一种废水处理反应器以及处理废水的工艺方法与流程

本发明涉及废水处理领域，具体而言，涉及一种废水处理反应器以及处理废水的工艺方法。

背景技术：

厌氧氨氧化(anaerobicammoniumoxidation，anammox)是在缺氧条件下以亚硝酸盐(no2^-)为电子受体将氨(nh4⁺)转化成氮气(n2)，同时伴随着以亚硝酸盐为电子供体固定co2并产生硝酸盐(no3^-)的生物过程。执行该过程的微生物称之为厌氧氨氧化菌(anaerobicammoniumoxidationbacteria，aaob)。

生物转盘是生物膜法污水生物处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理的人工强化，这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥－生物膜。

厌氧氨氧化是新型脱氮工艺，分为sharon-anammox工艺，canon工艺和oland工艺。sharon-anammox工艺中先进行硝化，对anammox的进水中no2^-/nh4⁺浓度比值的要求很严格，基本控制在1.20-1.35左右，因而对于sharon工段的硝化程度控制需要极为严格。反应器的冲击负荷一般有浓度冲击和水力冲击负荷两种。anammox工段由于控制条件苛刻，生化处理体系很敏感，因而不耐冲击负荷。canon工艺和oland工艺一般都是设计成一个反应器，但是这两种工艺都先有亚硝化的一个过程，然后进入厌氧氨氧化阶段，在一个反应器中既要控制亚硝化，又要实现厌氧氨氧化。在实际过程中，废水中溶解氧、nh4⁺的亚硝化程度和no2^-/nh4⁺浓度比值都难于调控。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种废水处理反应器，反应器生物反应的条件易于控制，形成“前置氨化/亚硝化-厌氧氨氧化(短程canon)-好氧处理”的组合工艺，反应器和组合工艺废水处理效率高，脱氮除磷的效果好。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种废水处理反应器，废水处理反应器设置为圆形的池体，池体包括内环池和外环池，内环池与外环池之间设置有环形汇流槽和环形集水槽；外环池按水流流动方向依次分配为厌氧池、缺氧池和厌氧氨氧化池；厌氧池、缺氧池整体上都呈环形廊道式样，厌氧氨氧化池呈扇形式样。总进水管位于厌氧池的起端，厌氧池的池壁上设置有水下推进器，加强水流流动，厌氧池内设置有用于培养厌氧污泥的固定填料，厌氧池连通于环形汇流槽，部分出水流入环形汇流槽。厌氧池与缺氧池之间设置有可转动的分流门，通过传动机构转动所述分流门，将分流门转动到需要的位置并固定，分流门切分所述厌氧池的出水水流，分流门具有将厌氧池的出水进行分流的功能，分流门位于挡墙一侧的废水进入环形汇流槽，分流门另一侧的废水进入缺氧池。厌氧池的部分出水流入缺氧池；缺氧池内部又分成3格廊道，缺氧池底部设置有第一曝气系统，缺氧池出水流入环形汇流槽。环形汇流槽汇集了厌氧池与缺氧池的出水，池体还包括输水管和转移泵，以使环形汇流槽内汇合后的废水可转移到厌氧氨氧化池。厌氧氨氧化池内部设置多组用于处理废水的生物转盘，厌氧氨氧化池的外周设置有环形进水渠，环形进水渠上设置有多根进水支管；多根进水支管的出水口均连通于环形水渠；多根进水支管的进水口连通于输水管。环形集水槽通过孔口出流收集厌氧氨氧化池处理后的废水；厌氧氨氧化池的存水位为安装好的生物转盘的盘片高度的三分之二到四分之三。内环池为好氧池，好氧池的进水来自于环形集水槽，底部设置有第二曝气装置，好氧池连通于总出水槽。

在本发明较佳的实施例中，每两组生物转盘之间设置有用于为生物膜的生长提供载体的悬浮填料，每一组生物转盘均设置为从废水处理反应器的外侧来看呈逆时针旋转。

在本发明较佳的实施例中，悬浮填料包括球形壳体以及设置于壳体内的用于固定生物膜的载体，壳体的直径10～30mm，直径大于每一组生物转盘的每两个盘片之间的距离，壳体由高分子聚合物注塑而成，高分子聚合物为聚丙烯或聚乙烯；内置的载体的材料为比重小于1的多孔材料，多孔材料的密度0.90～0.96g/cm³。

