化反应器(4)、搅拌装置(4-1)、进水口(4-2)、出水口(4-3)、进泥口(4-4)、EGSB蠕动泵(4-5)、中间水箱(4-6)、WTW主机(5)、溶解氧监测探头(5-1)、PH监测探头(5-2)、厌氧氨氧化反应器(6)、集气口(6-1)、出水口(6-2)、回流泵(6-3)、进水阀(6-4)、排水控制阀(6-5)、加药箱(7)、加药蠕动泵(7-1)、出水箱(8)；
进水箱(1)通过SBR进水蠕动泵(2)与半短程硝化反应器的进水口(4-2)相连，半短程硝化反应器(4)通过EGSB蠕动泵(4-5)与中间水箱(4-6)相连，厌氧氨氧化反应器(6)通过EGSB蠕动泵(4-5)与中间水箱(4-6)相连，加药箱(7)与厌氧氨氧化反应器(6)相连，加药箱(8)与厌氧氨氧化反应器(6)相连。
本发明目的之二是提供了一种从生活污水中回收羟基磷灰石颗粒及自养脱氮的方法，针对厌氧氨氧化细菌底物来源不稳定，受溶解氧等外部环境影响而难以富集和持留的特点，提出通过半短程硝化的方式，为厌氧氨氧化细菌提高充足的底物；同时通过两段式反应器运行，为厌氧氨氧化菌的活性发挥提供了良好的生存条件；厌氧氨氧化反应器(6)中，通过添加钙盐形成以羟基磷灰石为内核的厌氧氨氧化颗粒污泥，实现城市生活污水的高效同步脱氮及磷回收。
应用所述装置的方法，包括以下步骤：
1)半短程硝化反应器的启动：
a.将培育好的短程硝化污泥直接加入到半短程硝化反应器(4)内，进泥结束后保证反应器内污泥浓度为3500-4000mg/L；
b.将溶解氧监测探头(5-1)、pH监测探头(5-2)浸没至半短程硝化反应器液面以下，实时监测和读取反应器内混合液的pH和DO值；
c.进水为城市生活污水，进水箱(1)中的生活污水首先由SBR进水蠕动泵(2)泵入到半短程硝化反应器(4)中，随后反应器内进行1.5-2.0h的厌氧搅拌，厌氧搅拌结束后，控制溶解氧为0.5-1.5mg/L曝气3.0-5.0h，使半短程硝化反应器(4)出水中的亚硝态氮和氨氮的质量浓度比维持在1.0-1.5之间，之后停止曝气；曝气结束后沉淀60-80min，通过蠕动泵(4-5)将上清液排出至中间水箱(6)中，排水比为50-70％。
d.控制半短程硝化反应器(4)污泥龄为9-13d；
e.当除磷效率达到25％以上，且出水中亚硝态氮和氨氮的质量浓度比在1.0-1.5之间稳定维持15天以上，指示半短程硝化反应器(4)启动成功。
2)厌氧氨氧化反应器的启动：
a.将厌氧氨氧化污泥直接接种进厌氧氨氧化反应器(6)，进泥结束后保证厌氧氨氧化反应器内污泥浓度为4000-5000mg/L；
b.通过回流泵(6-3)控制系统的回流比为100-400％，系统的水力停留时间维持1.0-5.0h之间，不进行主动排泥；
c.通过EGSB蠕动泵(4-5)将配水泵入厌氧氨氧化反应器(6)，配水先设为NH4 +-N、NO2 --N分别为90-100、110-120mg/L，每天监测氮素的损失，当系统出水的总氮去除率高于75％时并维持20天以上，可降低NH4 +-N、NO2 --N至50-60、70-80mg/L，当系统出水的总氮去除率高于75％时并维持20天以上，指示厌氧氨氧化反应器(6)启动成功；
3)半短程硝化反应器与厌氧氨氧化反应器的串联运行：
a.将半短程硝化反应器(4)的出水排出至中间水箱(4-6)，该反应器内排水比为66.7％，每天排4次；
b.厌氧氨氧化反应器(6)采用连续进水的方式，水力停留时间为1.0-5.0h，回流比为100-400％，通过EGSB蠕动泵(4-5)将中间水箱(4-6)中的水泵入厌氧氨氧化反应器(6)内，每天监测氮素的损失，最终出水的总氮去除率达到80％以上并维持15-20天以上，指示该系统串联运行成功；
4)羟基磷灰石颗粒污泥的形成：
a.半短程硝化反应器与厌氧氨氧化反应器的串联运行成功后，通过加药箱(7)向厌氧氨氧化反应器(6)中添加CaCl2，控制加药箱内Ca2+浓度25-50mg/L之间，Ca2+与PO4 3--P的质量浓度比在3-5之间；
