硝酸盐废水生活污水同步处理装置、系统及方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体为一种硝酸盐废水生活污水同步处理装置、系统及方法，旨在同一装置中发生纯膜MBBR短程反硝化（Partial Denitrification, PD）短程硝化（Partial Nitrification, PN）-短程反硝化厌氧氨氧化（PartialDenitrification Anammox, PDA）的耦合，最终实现高效稳定脱氮。

背景技术

随着工业化进程的加快，环境污染问题愈发突出，如化肥、电镀、皮革、化工等行业生产过程大量使用硝酸、硝酸盐化合物，使得此类工业废水中硝酸盐氮含量较高，若该类废水未达标排放而进入水体，会导致水体富营养化、藻类疯长等严重的水体问题。通常硝酸盐废水NO

厌氧氨氧化是一种以NH

发明内容

在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不意图确定本申请的关键或重要部分，也不意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于现有技术的上述缺陷，本申请的目的之一是提供一种硝酸盐废水生活污水同步处理装置、系统及方法，以解决目前硝酸盐废水处理过程中需外加碳源、成本高、二次污染的缺点以及厌氧氨氧化基质NO

本申请第一方面提供一种硝酸盐废水生活污水同步处理装置，包括：

底部密封的外筒；

内筒，固定设置于所述外筒内，其顶部密封，其底部与所述外筒连通；

所述内筒内部设有布水器、曝气机和第一填料；其中，所述曝气机设置于所述布水器的下方，与外部的风机连接；所述第一填料在装置运行时处于游离状态且被封于所述内筒中；

所述外筒与所述内筒之间固定设有第二填料。

上述硝酸盐废水生活污水同步处理装置中，作为优选，所述外筒包括：第一竖直筒、第二喇叭状筒、第三竖直筒；其中，所述第二喇叭状筒呈上宽下窄设置，其上端与所述第一竖直筒的下端连接，其下端与所述第三竖直筒的上端连接；所述外筒的下部设有排空阀。

上述硝酸盐废水生活污水同步处理装置中，作为优选，所述内筒的筒体包括第一竖直环形隔板和第二喇叭状隔板；所述第二喇叭状隔板口径上小下大，其上端与第一竖直环形隔板的下端连接。

上述硝酸盐废水生活污水同步处理装置中，作为优选，所述内筒包括：筒体，用于封住所述筒体上端的顶盖，以及用于封住所述筒体下端的挡板。

上述硝酸盐废水生活污水同步处理装置中，作为优选，所述挡板包括第一可收取式聚乙烯填料盘，以及形状与内筒底部形状匹配、用于支撑所述第一可收取式聚乙烯填料盘的支撑部；

所述第一可收取式聚乙烯填料盘包括：提拉结构和扇形盘面，所述扇形盘面由若干聚乙烯圆盘填料拼接而成；所述提拉结构与所述扇形盘面连接，通过所述提拉结构的收放实现所述扇形盘面的收缩和展开。

上述硝酸盐废水生活污水同步处理装置中，作为优选，所述提拉结构包括至少一根竖直设立的提拉件；与所述提拉件的下端连接的N根向外辐射设置的连接件；所述连接件与所述扇形盘面的径向边连接。

上述硝酸盐废水生活污水同步处理装置中，作为优选，布水器包括内外同心设置的第一环形布水管和第二环形布水管，二者设置于同一平面上，还包括径向水管，贯通第一环形布水管和第二环形布水管的径向将二者连通，所述径向水管的中部连接进水管，所述第一环形布水管、所述第二环形布水管、所述径向水管上均设有布水口。

上述硝酸盐废水生活污水同步处理装置中，作为优选，还包括填料支撑件；所述第二填料为条状软性填料；所述填料支撑件包括上支撑件和下支撑件，用于将同一条所述第二填料的上端、下端分别固定。

上述硝酸盐废水生活污水同步处理装置中，作为优选，所述上支撑件和/或下支撑件包括第二可收取式聚乙烯填料盘，以及用于支撑所述第二可收取式聚乙烯填料盘的支撑部，所述第二可收取式聚乙烯填料盘与第一可收取式聚乙烯填料盘相同，但其扇形平面内侧缺失，以与所述内筒的外周面形状适配。