在本发明较佳的实施例中，厌氧氨氧化池底部设置有第三曝气装置，曝气装置采用间歇曝气的方式。

在本发明较佳的实施例中，分流门控制的转动角，即分流门与挡墙的夹角，其大小范围为30°-150°。

一种处理废水的工艺方法，利用上述的废水处理反应器进行废水处理，形成了“前置氨化/亚硝化-厌氧氨氧化(短程canon)-好氧处理”的组合工艺：厌氧池构成了厌氧段，主要培养厌氧的氨化菌群，将有机氮转化为氨氮，厌氧段的溶解氧控制在0-0.2mg/l；厌氧池构成缺氧段，主要培养兼氧的亚硝化菌群，缺氧段的溶解氧控制在0.2-2.0mg/l，以便在缺氧段进行亚硝化的生物反应，将nh4⁺转化为no2^-；厌氧氨氧化池构成厌氧氨氧化段，主要培养厌氧氨氧化菌群，厌氧氨氧化段溶解氧控制在0.3-1.0mg/l，以便在此进行厌氧氨氧化的生物反应；好氧段培养活性污泥，主要去除水中的有机物质，同时聚磷菌在好氧条件下过量吸收水中的无机磷，好氧段的溶解氧控制大于2.0mg/l。

在本发明较佳的实施例中，通过控制转动角的大小来调节厌氧池进入缺氧池和进入环形汇流槽的流量比，进而控制环形汇流槽汇流后废水中的no2^-/nh4⁺浓度比值，使得进入主体的厌氧氨氧化段的no2^-/nh4⁺浓度比值范围在1.20-1.35之内。

在本发明较佳的实施例中，处理废水的工艺方法的整体工艺，氮去除负荷为3.0-5.0kgn/(m³.d)。

本发明提供的废水处理反应器以及处理废水的工艺方法具有以下的有益效果：

1.本发明提供的反应器布置独特，结构优化，对于主体的厌氧氨氧化段废水中的no2^-/nh4⁺浓度比值易于控制，提高了生物脱氮处理的效率。

2.通过采用扇形布置方式布置生物转盘，实现了扇形进水，极大地改善了现有技术中的生物转盘的起端转盘负荷过大的问题。扇形进水与转盘转动的导流作用在反应器中形成了优于普通推流的混合流，水力条件良好，使得生物转盘的容积利用率变高，提高了废水处理反应器的生物处理效率。

在厌氧氨氧化段，生物转盘结合了移动床生物膜的工艺特点，生物转盘与悬浮填料处理相结合，单位体积内生物膜数量增加，生物降解能力得到强化，提高了生物处理的效率，提高了反应器的整体污染物去除效率。

3.“宽口进水，窄口出水”使得生物转盘能够加快生物膜的脱落与代谢。厌氧氨氧化段采用生物转盘工艺，污泥龄长，能耗低，厌氧氨氧化脱氮时，需氧量降低50-60％。

4、本发明提供的处理废水的工艺方法，工艺路线合理，处理机理清晰有序，氮磷去除效率高。对于主体的厌氧氨氧化工段的no2^-/nh4⁺浓度比值易于控制，提高了生物脱氮处理的效率。

5、本发明提供的处理废水的工艺方法，结合大量实验筛选出最佳的组合工艺方法，将“前置氨化/亚硝化-厌氧氨氧化(短程canon)-好氧处理”有序有机地结合，各工段在调控功能上相互支持，提出了废水脱氮除磷处理的新的构思方案。组合后整体工艺方法更高效，更经济，更稳定。工艺运行稳定可靠，耐冲击负荷。污泥产量少，污泥处理费用低，污水处理效果好，对环境保护具有重要的意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的废水处理反应器的第一视角的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的废水处理反应器的第二视角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的废水处理反应器处理废水时第一视角的废水流向示意图；

图4为本发明实施例提供的废水处理反应器处理废水时第二视角的废水流向示意图。

图标：100-废水处理反应器；110-内环池；111-好氧池；112-总出水槽；120-外环池；121-厌氧池；122-缺氧池；123-厌氧氨氧化池；124-廊道；125-生物转盘；126-环形进水渠；127-进水支管；128-输水管；129-悬浮填料；130-环形汇流槽；140-环形集水槽；150-固定填料；160-总进水管；161-水下推进器；170-分流门；180-第一曝气装置；181-第二曝气装置；182-第三曝气装置；183-转移泵；184-传动机构；185-挡墙。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供一种废水处理反应器100。