b.厌氧氨氧化反应器(6)的出水通过U型出水管(6-2)溢流排出，当总氮去除稳定在90％以上并维持20-30天以上，使用激光粒度仪测量厌氧氨氧化反应器(6)内的颗粒粒径，平均粒径达到300μm以上，采用XRD(X射线衍射)测量厌氧氨氧化反应器(6)内的污泥，XRD结果与标准卡片对比，出现Ca10(PO4)6(OH)2的峰值，指示半短程硝化-厌氧氨氧化耦合羟基磷灰石颗粒污泥已形成；
本发明提供的从生活污水中回收羟基磷灰石颗粒及自养脱氮的装置与方法，具有以下技术优势：
1)本发明通过半短程硝化的方式，为厌氧氨氧化细菌提供了充足的底物，半短程硝化能够有效的抑制NOB的过度生长，使得系统长期保持一个稳定的短程硝化效果，而且能够节约曝气能耗；
2)本发明在半短程硝化反应器中主动排泥，培养聚磷菌，在前端反应器中实现半短程硝化作用的同时，实现磷的部分去除；
3)本发明通过两段式的运行，将厌氧氨氧化反应器设置为膨胀颗粒污泥床EGSB的形式，防止好氧环境对厌氧氨氧化的不利影响，使得厌氧氨氧化菌能够在适宜的条件下生长，极大地发挥其深度脱氮的功能；
4)本发明通过投加CaCl2，形成羟基磷灰石沉淀，不仅能够回收宝贵的磷资源，同时有利于厌氧氨氧化菌以沉淀物为晶核形成颗粒污泥，从而使厌氧氨氧化菌得到持留与富集，最终提高处理系统的脱氮性能和运行的稳定性。产生的羟基磷灰石沉淀不仅促进污泥颗粒化并且作为晶核载体使得厌氧氨氧化细菌富集生长，脱氮效率提升至90％以上，同时磷回收效率提升至30～40％。
附图说明
图1是本发明装置结构示意图；
图2是半短程硝化反应器启动过程中各项指标随时间的变化图；
图3是厌氧氨氧化反应器启动过程中各指标随时间的变化图；
图4是两段式反应器加入CaCl2前后各项指标随着时间的变化图；
图5是厌氧氨氧化反应器内加入CaCl2前后污泥粒径的变化图。
图中，1—进水箱，2—SBR进水蠕动泵，3—气泵，4—半短程硝反应器，5—WTW主机，6—厌氧氨氧化反应器，7—加水箱，8—出水水箱，3-1—转子流量计，3-2—曝气盘，4-1—搅拌装置，4-2—进水口，4-3—出水口，4-4—进泥口，4-5—EGSB蠕动泵，4-6—中间水箱，5-1—溶解氧监测探头，5-2—pH监测探头，6-1—集气口，6-2—出水口，6-3—回流泵，6-4—进水阀，6-5—排水阀，7-1—加药蠕动泵。
具体实施方式
结合附图及实施实例详细说明本发明方案。
如图1所示，本发明系统装置包括：50L常规进水箱(1)、0-300mL/min SBR进水蠕动泵(2)、30L/min气泵(3)、0-1.0L/min转子流量计(3-1)、微孔曝气盘(3-2)、半短程硝化反应器(4)、搅拌装置(4-1)、进水口(4-2)、出水口(4-3)、进泥口(4-4)、0-300mL/min EGSB蠕动泵(4-5)、40L中间水箱(4-6)、WTW主机(5)、溶解氧监测探头(5-1)、pH监测探头(5-2)、厌氧氨氧化反应器(6)、集气口(6-1)、出水口(6-2)、回流泵(6-3)、进水阀(6-4)、排水控制阀(6-5)、25L加药箱(7)、0-300mL/min加药泵(7-1)、出水水箱(8)。
本装置连接如下所述：进水箱(1)通过SBR进水蠕动泵(2)与半短程硝化反应器的进水口(4-2)相连，半短程硝化反应器(4)通过EGSB蠕动泵(4-5)与中间水箱(4-6)相连，气泵(3)通过曝气盘(3-2)为半短程硝化反应器提供氧气，溶解氧监测探头(5-1)、pH监测探头(5-2)浸没到半短程硝化反应器(4)液面以下，搅拌装置(4-1)置于半短程硝化反应器(4)正中央，末端距离反应器底部10cm，厌氧氨氧化反应器(6)通过EGSB蠕动泵(4-5)与中间水箱(4-6)相连，加药箱(7)通过加药泵(7-1)与厌氧氨氧化反应器(6)相连，反应产生气体通过集气口(6-1)排出，通过回流泵(6-3)将厌氧氨氧化反应器(6)内污水回流，处理后的出水通过出水口(6-2)排出至出水水箱(8)中。
