反过来 会对亚硝酸细菌和厌氧氨氧化菌产生抑制。
[0036] 又如，在DEMON工艺中，在一个反应器中进行交替进行亚硝化和厌氧氨氧化反应， 从而废水需要间断地进入反应容器内并且曝气需要间断进行，影响了废水处理效率，而且， 由于要在一个反应容器内交替地形成好氧和厌氧环境，因此与SHAR0N-ANAMM0X ?工艺类似， 同样存在控制精度要求高，曝气要求精确的缺陷，否则对厌氧氨氧化细菌造成毒害。而且， 由于间断曝气，反应容器内的亚硝酸细菌和厌氧氨氧化细菌不易分离，通常会通过水力旋 流器进行分离，但是反应器内的污泥中亚硝酸细菌的比例较难控制，会对厌氧氨氧化细菌 产生竞争性抑制，导致系统和工艺不稳定。同时，根据在线监测的氨氮、亚硝酸盐氮或者pH 值进行风机的连锁控制启停，对于风机寿命也不利。
[0037] 再如，在AnitaMox工艺中，在好氧环境下，生物膜层容易被穿透，硝化菌容易对厌 氧氨氧化细菌产生竞争性抑制作用。而且，生物膜层容易堵塞，并且占据了反应器内的有效 空间，造成反应器容积的浪费和效能的下降。
[0038] 考虑到相关技术中的生物脱氮技术状况，本发明提出了一体化生物脱氮反应器， 在该反应器内接种有复合细菌颗粒污泥，这里，需要理解的是，术语"复合细菌颗粒污泥"是 指由厌氧氨氧化细菌和亚硝酸细菌构成的复合细菌，例如在反应器内接种厌氧氨氧化细菌 颗粒污泥，然后曝气，再将亚硝酸细菌污泥加入到反应器内，或者在曝气情况下直接在厌氧 氨氧化细菌颗粒污泥表面自然形成一层亚硝酸细菌层，亚硝酸细菌附着到厌氧氨氧化细菌 外面，由此形成由厌氧氨氧化细菌内芯和包覆在厌氧氨氧化细菌内芯外面的亚硝酸细菌外 壳。由于厌氧氨氧化细菌被亚硝酸细菌完全包覆，因此复合细菌颗粒污泥里面天然为厌氧 环境。
[0039 ]由此，在一个反应器内接种复合细菌颗粒污泥，反应器内为好氧环境，位于复合细 菌颗粒污泥外层的亚硝酸细菌将废水中的一部分氨氮转化为亚硝酸盐氮，亚硝酸盐氮和废 水中的剩余氨氮穿过亚硝酸细菌外壳进入厌氧氨氧化细菌内芯，在天然的厌氧环境下，厌 氧氨氧化细菌将亚硝酸盐氮和剩余氨氮转化为氮气，由此实现在一个反应器内完成亚硝酸 细菌好氧生物脱氮和厌氧氨氧化细菌厌氧生物脱氮，并且由于亚硝酸细菌包覆在厌氧氨氧 化细菌外面，因此亚硝化反应控制精度要求低，曝气控制简单，且好氧水体内的亚硝酸盐氮 控制在较低浓度范围内，不会对亚硝酸细菌厌氧氨氧化细菌造成毒害和抑制作用，提高了 脱氮效果，并且设备简化，占地空间小，成本降低。
[0040] 而且，通过吹扫管定期向脱气沉淀分离器吹送空气，可以避免污泥堵塞脱气沉淀 分离器。
[0041 ]下面参考附图描述根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器。
[0042] 如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器1包括罐体100、 曝气装置200、脱气沉淀分离器300和吹扫管220。
[0043] 罐体100内具有反应室110，反应室110内接种有复合细菌颗粒污泥120，复合细菌 颗粒污泥120包括厌氧氨氧化细菌内芯121和亚硝酸细菌外壳122,亚硝酸细菌外壳122包覆 在厌氧氨氧化细菌内芯121外面。反应室110具有废水进口 111和呼吸口 112。曝气装置200设 在反应室110内，用于曝气。脱气沉淀分离器300设在反应室110内，用于分离气、水和复合细 菌颗粒污泥，这里，脱气沉淀分离器300也可以称为三相分离器。吹扫管220的一端伸入到脱 气沉淀分离器300内，用于向脱气沉淀分离器300内定期吹送空气以避免脱气沉淀分离器 300堵塞。
[0044] 下面参考附图描述根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器1的废水脱氮 过程。