请结合图1和图2，废水处理反应器100设置为圆形的池体，池体包括内环池110和外环池120。内环池110与外环池120之间设置有环形汇流槽130和环形集水槽140。外环池120按水流流动方向依次分配为厌氧池121、缺氧池122和厌氧氨氧化池123；厌氧池121整体、缺氧池122整体都呈环形廊道式样，厌氧氨氧化池123呈扇形式样。

采用上述提供的废水处理反应器100用于较高污染程度的废水处理。具体地，处理前废水中的cod、氨氮和总磷分别为500～1000mg/l、100～200mg/l和5～10mg/l，采用上述提供的废水处理反应器100处理后废水的cod、氨氮和总磷分别为50～80mg/l、10mg/l和1.0mg/l。(经反应器处理后出水cod值一般指经后续沉淀单元后的出水cod测定数值，其它指标均是如此。)本实施例提供的废水处理反应器100能够有效地对废水进行处理，处理效果显著。

进一步地，厌氧池121的部分出水流入缺氧池122；缺氧池122内部又分成3格廊道124，缺氧池122底部设置有第一曝气系统，缺氧池122出水流入环形汇流槽130。更加细分的廊道124能够延长水流在缺氧池122的处理时间。在缺氧池122进行微曝气，缺氧池122的溶解氧控制在0.2-2.0mg/l，保证了在缺氧池122进行亚硝化的生物反应，使得进入缺氧池122的废水中的氨氮大部分被转化为亚硝态氮。通过阀门来调节微曝气的曝气量，结合在线溶解氧测定仪，来控制溶解氧在0.2-2.0mg/l。

总进水管160位于厌氧池121的起端，厌氧池121的池壁上设置有水下推进器161，用于加强水流流动，厌氧池121内设置有用于培养厌氧污泥的固定填料150，厌氧池121连通于环形汇流槽130，部分出水流入环形汇流槽130。

环形汇流槽130汇集了厌氧池121与缺氧池122的出水，池体还包括输水管128和转移泵183，以使环形汇流槽130内汇合后的废水可转移到厌氧氨氧化池123。

应理解，上述的内环池110和外环池120仅仅是指本发明实施例中所提到的废水处理反应器100在废水流动时，相对于圆形的池体，所形成的内环池110和外环池120，不适用于理解至其他领域。

请结合图1、图3和图4，厌氧池121与缺氧池122之间设置有可转动的分流门170，通过转动分流门170，切分厌氧池121的出水水流，分流门170具有将厌氧池121的出水分流的功能，分流门170内侧的废水进入环形汇流槽130，分流门170外侧的废水进入缺氧池122。

需要说明的是在厌氧池121与缺氧池122的外周也可以放置曝气装置的管阀。厌氧氨氧化池123的外周环形进水渠126中的废水通过溢流堰流入厌氧氨氧化池123。

请继续参照图1，进一步地，分流门170转动的转动角(即图1中所示的角α，即为分流门170与挡墙185的夹角)的范围为30°-150°。优选地，分流门170的转动角度选择90°。分流门170两侧的分流，即进入缺氧池122(亚硝化)的和环形汇流槽130的废水流量比例优选地，控制为1:1左右。进入环形汇流槽130的废水中，nh4⁺占有绝对优势，而进入缺氧池122的废水中氨氮大部分经亚硝化生物反应被转化为亚硝态氮，再汇入环形汇流槽130。两股废水在环形汇流槽130中汇合，而环形汇流槽130末端废水的no2^-/nh4⁺浓度比值优选范围为1.20-1.35。

如果环形汇流槽130末端废水no2^-/nh4⁺浓度比值小于1.2，则氨氮偏多，则将分流门170向挡墙185一侧转动，减小转动角，使得进入缺氧池122进行亚硝化的废水增多，而直接从厌氧池121进入环形汇流槽130的氨氮变少，此消彼长，很快环形汇流槽130末端废水中no^2-/nh4⁺浓度比值≥1.2。如果环形汇流槽130末端废水no2^-/nh4⁺浓度比值大于1.35，则环形汇流槽130末端废水的氨氮偏少，则将分流门170向外侧转动，增大转动角，使得进入缺氧池122进行亚硝化的废水减少，而直接从厌氧池121进入环形汇流槽130的氨氮变多，此消彼长，同样很快环形汇流槽130末端废水中no2^-/nh4⁺浓度比值≤1.35。