本发明形成从生活污水中回收羟基磷灰石颗粒及自养脱氮的方法，包括以下步骤：
1)半短程硝化反应器的启动：
a.设置上述半短程硝化的装置，其中半短程硝化反应器(4)体积为10L，工作体积为9.0L，内径为10cm；
b.将取自北京市北京工业大学实验室内短程硝化反应器的短程硝化污泥加入到半短程硝化反应器(4)内，进泥结束后测定反应器内污泥浓度为3250mg/L，溶解氧监测探头(5-1)、pH监测探头(5-2)浸没到半短程硝化反应器(4)液面以下10cm；
c.进水为城市生活污水，进水COD：150-250mg/L，NH4 +-N：35-60mg/L，C/N(质量浓度比)为3-4，每天运行4个周期，每个周期6.0h，包括厌氧搅拌90min、好氧曝气180min、沉淀72min以及倾析上清液18min；
d.半短程硝化反应器(4)处于A/O运行模式，厌氧段控制搅拌装置(4-1)转速为60rpm/min，厌氧搅拌1.5h，好氧段控制气体流量计(3-1)的气量为0.8L/min，采用微孔曝气的方式，曝气3.0h，控制参数使反应器中的亚硝态氮和氨氮的比值(质量浓度比)为1.32，之后停止曝气，曝气结束后沉淀72min，沉淀阶段不做任何处理，仅静置沉淀，沉淀结束后，通过EGSB蠕动泵(4-5)将上清液排出至中间水箱(6)中，排水比为65％；
e.通过每天排泥600mL控制半短程硝化反应器(4)的污泥龄为10d；
f.系统在A/O模式下长期运行，聚磷菌得以优势生长，当系统的除磷效率达到25％以上，且出水中亚硝态氮和氨氮的比值(质量浓度比)稳定在1.32左右达15天以上，我们认为半短程硝化反应器(4)启动成功。
2)厌氧氨氧化反应器的启动：
a.设置厌氧氨氧化反应器装置，该反应器工作体积为2L，高175cm，内径为2.5cm；
b.将取自取自污水处理厂内厌氧氨氧化反应器内的6000mL的厌氧氨氧化污泥直接接种进厌氧氨氧化反应器(6)，进泥结束后保证反应器内污泥浓度为4000mg/L；
c.进水为人工配水，进水NH4 +-N、NO2 --N浓度分别在100mg/L、120mg/L的情况下每天监测氮素的损失，当系统出水的总氮去除率高于75％时并维持20天以上，可降低NH4 +-N、NO2 --N至60mg/L、75mg/L，当系统出水的总氮去除率高于75％时并维持20天以上，指示厌氧氨氧化反应器(6)启动成功；配水组成：NH4Cl，NaNO2根据不同浓度需求配置，0.03g/LK3PO4，1.50g/L NaHCO3，0.12g/L MgSO4.7H2O，微量元素1和微量元素2分别为1mL/L；微量元素1组成：5.00g/L EDTA，9.17g/L FeSO4.7H2O；微量元素2组成(g/L)：15.00g/L EDTA，0.24g/L CoCl2.6H2O，0.43g/L ZnSO4.7H2O，0.99g/L MnCl2.4H2O，0.25g/L CuSO4.5H2O，0.22g/L NaMoO4.2H2O，0.19g/L NiCl2.6H2O，0.21g/L NaSeO4.6H2O，0.014g/L H3BO4；以连续进水的方式运行；
d.通过回流泵(6-3)控制系统的回流比为200％，通过EGSB进水泵(4-5)控制厌氧氨氧化反应器(6)的水力停留时间为1.8h，厌氧氨氧化反应器(6)不进行主动排泥；
3)半短程硝化反应器与厌氧氨氧化反应器的串联运行：
a.将半短程硝化反应器(4)的出水排出至中间水箱(4-6)，每天排出24L，中间水箱(4-6)的水质参数COD：80-120mg/L，NH4 +-N：20-30mg/L，NO2 --N：20-30mg/L，PO4 3--P：3-4mg/L，C/N：2.0-6.0；
b.厌氧氨氧化反应器(6)采用连续进水的方式，水力停留时间为1.8h，回流比为200％，通过EGSB蠕动泵(4-5)将中间水箱(4-6)中的水泵入厌氧氨氧化反应器(6)内，每天监测氮素的损失，最终出水的总氮去除率达到80％以上并维持20天以上，指示该系统串联运行成功；