[0045] 废水由废水进口 111连续注入反应室110,曝气装置200向反应室110内供氧曝气， 反应室110内形成好氧环境，同时，曝气装置200供给的空气起到搅拌废水的作用，由此反应 室110内的废水与复合细菌颗粒污泥120迅速混合，废水与复合细菌颗粒污泥120的剧烈接 触以及氧气的充分供给，使废水中的氨氮由复合细菌颗粒污泥120迅速转化。具体地，复合 细菌颗粒污泥120外层的亚硝酸细菌将废水中的大约一半的氨氮转化为亚硝酸盐氮，然后， 亚硝酸盐氮和剩余的氨氮穿过亚硝酸细菌外壳122,与复合细菌颗粒污泥120内部的厌氧氨 氧化细菌接触，厌氧氨氧化细菌将亚硝酸盐氮和剩余的氨氮转化为氮气和水。由于厌氧氨 氧化细菌内芯121被亚硝酸细菌外壳122完全包裹，复合细菌颗粒污泥120外部为适于亚硝 酸细菌转化氨氮的好氧环境，而复合细菌颗粒污泥120内部天然为适于厌氧氨氧化细菌转 化氨氮和亚硝酸盐氮的厌氧环境，因此，曝气控制条件精确度要求低。最后，脱氮后的废水 溢流到脱气沉淀分离器300内，由此气体(氮气和曝气空气)与水和复合细菌颗粒污泥120分 离，分离后的气体由呼吸口 112排出，然后，水与复合细菌颗粒污泥120分离，分离后的复合 细菌颗粒污泥120从脱气沉淀分离器300返回反应室110内循环使用，与复合细菌颗粒污泥 120分离后的水溢流出脱气沉淀分离器300,排出反应室110,输送至后续处理工序。复合细 菌颗粒污泥120高效的生物反应转化率，大幅提高了废水脱氮效率且节省了罐体100体积。 [0046]同时，在此废水处理过程中，吹扫管220的一端伸入到脱气沉淀分离器300内，举例 而言，如图1和图3所示，吹扫管220可以为曝气装置200的支管，且吹扫管220上设有位于罐 体100外的控制阀210，吹扫管220伸入脱气沉淀分离器300，控制阀210定期打开吹扫管220， 从而定期吹扫以避免脱气沉淀分离器300被复合细菌颗粒污泥120等堵塞。
[0047]根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器1，亚硝化和厌氧氨氧化反应在 同一个罐体100内进行，设备简单、安装空间要求小且成本低。并且，反应室110内接种的复 合细菌颗粒污泥120,亚硝酸细菌外壳122包裹厌氧氨氧化细菌内芯121，从而在复合细菌颗 粒污泥120内部形成天然的厌氧环境，极大降低了反应室110内的曝气精度的要求，进而保 证了厌氧氨氧化细菌的活性以及工艺和系统的稳定性。此外，吹扫管220伸入到脱气沉淀分 离器300内并定期吹送空气，可以避免脱气沉淀分离器300堵塞，保证废水处理的稳定性和 处理效率。
[0048] 因此，根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器1具有设备和控制简单、成 本低、脱氮效果好、废水处理性能和废水处理效率稳定等优点。
[0049] 下面参考附图描述根据本实用新型一些具体实施例的一体化生物脱氮反应器1。
[0050] 如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器1包括罐体100、 曝气装置200、脱气沉淀分离器300和吹扫管220，罐体100内接种有由厌氧氨氧化细菌内芯 121和包裹厌氧氨氧化细菌内芯121的亚硝酸细菌外壳122构成的复合细菌颗粒污泥120。 [0051 ]可选地，罐体100的顶部可以全部敞开以构成呼吸口 112(如图1所示），以保证转化 成的氮气迅速排出。当然，根据本实用新型实施例的一体化生物脱氮反应器1并不限于此， 罐体100的顶部也可以设有罐盖130,呼吸口 112设在罐盖130上，如此在实现气体排放的同 时可以避免其它杂质等进入反应室110,同时起到保温和降低加热能耗的效果。
[0052]图1和图3示出了根据本实用新型一些具体实施例的一体化生物脱氮反应器1。如 图1和图3所示，脱气沉淀分离器300包括箱体310,箱体310内形成脱气沉淀腔311，脱气沉淀 腔311的底部具有复合细菌颗粒污泥出口 312。脱气沉淀腔311内的上部设有隔板320,脱气 沉淀腔311的下部的横截面积沿从上向下的方向逐渐减小，隔板320将脱气沉淀腔311的上 部分隔成脱气区321和沉淀区322,脱气区321的底部与沉淀区322的底部连通以便脱氮后的 废水从反应室110溢流到脱气区321内进而从脱气区321的底部流到沉淀区322内，沉淀区 322内设有沉淀斜板或沉淀斜管323以及溢流堰330，溢流堰330内形成溢流槽331，溢流槽 331具有通向罐体100外部的出水口 332。吹扫管220的一端伸入到沉淀区322下面且邻近复 合细囷颗粒污泥出口 312。
[0053] 下面参考1和图3描述脱气沉淀分离器300对水、气体和复合细菌颗粒污泥120的分 离过程。
[0054] 废水中的氨氮被复合细菌颗粒污泥120转化成氮气和水，经复合细菌颗粒污泥120 转化后的水中夹带气体和复合细菌颗粒污泥120,夹带气体和复合细菌颗粒污泥120的水溢 流至脱气沉淀腔31