普通的反应器的厌氧氨氧化段对no2^-/nh4⁺浓度比值的要求十分严格且瞬息变化难于调控。废水中no2^-/nh4⁺浓度比值缺乏有效的易行的调控手段，只能依赖严格的溶解氧控制。但是废水中no2^-/nh4⁺浓度比值最终取决于先进行的氨化反应和亚硝化反应的程度，控制废水中的溶解氧可以部分调控上述2个反应的反应程度，可以间接的调控废水中no2^-/nh4⁺浓度比值，而不能直接的调控废水中no2^-/nh4⁺浓度比值。这就意味着，即使实现了严格的废水中的溶解氧的精准调控，也不能直接实现废水中no2^-/nh4⁺浓度比值的精准调控。

通过设置上述的分流门170来调节no2^-/nh4⁺浓度比值，辅助以较宽松和容易实现的各池的溶解氧控制条件。可见，本发明实施例提供的废水处理反应器100对于主体的厌氧氨氧化池123的no2^-/nh4⁺浓度比值易于控制，能保证no2^-/nh4⁺浓度比值长期处于优化浓度比值范围在1.20-1.35之内，使反应器厌氧氨氧化池123处于高效的生物处理，提高了生物脱氮处理的效率。

上述的分流门170是由钢筋混凝土或金属制成，重量较大，水流的冲击力无法推动，只有靠传动机构184来带动分流门170转动。应理解，上述的分流门170的转动的实现的具体结构此处是不限定的。分流门170的转动的实现的具体结构可以选择现有技术中常见的传动机构。在本实施例中，优选地，上述的传动机构184可选择电动机和行星齿轮组件，分流门170与上述的行星齿轮组件传动连接，从而能够保证分流门170精准地转动到所设定的角度。电动机和行星齿轮组件的传动原理是本领域技术人员所熟知的，此处不再赘述。

进一步地，厌氧氨氧化池123呈扇形式样。厌氧氨氧化池123内部设置多组用于处理所述废水的生物转盘125，厌氧氨氧化池123的外周设置有环形进水渠126，环形进水渠126上设置有多根进水支管127；多根进水支管127的出水口均连通于环形水渠；多根进水支管127的进水口连通于输水管128。环形集水槽140通过孔口出流收集厌氧氨氧化池123处理后的废水。内环池110为好氧池111，好氧池111的进水来自于环形集水槽140，底部设置有第二曝气装置181，好氧池111连通于总出水槽112。厌氧氨氧化池123采用生物转盘125进行污水处理，污泥龄长，能耗低。并且采用厌氧氨氧化脱氮时，与反硝化相比，需氧量降低50-60％，无需外加碳源。厌氧氨氧化池123底部设置有第三曝气装置182，第三曝气装置182采用间歇曝气的方式。

各工段设置紧凑，分流门170、环形汇流槽130、扇形的厌氧氨氧化池123、好氧池111等的设置精巧而优化。采用环形和分流布置，巧妙的解决了较多分段的导流、汇流问题，废水处理反应器100的各分段布置合理，结构优化，型式独特。

进一步地，厌氧氨氧化池123内部设置的多组生物转盘125的每一个盘片上均附着有生物膜，从而对废水进行处理。由于环形进水渠126平均分布进水把原本大量的废水布置到整个厌氧氨氧化池123的外延，使得进水渠单位长度上的水流量较其它反应器降低很多，大大改善了生物转盘125的起端转盘负荷过大的问题(起端转盘指每组生物转盘中，沿着水流流动方向，首先接触到废水的几片转盘)。

优选地，上述的环形进水渠126的深度为0.2-0.3m。从而能够进一步降低进水渠单位长度上的水流量，进一步改善生物转盘125的起端转盘负荷过大的问题。

进一步地，厌氧氨氧化池123的存水位为安装好的生物转盘125的盘片高度的三分之二到四分之三。从而能够保证生物转盘125有部分的充氧过程，有利于厌氧氨氧化池123内溶解氧浓度的保持。