本申请第二方面提供一种硝酸盐废水生活污水同步处理系统，包括生活污水水箱、硝酸盐废水水箱、混合污水稀释水箱、上述硝酸盐废水生活污水同步处理装置以及出水箱；

所述生活污水水箱中的生活污水经第一进水泵泵入所述混合污水稀释水箱，第一电磁流量计监测水量；同时，所述硝酸盐废水水箱中的硝酸盐废水经第二进水泵泵入所述混合污水稀释水箱，第二电磁流量计监测水量；所述混合污水稀释水箱中的混合污水稀释液经第三进水泵输送至所述硝酸盐废水生活污水同步处理装置处理，第三电磁流量计监测进水量；处理完毕后水流至所述出水箱。

本申请第三方面提供一种硝酸盐废水生活污水同步处理方法，通过上述所述硝酸盐废水生活污水同步处理装置实现，包括：

步骤一，纯膜MBBR短程反硝化短程硝化双短程工艺的驯化：

向所述内筒投加适量的活性污泥和第一填料，将生活污水与硝酸盐废水混合并稀释后，通过布水器进入内筒上部并流向底部，布水流量0.5~0.6m

步骤二，短程反硝化短程硝化-短程反硝化厌氧氨氧化工艺的驯化：

待内筒的纯膜MBBR驯化成功且稳定运行后，往外筒中投加适量的短程反硝化污泥及厌氧氨氧化污泥，接种适量的空白第二填料悬挂固定于填料支撑件上，外筒保持厌氧状态；内筒出水全部流入外筒，确保所有污水都经过内筒处理、外筒处理共两次处理后再排出，监测外筒的出水指标确保驯化成功；

步骤三，硝酸盐废水生活污水同步处理：

所述步骤一和所述步骤二都驯化成功过后，进行硝酸盐废水生活污水同步处理。

上述硝酸盐废水生活污水同步处理方法，作为优选，步骤一中，向所述内筒投加其有效体积3/4的活性污泥，同时并投加有效体积3/4空白第一填料。

上述硝酸盐废水生活污水同步处理方法，作为优选，步骤一中，出水的NH

上述硝酸盐废水生活污水同步处理方法，作为优选，步骤二中，往外筒中投加其有效体积3/4的短程反硝化污泥及厌氧氨氧化污泥，接种空白的第二填料，所述第二填料占外筒有效体积的2/3-3/4；外筒内溶解氧控制在0.5mg/L以下；更优选地，外筒内溶解氧控制在0.2mg/L以下。

上述硝酸盐废水生活污水同步处理方法，作为优选，步骤二中，当监测到外筒的出水指标中氨氮低于8～15mg/L，总氮低于20mg/L即表示驯化成功。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

第一，本发明提供一种用于硝酸盐废水生活污水同步处理的一体化装置，可将短程硝化、短程反硝化、厌氧氨氧化耦合，无需外加碳源，实现硝酸盐废水和生活污水的同时高效脱氮。

第二，本发明实施例提供的装置中，内筒短程反硝化将硝酸盐氮转化为亚硝态氮，短程硝化将部分氨氮氧化为亚硝态氮，可实现亚硝态氮的双重累积，解决了厌氧氨氧化过程亚硝态氮积累率较低的问题。

第三，本发明优选实施例提供的装置中，内筒、外筒之间所设填料支撑件采用由聚乙烯圆盘填料拼接而成填料盘，一方面可避免填料随水流上浮流失等现象，一方面其表面可形成生物膜，增加装置内生物量。固定填料的简易拆卸性可避免填料堵塞或老化而不能更换的问题。

第四，本发明实施例提供的装置中，污水进入内筒通过短程反硝化短程硝化实现有机物、NO

第五，本发明实施例提供的装置中，内筒只能下部出水且全部进入外筒，确保了所有污水都经过两次处理后再排出，进一步提高了污染物的去除效率。

附图说明

本申请可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本申请的优选实施例和解释本申请的原理和优点。其中：

图1为本发明实施例的硝酸盐废水生活污水同步处理装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的硝酸盐废水生活污水同步处理系统的结构示意图；

图3为本发明另一具体实施例的硝酸盐废水生活污水同步处理系统的结构示意图；

图4为本发明实施例的硝酸盐废水生活污水同步处理装置中布水器的结构示意图；

图5为本发明优选实施例的硝酸盐废水生活污水同步处理装置中作为第一填料且作为构成可收取式聚乙烯填料盘的基本单元的聚乙烯圆盘填料的结构示意图；

图6为本发明实施例的硝酸盐废水生活污水同步处理装置中由多个聚乙烯填料组合构成的可收取式聚乙烯填料盘的结构示意图，其中，（a）示出了用于内筒的第一可收取式聚乙烯填料盘的大致结构，（b）示出了用于外筒的第二可收取式聚乙烯填料盘的大致结构。