4)羟基磷灰石颗粒污泥的形成：
a.两段式半短程-厌氧氨氧化反应器稳定运行一段时间后，通过加药箱(7)向厌氧氨氧化反应器(6)中添加CaCl2，控制加药箱(7)内Ca2+浓度20mg/L左右，加药箱(7)设为25L，每次配水0.06g/L的CaCl2药剂，使得Ca/P(质量浓度比)＝3；
b.厌氧氨氧化反应器(6)的出水通过U型出水管(6-2)溢流排出，从而完成完整的主流脱氮及磷回收过程，添加CaCl2前后，分别用1mL离心管取厌氧氨化反应器内的污泥，使用激光粒度仪测量厌氧氨氧化反应器(6)内粒径，平均粒径达到300um以上，采用XRD(X射线衍射)测量厌氧氨氧化反应器(6)内的污泥，XRD结果与标准卡片对比，出现Ca10(PO4)6(OH)2的峰值，同时脱氮效率和除磷效率达到90％和80％以上，磷回收效率30％-40％，指示半短程硝化-厌氧氨氧化耦合羟基磷灰石颗粒污泥已形成。
在整个系统启动和运行过程中对各项指标进行监控，具体参见图1～图5。
检测方法：NH4 +-N采用纳式试剂光度法检测，NO2 --N采用N-(1-萘基)-乙二胺光度法检测，NO3 --N采用麝香草酚法检测，PO4 3--P采用钼锑抗分光光度法检测，COD采用快速测定仪检测；MLSS采用滤纸法；pH、DO使用德国WTW的pH仪和溶解氧仪进行检测；粒径采用激光粒度仪进行测定。
由图2可以看出，在1-15d，接种的短程硝化污泥经过运行调控后，逐渐恢复了硝化活性，出水亚硝态氮逐渐增高，出水氨氮逐渐降低，15d之后，出水的亚硝态氮和氨氮的比例稳定在1.5-2.2之间，亚硝态氮稳定在30mg/L左右，氨氮稳定在20mg/L左右，并保持15天以上，这说明经调控达到了合适的半短程硝化效果。
由图3可以看出，厌氧氨氧化反应器在经历由高浓度氨氮过渡到低氨氮浓度废水的过程，在1-22d，氨氮浓度、亚硝态氮分别为100mg/L和120mg/L，经过16d的运行调控，总氮去除率上升至50-75％，出水中的氨氮和亚硝态氮持续降低，几近于0，氨氮去除率和亚硝态氮去除率达到90％以上，这说明厌氧氨氧化效果较好。在22d将氨氮、亚硝态氮分别调至60mg/L、75mg/L，这是为了适应两段式反应器连接后进水为低氨氮污水的情况，运行一段时间后，总氮去除率达到60％以上，出水氨氮、亚硝态氮依旧保持很低的浓度，两者去除率达到90％以上，这说明厌氧氨氧化反应器已经能够承接半短程硝化反应器的出水。
由图4可以看出，串联后的半短程硝化-厌氧氨氧化反应器在经过5d的适应后，出水氨氮、亚硝态氮及硝态氮几近于无，皆在4mg/L以下，总氮去除率上升至90％以上，总除磷效率在40％左右。其中半短程硝化反应器除磷贡献较大，达到30％以上，厌氧氨氧化反应器贡献较少，在10％左右，COD去除率在75％左右，说明厌氧氨氧化反应器已经出现了较好的厌氧氨氧化耦合反硝化效果。在12d开始向厌氧氨氧化反应器内加入CaCl2，使得Ca/P(质量浓度比)为3，观察到除磷效果有了明显改善，出水磷持续下降，最后降至1.0mg/L左右，总除磷效率上升至87.25％以上。厌氧氨氧化反应器内除磷贡献增大，上升至50-75％，COD去除率也上升至80％-85％，总氮去除率没有受到很大影响。从图5也可以看出，加入CaCl2后，第80d的厌氧氨氧化污泥的粒径明显增大，增至433.1um，且粒径较大的污泥占比明显增大。这说明Ca2+的加入使得厌氧氨氧化反应器发生了生物矿化作用，形成了以羟基磷灰石为主的磷酸盐矿化结晶，增强脱氮除磷效果。半短程硝化-厌氧氨氧化耦合羟基磷灰石颗粒污泥有较好的自养脱氮及磷回收作用，对污水处理及磷资源回收具有重要意义。
Claims (2)