优选地，在本实施例中，从废水处理反应器100的外侧来看，生物转盘125均设置为从废水处理反应器100的外侧来看呈逆时针旋转。

请参照图1，进一步地，每两组生物转盘125之间设置有用于为生物膜的生长提供载体的悬浮填料129。由于厌氧氨氧化池123内部的多组生物转盘125整体也呈扇形布置，因此，在每两组生物转盘125之间会留出一个扇形的间隙。在上述的各个间隙中布置悬浮填料129，不仅能够充分利用上述的各个扇形的间隙，也能够更进一步提高废水处理反应器100的整体的废水处理的效果和废水处理效率。通过环形进水渠126平均分布进水，使得原本大量的废水被布置到整个厌氧氨氧化池123的外延，进而使得环形进水渠126单位长度上的水流量相对于传统的生物转盘反应器降低很多。大大改善了生物转盘起端转盘负荷过大的问题。

承上所述，具体地，悬浮填料129包括球形壳体以及设置于壳体内的生物膜的载体，壳体的直径大于每一组生物转盘125的每两个盘片之间的距离。从而能够有效地避免悬浮填料129卡塞在盘片之间，影响生物转盘125的正常运作。具体地，上述的悬浮填料129，是由网格球形壳体与内置载体两部分组成，壳体由高分子聚合物注塑而成，内置载体材料为比重小于1的多孔材料，密度在0.90～0.96g/cm³，填料直径10～30mm，材质为聚丙烯或聚乙烯。通过设置上述的悬浮填料129，实现了生物转盘125与悬浮填料129共同作用，因而对于生物转盘125工艺而言，能够进一步改善生物转盘125起端转盘负荷过大的问题。

应理解，上述的悬浮填料129的具体的形状是不限定的。悬浮填料129的形状可以选择本实施例中提供的球形的壳体，也可以选择其他形状的壳体，例如，正方体、长方体或者根据实际的需要加工成其他适宜的形状。

综上，在厌氧氨氧化池123，扇形布置方式布置的生物转盘125，实现了扇形进水，极大地改善了现有技术中的生物转盘的起端转盘负荷过大的问题。由于环形进水渠126平均分布进水把原本大量的废水布置到整个厌氧氨氧化池123的外延，使得环形进水渠126单位长度上的水流量较其它反应器降低很多。同时生物转盘125之间填充悬浮填料129，生物转盘125与悬浮填料129共同作用，因而对于生物转盘125而言，大大改善了起端转盘负荷过大的问题。扇形进水与生物转盘125转动的导流作用在反应器中形成了优于普通推流的混合流，水力条件良好。生物转盘125从外侧来看均为逆时针旋转，生物转盘125同向转动能带来对处理水流的导流作用。扇形进水与生物转盘125转动的导流作用基本上是垂直方向上的2股作用，最后形成了优于普通推流的混合流。同时生物转盘125转动的导流作用也弥补了多点进水的不均匀性。使得进水负荷能均化、分摊到整个反应器上，减轻了起端转盘的负荷，提高了后续生物转盘125的利用率，因而使得厌氧氨氧化池123的容积利用率变高，厌氧氨氧化池123的生物处理效率能提高10％-20％。

生物转盘125结合了移动床生物膜的工艺特点，生物转盘125与悬浮填料129处理相结合，单位体积内生物膜数量增加，生物降解能力得到强化，提高了生物处理的效率，提高了反应器的整体污染物去除效率。

这种“宽口进水，窄口出水”使得厌氧氨氧化池123能够加快生物膜的脱落与代谢。提高了厌氧氨氧化池123的效率以及效果。“宽口进水，窄口出水”，是指采用环形进水渠126进水，环形集水槽140孔口出流，由于大的外围，紧缩到内圈的环形集水槽140出水，因此环形集水槽140上单位长度的水流负荷比进水渠的上单位长度的水流负荷成倍增加，因此存在水流扰动，对生物膜有剪切，冲击作用；同时能冲开悬浮填料129的束缚，实现出水流到环形集水槽140。厌氧氨氧化池123底部设置的第三曝气装置182，采用间歇曝气，为悬浮填料129上的生物膜提供氧气；同时有水流剪切和扰动作用，促进悬浮的生物膜与盘片上的生物膜代谢；在有氧条件下，进一步消耗产生的过量的生物膜，改善了生物转盘125生物膜过度生长等问题。

canon工艺是sharon工艺和anammox工艺的结合。canon工艺既经济又高效，特别适用于高氨氮、低有机碳污水的处理。由于canon工艺所涉及的微生物均为自养菌，故无需外加碳源。此外，整个除氮过程在单一的、微量曝气的反应器中发生，从而大大减少了占地面积和能耗。与传统反硝化脱氮工艺相比，这一过程可减少50-60％的供氧量、100％的碳源。