图中附图标记如下：

1-生活污水水箱；11-生活污水进水口；12-第一出水口；13-第一进水泵；14-第一电磁流量计；

2-硝酸盐废水水箱；21-硝酸盐废水进水口；22-第二出水口；23-第二进水泵；24-第二电磁流量计；

3-混合污水稀释水箱；31-第三出水口；32-第三进水泵；33-第三电磁流量计；

4-硝酸盐废水生活污水同步处理装置（即短程反硝化短程硝化-短程反硝化厌氧氨氧化反应装置，亦简称PDPN-PDA装置）；41-排空阀；42-第一可移动式隔网；43-填料支撑件；44-内筒取样口；45-第一填料；451-聚乙烯圆盘填料；452-提拉结构；46-内筒，461-第一竖直环形隔板，462-第二喇叭状隔板；431-挡板；47-第二填料；48-曝气机；49-布水器；410-外筒，4101-第一竖直筒，4102-第二喇叭状筒，4103-第三竖直筒；411-出水堰；412-第四出水口；413-第二可移动式隔网；414-风机；415- pH及溶解氧实时测量系统；491-第一环形布水管，492-第二环形布水管，493-径向水管；

5-出水箱；51-第五出水口。

本领域技术人员应当理解，相同的附图标记代表相同的零部件或作用同等的零部件，所有附图仅仅是为了便于解释说明本申请的技术内容，构成最优实施方式所采用的数字、零部件的位置、零部件之间的相互关系以及零部件的尺寸等技术特征不构成对技术方案本身的限定，而应延伸至该技术领域所覆盖的整个领域。附图中的元件、部件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的；例如，附图中某些元件、部件的尺寸可能相对于其他元件、部件放大了，以便有助于提高对本申请实施例的理解。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本申请的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与装置及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本申请内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图中仅仅示出了与本申请的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本申请关系不大的其他细节。

本申请提供了一种硝酸盐废水生活污水同步处理装置，包括：底部密封的外筒；内筒，固定设置于所述外筒内，其顶部密封，其底部与所述外筒连通；所述内筒的内部设有布水器、曝气机和第一填料，其中，所述曝气机设置于所述布水器的下方，所述第一填料在装置运行时处于游离状态且被封于所述内筒中；所述外筒与所述内筒之间固定设有第二填料。

本申请的思路在于提出一种短程反硝化短程硝化（PDPN）-短程反硝化厌氧氨氧化（PDA）工艺包括适合该工艺的装置和处理方法，汲取PNA、PDA两种工艺的优势，将其应用于同时处理硝酸盐废水与生活污水。将硝酸盐废水与生活污水混合稀释液同时通入处理装置的内筒，厌氧条件下PDPN中PD过程完全利用生活污水中有机碳实现硝酸盐废水中硝酸盐的去除并累积亚硝酸盐，而PN在微好氧条件（DO浓度：0.2~0.8mg/L）将生活污水中部分氨氮转化为亚硝酸盐，PDPN过程可实现亚硝态氮的双重累积，为外筒厌氧氨氧化提供充足的底物。而外筒PDA可进一步去除内筒残余及厌氧氨氧化产物硝酸盐氮，同时避免内筒残留COD对外筒厌氧氨氧化菌的抑制作用，进而提高系统总氮去除率。此外，系统纯膜结构（比如内筒纯膜MBBR、外筒软性填料与硬质填料硬盘），提高系统耐冲击负荷，更加稳定。本发明解决了硝酸盐废水处理过程中需外加碳源、成本高、二次污染的缺点，以及厌氧氨氧化基质NO

需要说明的是，在本申请中，“A和/或B”应当解释为可以是以下三种并列情况中的任一种：A；B；A和B。例如，“第一支撑件、第二支撑件和/或第三支撑件”应当理解为是“第一支撑件”、“第二支撑件”、“第三支撑件”、“第一支撑件和第二支撑件”、 “第一支撑件和第三支撑件”、 “第二支撑件和第三支撑件”以及“第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件”六种情形中的任一种。

图1示出了本申请实施例的硝酸盐废水生活污水同步处理装置的一种示例结构，包括：

底部密封的外筒410；

内筒46，固定设置于外筒410内，其顶部密封，其底部与外筒410连通；

内筒46内部设有布水器49、曝气机48和第一填料45，其中，曝气机48设置于布水器49的下方，第一填料45在装置运行时处于游离状态且被封于内筒46中；

外筒410与内筒46之间固定设有第二填料47。

以下对其各部件及其连接关系进行进一步地阐述。

本申请的实施例中，内筒46内部空间和外筒410与内筒46之间的空间为污水处理的主要场所，其中，内筒46内部空间主要用于实现短程反硝化短程硝化反应，外筒410（即外筒410与内筒46之间的空间）主要用于实现短程反硝化厌氧氨氧化反应。