1.从生活污水中回收羟基磷灰石颗粒及自养脱氮的装置，其特征是，包括进水箱(1)、SBR进水蠕动泵(2)、气泵(3)、转子流量计(3-1)、曝气盘(3-2)、半短程硝化反应器(4)、搅拌装置(4-1)、进水口(4-2)、出水口(4-3)、进泥口(4-4)、EGSB蠕动泵(4-5)、中间水箱(4-6)、WTW主机(5)、溶解氧监测探头(5-1)、pH监测探头(5-2)、厌氧氨氧化反应器(6)、集气口(6-1)、出水口(6-2)、回流泵(6-3)、进水阀(6-4)、排水控制阀(6-5)、加药箱(7)、加药泵(7-1)、出水箱(8)；
根据权利要求1所述的从生活污水中回收羟基磷灰石颗粒及自养脱氮的装置，其特征是，进水箱(1)通过SBR进水蠕动泵(2)与半短程硝化反应器的进水口(4-2)相连，半短程硝化反应器(4)通过EGSB蠕动泵(4-5)与中间水箱(4-6)相连，厌氧氨氧化反应器(6)通过EGSB蠕动泵(4-5)与中间水箱(4-6)相连，加药箱(7)与厌氧氨氧化反应器(6)相连，加药箱(8)与厌氧氨氧化反应器(6)相连。
2.应用如权利要求1所述装置的方法，其特征是，包括如下步骤：
1)半短程硝化反应器的启动：
a.将短程硝化污泥直接加入到半短程硝化反应器(4)内，进泥结束后保证反应器内污泥浓度为3500-4000mg/L；
b.将溶解氧监测探头(5-1)、pH监测探头(5-2)浸没至半短程硝化反应器液面以下，实时监测和读取反应器内混合液的pH和DO值；
c.进水为城市生活污水，进水箱(1)中的生活污水首先由SBR进水蠕动泵(2)泵入到半短程硝化反应器(4)中，随后反应器内进行1.5-2.0h的厌氧搅拌，厌氧搅拌结束后，控制溶解氧为0.5-1.5mg/L曝气3.0-5.0h，使半短程硝化反应器(4)出水中的亚硝态氮和氨氮的质量浓度比维持在1.0-1.5之间，之后停止曝气；曝气结束后沉淀60-80min，通过蠕动泵(4-5)将上清液排出至中间水箱(6)中，排水比为50-70％；
d.控制半短程硝化反应器(4)污泥龄为9-13d；
e.当除磷效率达到25％以上，且出水中亚硝态氮和氨氮的质量浓度比在1.0-1.5之间稳定维持15天以上，指示半短程硝化反应器(4)启动成功；
2)厌氧氨氧化反应器的启动：
a.将厌氧氨氧化污泥直接接种进厌氧氨氧化反应器(6)，进泥结束后保证厌氧氨氧化反应器内污泥浓度为4000-5000mg/L；
b.通过回流泵(6-3)控制系统的回流比为100-400％，系统的水力停留时间维持1.0-5.0h之间，不进行主动排泥；
c.通过EGSB蠕动泵(4-5)将配水泵入厌氧氨氧化反应器(6)，配水先设为NH4 +-N、NO2 --N分别为90-100、110-120mg/L，每天监测氮素的损失，当系统出水的总氮去除率高于75％时并维持20天以上，降低NH4 +-N至50-60mg/L、降低NO2 --N 70-80mg/L，当系统出水的总氮去除率高于75％时并维持20天以上，指示厌氧氨氧化反应器(6)启动成功；
3)半短程硝化反应器与厌氧氨氧化反应器的串联运行：
a.将半短程硝化反应器(4)的出水排出至中间水箱(4-6)，该反应器内排水比为66.7％，每天排4次；
b.厌氧氨氧化反应器(6)采用连续进水的方式，水力停留时间为1.0-5.0h，回流比为100-400％，通过EGSB蠕动泵(4-5)将中间水箱(4-6)中的水泵入厌氧氨氧化反应器(6)内，每天监测氮素的损失，最终出水的总氮去除率达到80％以上并维持15-20天以上，指示该系统串联运行成功；
4)羟基磷灰石颗粒污泥的形成：
a.半短程硝化反应器与厌氧氨氧化反应器的串联运行成功后，通过加药箱(7)向厌氧氨氧化反应器(6)中添加CaCl2，控制加药箱内Ca2+浓度25-50mg/L之间，Ca2+与PO4 3--P的质量浓度比在3-5之间；
b.厌氧氨氧化反应器(6)的出水通过U型出水管(6-2)溢流排出，当总氮去除稳定在90％以上维持20-30天以上。
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