请继续参照图1，厌氧池121于培养厌氧污泥的固定填料150。从而使得污泥产量少，污泥处理费用低，进而使得废水处理反应器100的污水处理效果好。

进一步地，废水处理反应器100的总进水管160设置于厌氧池121，且总进水管160处设置有水下推进器161。

本实施例还提供一种处理废水的工艺方法，利用上述的废水处理反应器100进行废水处理。形成了“前置氨化/亚硝化-厌氧氨氧化(短程canon)-好氧处理”的组合工艺：厌氧池121构成了厌氧段，主要培养厌氧的氨化菌群，将有机氮转化为氨氮，厌氧段的溶解氧控制在0-0.2mg/l；厌氧池121构成缺氧段，主要培养兼氧的亚硝化菌群，缺氧段的溶解氧控制在0.2-2.0mg/l，以便在缺氧段进行亚硝化的生物反应，将nh4⁺转化为no2^-；厌氧氨氧化池123构成厌氧氨氧化段，主要培养厌氧氨氧化菌群，厌氧氨氧化段溶解氧控制在0.3-1.0mg/l，以便在此进行厌氧氨氧化的生物反应；好氧段培养活性污泥，主要去除水中的有机物质，同时聚磷菌在好氧条件下过量吸收水中的无机磷，好氧段的溶解氧控制大于2.0mg/l。

进一步地，通过控制转动角(分流门170与挡墙185的夹角)，来调节厌氧池121进入缺氧池122和进入环形汇流槽130的流量比，进而控制环形汇流槽130汇流后废水中的no2^-/nh4⁺浓度比值，使得进入主体的厌氧氨氧化段的no2^-/nh4⁺浓度比值范围在1.20-1.35之内。

进一步地，处理废水的工艺方法的整体工艺，氮去除负荷为3.0-5.0kgn/(m³.d)。

总的来说，上述的废水处理反应器100处理废水的工艺方法的基本原理如下：

厌氧氨氧化段采用“短程canon”工艺。废水在厌氧氨氧化段依靠生物转盘和悬浮填料上培养的厌氧氨氧化菌群，将nh4⁺和no2^-作为反应物进行厌氧氨氧化生化反应，转化为n2，这是主要发生的反应。no2^-也可作为微生物合成时的电子供体，co2为电子受体，在这一过程中no2^-被co2氧化生成no3^-。

一般的canon工艺的进水是原水，然后经过氨化和亚硝化作用使得水中的no2^-/nh4⁺浓度比值已基本接近1。然后再进行厌氧氨氧化。在限氧条件下好氧菌和厌氧氨氧化菌的相互作用将使得nh4⁺完全转化为n2，同时也有少量no3^-产生。全程都是自养的，不需外加碳源。canon工艺的进水对nh4⁺和no2^-本身就是无要求的。

本发明中的“短程canon”工艺的进水是经过厌氧段氨化和缺氧段亚硝化汇合的废水，调控no2^-/nh4⁺浓度比值范围为1.20-1.35。所以短程canon工艺基本上只需要将nh4⁺和no2^-作为反应物进行厌氧氨氧化生化反应，缩短了生化反应过程，提高了生物处理效率和处理负荷。整体工艺，氮去除负荷为3.0-5.0kgn/(m³˙d)。总氮去除率大于90％，氨氮去除率大于95％。

短程canon工艺中，因为no2^-/nh4⁺浓度比值合适，省却了亚硝化过程，可以在厌氧氨氧化菌作用下直接进行生化反应：

nh4⁺+1.32no2^-+0.066hco3^-+0.13h⁺→1.02n2+0.26no3^-+0.066ch2o0.5n0.15+2.03h2o

生物膜反应器抗基质浓度冲击能力最强，强于颗粒污泥床反应器。抗水力负荷冲击能力在各种反应器中也是最强。生物转盘结合移动床的抗基质浓度冲击能力优于一般的生物膜反应器。