在某一具体实施例中，如图1、图2所示，外筒410包括：第一竖直筒4101、第二喇叭状筒4102、第三竖直筒4103，其中，第二喇叭状筒4102呈上宽下窄设置，其上端与第一竖直筒4101的下端连接，其下端与第三竖直筒4103的上端连接；具体地，外筒410可以为一个底部封闭的上宽下窄的筒状体，其中，第一竖直筒4101构成外筒410的上部，其口径较大；第三竖直筒4103构成外筒410的下部，其口径较小；第二喇叭状筒4102构成主体外壳的中部，呈上宽下窄设置，即上口径大于下口径，其上端与第一竖直筒4101的下端口径相当、互相连接，其下端与第三竖直筒4103的上端口径相当、互相连接；如此，第一竖直筒4101、第二喇叭状筒4102、第三竖直筒4103围合形成一个底部封闭、内部中空的主体外壳。第一竖直筒4101、第二喇叭状筒4102、第三竖直筒4103的上述设置，第三竖直筒4103的口径小于第一竖直筒4101，能够进一步缩小一体化成套装置占地面积。

通常地，第一竖直筒4101、第二喇叭状筒4102、第三竖直筒4103的截面都可以是圆形，换言之，第一竖直筒4101、第二喇叭状筒4102、第三竖直筒4103都可以是圆筒，但是本申请对此不作限定，在适当的条件下，也可采用其他截面形状。

在另一具体实施例中，如图3所示，外筒410也可以为一个底部封闭、内部中空的竖直筒。

关于内筒46和外筒410皆可以采用不锈钢等材料制作。比如可将不锈钢板通过机械外力卷曲成圆筒状或喇叭筒状，通过焊接连接形成内筒46和外筒410。

通常地，外筒410的下部（或者说第三竖直筒4103下部）设有排空阀41，排空阀41出口处设有第一可移动式隔网42；装置底部设置排空阀41及第一可移动式隔网42便于定期排泥及排出填料。

在某一具体实施例中，如图1-图3所示，内筒46为设置于外筒410内部的一个相对封闭独立的容置空间，其顶部密封，其底部与外筒410连通；具体地，内筒46包括：筒体，用于封住筒体上端的顶盖和用于封住筒体下端的挡板431。示例性地，筒体包括第一竖直环形隔板461和第二喇叭状隔板462。其中，第一竖直环形隔板461由垂直板材围合而成，其上端设有顶盖，顶盖为可开闭式结构，在装置运行时严格封闭内筒46的顶部，在非运行状态时可以打开以便于检修和更换配件，第一竖直环形隔板461的下端连接有由板材围合而成的第二喇叭状隔板462。第二喇叭状隔板462口径上小下大，其上端与第一竖直环形隔板461的下端连接，其下端位于外筒410底部上方（参见图3），比如第二喇叭状筒4102的上方（参见图1、图2），如此，第二喇叭状隔板462的下端与第二喇叭状筒4102内表面之间的空隙将构成水流通道，连通内筒46底部与外筒410。第二喇叭状隔板462的设置有利于阻挡内筒46内氧扩散至外筒410。挡板431设用于封住筒体底部，此处所述“封住”，意指可截留内筒46内部的填料。示例性地，如图1-图2所示，第二喇叭状隔板462的下端设有形状与其截面形状匹配的挡板431，用于将第一填料45（装置运行时处于流化状态）限于内筒46之内。挡板431也可以是固定关闭的结构，也可以是可开闭的结构，本申请对此不作限定，但后者为优选。

在另一具体实施例中，内筒46也可以为一个在装置运行时顶部严格密封、内部中空的竖直筒，换言之，内筒46的筒体为一个竖直筒，即仅包括第一竖直环形隔板461，而不设置第二喇叭状隔板462。

在某一优选实施例中，挡板431包括第一可收取式聚乙烯填料盘，以及形状与内筒46底部形状匹配、用于支撑该可收取式聚乙烯填料盘的支撑部。本申请的发明人创造性地设计出的一种可收取式聚乙烯填料盘，参见图6中的（a），可收取式聚乙烯填料盘包括：提拉结构452和扇形盘面，所述扇形盘面由若干聚乙烯圆盘填料451拼接而成（比如用绳连接、胶水粘结、或者铆钉连接等方式实现），提拉结构452包括一根竖直设立的提拉件（比如绳），与提拉件的下端连接的N根（比如4-8根）向外辐射设置的连接件（比如连接杆或连接绳），连接件与所述扇形盘面的径向边连接；初次组装装置时，通过提拉件将因重力而收缩到一定程度的聚乙烯填料盘放入内筒中，置于支撑部上，而后依靠聚乙烯填料盘自身的重力展开，在使用寿命完结时，通过提拉件将展开的聚乙烯填料盘提起，此时聚乙烯填料盘因自身重力而收缩，便于提至内筒之外，因此称为可收取式聚乙烯填料盘。可收取式聚乙烯填料盘不仅可以实现截留第一填料45的作用，而且在装置运行过程中，还有利于阻止内筒46内的氧向外筒410内扩散。所述支撑部可以是具有由多个支撑条相交形成的网格盘，还可以是具有由多个支撑条平行与形成的网格盘，或其他形状，只要足以支撑第一支撑聚乙烯填料盘即可。

由于聚乙烯填料盘是多孔结构，控制其孔径使内筒46内的水可以流出，而第一填料45则无法流出，可使第一填料45一直在内筒46内部流化。一般地，第一填料45一般为MBBR填料，即应用在MBBR工艺中的微生物载体，主要是为微生物提供适合生长的环境，具体可以选用聚乙烯圆盘填料451（结构示意图参见图5，生产厂家为桐乡市小老板特种塑料制品有限公司，规格型号为Φ25*4mm(PE64)，密度1.02-1.03g/cm

本申请的实施例中，如图1-图3所示，内筒46内部上方设有布水器49，布水器49与进水管连接，具体地，布水器49可以通过进水管与外部的混合污水稀释水箱3连通，硝酸盐废水和生活污水混合、稀释形成的混合污水通过该进水管流入，并通过布水器49在内筒46内部布水。具体地，布水器49可以为环形水管，其上设有多个布水口。一般地，在环形水管的外侧即靠近第一竖直环形隔板461内壁的一侧设置多个布水口，通常沿周向均匀布设（当然也并非严格要求如此），布水口开口方向可以沿径向，也可以偏离径向一定角度以便于形成旋流，改进传质效果。

在本申请的具体实例中，参见图4，布水器49包括内外同心设置的第一环形布水管491和第二环形布水管492，二者设置于同一平面上，还包括一径向水管493，贯通第一环形布水管491和第二环形布水管492的径向将二者连通，径向水管493中部连接进水管，第一环形布水管491、第二环形布水管492、径向水管493上均设有布水口。装置工作时，混合污水通过进水管进入装置，随后通过本实施例提供的布水器49进行布水，可以使进水布水均匀，有利于装置内部的水流快速混匀，提高处理效率。布水器49处于内筒46内部的顶部，所处区域为厌氧区域，进水时污水提供的碳源即刻为反硝化反应所利用，大幅提升反应体系内传质效率。

本申请的实施例中，如图1-图3所示，内筒46内部、布水器49的下方还设有曝气机48，通过气管与风机414连接。风机414与曝气机48共同适时适量地控制曝气机48的开闭，进而控制内筒46内的溶解氧。优选地，曝气机48设置于内筒46内的下部位置，能更好地维持第一填料45的游离状态。

本申请的实施例中，如图1-图2所示，内筒46的第二喇叭状隔板462与外筒410的第二喇叭状筒4102之间形成水流通道，该通道可以在装置内下部区域实现内筒46与外筒410之间的连通，将内筒46的出水将沿第二喇叭状筒4102的内壁向上完全流入外筒410。

进一步地，本申请的实施例中，如图1-图3所示，与第一竖直筒4101上部设有出水导流渠。示例性地，出水导流渠可以是由板材围合而成的环形溢流板以及设于其上方的出水堰411构成，从外筒410上部溢出的清水通过出水堰411溢出进入出水导流渠，可以实现清水均匀溢出，提高出水水质；环形溢流板的外侧与第一竖直筒4101的内壁连接，环形溢流板的内侧连接竖直设立的出水堰411，如此形成水平的出水导流渠，出水导流渠底部/下部设有第四出水口412，并连接出水管，处理完毕的清水经出水管流出，第四出水口412处设有第二可移动式隔网413可以隔绝脱落的纤维软性填料或者聚乙烯填料，防止其堵塞出水口。

本申请的实施例中，如图1-图2所示，硝酸盐废水生活污水同步处理装置还可包括外部支撑件，用于将硝酸盐废水生活污水同步处理装置稳定地固定支撑于安装场所；外部支撑件可以是若干个连接主体外壳和安装场所（比如地面）的支撑脚，也可以是支撑框架，甚至还可以是其他构筑物，本申请对此不作限定。

本申请的实施例中，硝酸盐废水生活污水同步处理装置还包括内部支撑件，用于将第一竖直环形隔板461和/或第二喇叭状隔板462固定、支撑于外筒410上。具体地，内部支撑件包括第一支撑件、第二支撑件和/或第三支撑件。第一支撑件用于将第一竖直环形隔板461的上部固定、支撑于第一竖直筒4101的内壁。第二支撑件用于将第一竖直环形隔板461的下部固定、支撑于第一竖直筒4101的内壁。第三支撑件用于将第二喇叭状隔板462固定、支撑于第一竖直筒4101和/或第二喇叭状筒4102上；比如，可以是第二喇叭状隔板462边缘局部沿母线方向延伸连接至第二喇叭状筒4102内表面（但不至完全封闭第二喇叭状隔板462下端与第二喇叭状筒4102内表面之间的空隙）；也可以是第二喇叭状隔板462边缘局部沿水平方向延伸连接至第一竖直筒4101内表面。示例性地，第一支撑件、第二支撑件和/或第三支撑件可以为井字形结构，将内筒46焊接于井字形结构的中部，外筒410的内壁也与井字形结构的外部焊接，进而将内筒46固定于外筒410上。

本申请的实施例中，如图1-图3所示，硝酸盐废水生活污水同步处理装置还包括填料支撑件43，用于将第二填料47悬挂固定设置于外筒410内（比如第一竖直筒4101、第一竖直环形隔板461和第二喇叭状隔板462之间的空间）。具体地，第二填料47便于外筒410内接种的厌氧氨氧菌和反硝化菌挂膜，一般为软性填料，比如纤维；填料支撑件43包括上支撑件和下支撑件，用于将第二填料47的上端、下端分别固定，有利于减少第二填料47在水流的冲击作用下分布不均以及打结的现象。可选地，上支撑件和下支撑件的距离等于或略小于第二填料47的长度，在略小于的状态下，第二填料47的活动空间更大而又不至于紊乱。参见图1-图3，可知，填料支撑件43上悬挂固定了多条软性填料，基本充满外筒410有效空间的（比如第一竖直筒4101、第一竖直环形隔板461和第二喇叭状隔板462之间的有效空间）2/3-3/4。

优选地，填料支撑件43的上支撑件和/或下支撑件可以采用第二可收取式聚乙烯填料盘，一则其可用于悬挂软性填料，二则可避免装置内污泥流失。具体地，第二可收取式聚乙烯填料盘与第一可收取式聚乙烯填料盘基本相同，但其扇形盘面结构根据内筒口径适应性地修改，参见图6中的（b）所示，第二可收取式聚乙烯填料盘的扇形平面内侧缺失，以与所述内筒的外周面形状适配。

以上是本申请部分优选结构选择，上述各个部件也可以是其他的结构。上述各个优选结构可以单独使用，在互相不冲突的前提下，也可以任意组合使用，组合使用时效果会更好。

本申请还提供了一种硝酸盐废水生活污水同步处理系统，包括生活污水水箱1、硝酸盐废水水箱2、混合污水稀释水箱3、上述硝酸盐废水生活污水同步处理装置4、出水箱5。生活污水和硝酸盐废水经混合稀释之后再通入硝酸盐废水生活污水同步处理装置4进行处理，可以起到缓冲作用，能使系统更稳定的运行。

本发明还提供了一种硝酸盐废水生活污水同时深度高效脱氮处理方法，通过上述硝酸盐废水生活污水同步处理装置实现，包括：

步骤一，纯膜MBBR短程反硝化短程硝化双短程（PDPN）工艺的驯化：向内筒46投加适量的活性污泥和第一填料45，将生活污水与硝酸盐废水混合并稀释后，通过布水器49进入内筒46上部并流向底部，进停比为20min:10min；进水期间风机414保持关闭状态，溶解氧0.2mg/L以下，进水结束后风机414开启，溶解氧0.2~0.8mg/L；曝气机48始终保持开启状态。监测内筒46的污泥状况和水质指标确保内筒46内的短程反硝化短程硝化（PDPN）反应启动成功，一般地，出水的NH

更具体地，该步骤中，向内筒46投加其有效体积3/4的活性污泥，同时并投加有效体积3/4空白第一填料45（聚乙烯填料），将生活污水与硝酸盐废水混合并稀释后（示例性地，其指标如下：COD浓度为200mg/L，NH

步骤二，短程反硝化短程硝化（PDPN）-短程反硝化厌氧氨氧化（PDA）工艺的驯化：

待内筒46的纯膜MBBR驯化成功且稳定运行后，往外筒410中投加其有效体积3/4的短程反硝化污泥及厌氧氨氧化污泥，接种空白的第二填料47（软性挂膜填料）悬挂固定于填料支撑件43（聚乙烯填料圆盘）上，软性挂膜填料约占外筒410有效体积的2/3-3/4，外筒410保持厌氧状态，溶解氧（DO）含量低于0.2mg/L。内筒46出水全部流入外筒410，确保所有污水都经过内筒处理、外筒处理共两次处理后再排出，外筒410出水全部从上部溢流通过出水堰411，沉淀后经第五出水口51进入出水箱5。

对于外筒410内厌氧状态的保持，首先，内筒46是以间歇曝气方式运行，溶解氧控制在微好氧条件0.2~0.8mg/L，目的是将部分NH

步骤三，硝酸盐废水生活污水同步处理：

步骤一和步骤二都驯化成功过后，如常进行硝酸盐废水生活污水同步处理，该步骤中装置出水效果稳定的前提下可以适当增加进水流量（比如从0.5～0.6 m

本申请实施例提供的整套工艺无外加碳源，在一体化装置中连续运行，其污泥产量少、投资成本低、无二次污染、占地面积小、利于调控，实现了硝酸盐废水与生活污水的同时去除。

实施例

本实施例提供一种硝酸盐废水生活污水同步处理装置4，参见图2，包括：

底部密封的外筒410，包括：第一竖直筒4101、第二喇叭状筒4102、第三竖直筒4103，其中，第二喇叭状筒4102呈上宽下窄设置，其上端与第一竖直筒4101的下端连接，其下端与第三竖直筒4103的上端连接，第一竖直筒4101、第二喇叭状筒4102、第三竖直筒4103的截面皆为圆形；第三竖直筒4103下部）设有排空阀41，排空阀41出口处设有第一可移动式隔网42；

内筒46，通过井字形结构的内部支撑件固定设置于外筒410内，其顶部密封，其底部与外筒410连通；内筒46包括筒体、顶盖和挡板431，筒体包括第一竖直环形隔板461和第二喇叭状隔板462；顶盖为可开闭式结构，在装置运行时严格封闭内筒46的顶部，在非运行状态时可以打开以便于检修和更换配件，第一竖直环形隔板461的下端连接有第二喇叭状隔板462；第二喇叭状隔板462口径上小下大，其上端与第一竖直环形隔板461的下端连接，其下端位于外筒410底部上方；挡板431设用于封住内筒46的底部，用于截留内筒46内部的填料；

挡板431包括可收取式聚乙烯填料盘以及形状与内筒46底部形状匹配、用于支撑可收取式聚乙烯填料盘的环状板件。参见5，可收取式聚乙烯填料盘包括：提拉结构452和扇形盘面，其中，扇形盘面由若干个如图5所示聚乙烯圆盘填料451拼接而成；提拉结构452包括一根竖直设立的提拉绳以及与提拉绳的下端连接的4根向外辐射设置的连接杆，连接件与扇形盘面的径向边连接，可通过提拉结构452的收放实现扇形盘面的收缩和展开，从而顺利放入或提出内筒。可收取式聚乙烯填料盘不仅可以实现截留第一填料45的作用，而且在装置运行过程中，还有利于阻止内筒46内的氧向外筒410内扩散，而且还便于收取清洗。

内筒46内部设有布水器49、曝气机48和第一填料45（采用如图5所示的聚乙烯圆盘填料451），曝气机48设置于布水器49的下方，第一填料45在装置运行时在内筒46内处于游离状态。

外筒410与内筒46之间通过填料支撑件43悬挂固定设有第二填料47，第二填料47便于外筒410内接种的厌氧氨氧菌和反硝化菌挂膜，为软性纤维填料；填料支撑件43包括上支撑件和下支撑件，用于将第二填料47的上端、下端分别固定，有利于减少第二填料47在水流的冲击作用下分布不均以及打结的现象。填料支撑件43也采用可收取式聚乙烯填料盘（中部为空心结构，以便容纳内筒46），一则其可用于悬挂软性填料，二则可避免装置内污泥流失。填料支撑件43的上支撑件通过井字形结构的内部支撑件支撑。

外筒410内的上部设有出水导流渠，包括由板材围合而成的环形溢流板以及设于其上方的出水堰411，从外筒410上部溢出的清水通过出水堰411溢出进入出水导流渠，可以实现清水均匀溢出。

本实施例还提供一种硝酸盐废水生活污水同步处理系统，包括生活污水水箱1、硝酸盐废水水箱2、混合污水稀释水箱3以及上述硝酸盐废水生活污水同步处理装置4、出水箱5。由生活污水进水口11汇入生活污水水箱1中的生活污水通过第一出水口12经第一进水泵13泵入混合污水稀释水箱3，第一电磁流量计14监测水量；同时，由硝酸盐废水进水口21汇入硝酸盐废水水箱2中的硝酸盐废水通过第二出水口22，经第二进水泵23泵入混合污水稀释水箱3，第二电磁流量计24监测水量；混合污水稀释水箱3中的混合污水稀释液通过第三出水口31，经第三进水泵32输送至PDPN-PDA装置4（即硝酸盐废水与生活污水的同步处理装置），第三电磁流量计33监测进水量。

混合污水稀释液经布水器49进入PDPN-PDA装置4的内筒46进行处理，内筒46内的填料系统主要包括下部设置的一层聚乙烯圆盘填料及其筒内的游离聚乙烯填料（第一填料45），风机414与曝气机48相连控制内筒46的溶解氧；内筒46上部在装置运行时处于完全封闭状态，所以内筒46出水全部进入外筒410，经外筒410内的第二填料47（软性纤维填料）与上层聚乙烯填料圆盘处理后，外筒410出水从上部溢流出出水堰411，沉淀除泥后由第四出水口412排出。

内筒46的下部设有内筒取样口44可实时检测内筒出水水质指标，内筒46和外筒410都设有pH及溶解氧实时测量系统415，可实时检测内外筒溶解氧含量和pH值，PDPN-PDA装置4的底部设有排空阀41，排空阀41处设有第一可移动式隔网42，方便定期排出污泥及填料。

采用本实施例的硝酸盐废水生活污水同步处理装置处理硝酸盐废水生活污水混合污水，包括如下步骤：

1）纯膜MBBR短程反硝化短程硝化双短程（PDPN）工艺的驯化：

向内筒46投加其有效体积3/4的活性污泥，同时并投加有效体积3/4空白聚乙烯填料，将生活污水与硝酸盐废水稀释（COD浓度为200mg/L，NH

2）短程反硝化短程硝化（PDPN）-短程反硝化厌氧氨氧化（PDA）工艺的驯化：

待内筒46的纯膜MBBR驯化成功且稳定运行后，往外筒410中投加其有效体积3/4的短程反硝化污泥及厌氧氨氧化污泥，接种空白的第二填料47（软性挂膜填料）悬挂固定于填料支撑件43（聚乙烯填料圆盘）上，软性挂膜填料约占外筒410有效体积的2/3-3/4；外筒410保持厌氧状态，溶解氧（DO）含量低于0.2mg/L。内筒46出水全部流入外筒410，确保所有污水都经过内筒处理、外筒处理共两次处理后再排出，外筒410出水全部从上部溢流通过出水堰411，沉淀后经第五出水口51进入出水箱5。一般地，外筒410的出水指标中氨氮基本低于8～15mg/L，总氮基本低于20mg/L即表示驯化成功。

3）硝酸盐废水生活污水同步处理：步骤1）和步骤2）都驯化成功过后，如常进行硝酸盐废水生活污水同步处理，可根据装置运行稳定情况提高进水量。

经过试验可知，本实施例的短程反硝化短程硝化-短程反硝化厌氧氨氧化能够稳定运行，出水水质能够达到一级A标排放标准，实现高效脱氮除碳效果。此外，本发明直接以实际污水为原水启动及驯化装置，更具有实际利用价值。

综上，本发明利用短程反硝化短程硝化-短程反硝化厌氧氨氧化（PDPN-PDA）将短程硝化、短程反硝化、厌氧氨氧化工艺结合，可在不外加有机碳源情况下，实现生活污水与硝酸盐废水的同步脱氮除碳。装置内筒厌氧-微好氧交替及聚乙烯填料的存在有利于反硝化菌与硝化菌的协同共生，在内筒实现亚硝态氮的双重累积，内筒出水再经外筒PDA处理后从上部出水堰留出，保证了所有进水都经过内筒、外筒处理。此外，本发明聚乙烯填料盘的易收取性避免了填料堵塞后不方便清洗的缺陷。

最后，还需要说明的是，在本申请中如有的话，诸如左和右、第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在无更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管上面已经通过本申请的具体实施例的描述对本申请进行了披露，但是，应该理解，本领域技术人员可在所附方案的精神和范围内设计对本申请的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本申请所要求保护的范围内。