而且对于no2^-/nh4⁺浓度比值超范围的废水，“短程canon”工艺也具有一定的缓冲能力。即使no2^-/nh4⁺浓度比值范围短时间小于1.20，“短程canon”工艺具有一定的缓冲能力，在出现进水nh4⁺偏高时，短程canon工艺中的部分好氧菌依然可以顺利的把多出的nh4⁺氧化成no2^-，进一步进行厌氧氨氧化生化反应。这是因为生物转盘上的生物膜，因为和空气由部分接触，存在好氧的硝化菌、亚硝化菌。盘片作为微生物的载体，在生物膜的形成过程中转盘上形成了一定的厌氧区和好氧区，微生物在好氧区发生亚硝化反应，在厌氧区发生厌氧氨氧化反应，在生物转盘外层的好氧区nh4⁺被部分氧化成no2^-；未反应的nh4⁺和生成的no2^-；进入内层厌氧区，进一步反应释放出氮气，同时还有少量no2^-；进一步氧化生成no3^-，为微生物的生长提供必需的电子。

本发明中只需要注意短程canon工艺的进水no2^-/nh4⁺浓度比值范围大于1.35时，要注意通过分流门进行调节，no2^-不要长时间过多即可。因而对于厌氧段氨化段的溶解氧的限制要求的严格程度大大降低。厌氧段主要是氨化细菌，缺氧段主要是亚硝化细菌，厌氧氨氧化段主要是厌氧氨氧化菌，而不与大量其它的菌类参杂。这样既提高了生物处理的效率，同时使得培养菌群的环境条件变得宽松。

本发明实施例提供的处理废水的工艺方法，结合大量实验筛选出最佳的组合工艺方法，将“前置氨化/亚硝化-厌氧氨氧化(短程canon)-好氧处理”有序有机地结合，各工段在调控功能上相互支持，提出了废水脱氮除磷处理的新的构思方案。

前置氨化/亚硝化为厌氧氨氧化(短程canon)服务，使厌氧氨氧化进水的no2^-/nh4⁺浓度比值范围为1.20-1.35。厌氧氨氧化形成短程canon工艺，主要是采用生物转盘工艺，为前置氨化/亚硝化做进一步的处理，也是主要脱氮的工段。在好氧段，主要去除水中的有机物质，同时聚磷菌在好氧条件下过量吸收水中的无机磷。提升了整个工艺的除磷效率，同时保证cod处理达标，也能保证水中nh4⁺去除率大于95％。

组合后整体工艺方法更高效，更经济，更稳定。工艺运行稳定可靠，耐冲击负荷。污泥产量少，污泥处理费用低，污水处理效果好，对环境保护具有重要的意义。生物转盘结合移动床的抗基质浓度冲击能力优于一般的生物膜反应器，更优于其他类型的反应器。而且对于no2^-/nh4⁺浓度比值超范围的废水，短程canon工艺也具有一定的缓冲能力。生物转盘本身的特点就是污泥产量少，污泥处理费用低，能耗低。有悬浮填料移动床的强化作用，生物处理效率更高。扇形布置和混合流提高了厌氧氨氧化段容积利用率。厌氧氨氧化脱氮时，形成短程canon工艺，与反硝化相比，需氧量降低50-60％，无需外加碳源。整个组合工艺提高了生物处理效率和处理负荷。

综上所述，本发明提供的废水处理反应器以及处理废水的工艺方法具有以下的技术效果：

1.本发明提供的反应器布置独特，结构优化，对于主体的厌氧氨氧化段的no2^-/nh4⁺浓度比值易于控制，提高了生物脱氮处理的效率。

2.通过采用扇形布置方式布置生物转盘，实现了扇形进水，极大地改善了现有技术中的生物转盘的起端转盘负荷过大的问题。扇形进水与转盘转动的导流作用在反应器中形成了优于普通推流的混合流，水力条件良好，使得生物转盘的容积利用率变高，提高了废水处理反应器的生物处理效率。

在厌氧氨氧化段，生物转盘结合了移动床生物膜的工艺特点，生物转盘与悬浮填料处理相结合，单位体积内生物膜数量增加，生物降解能力得到强化，提高了生物处理的效率，提高了反应器的整体污染物去除效率。

3.“宽口进水，窄口出水”使得生物转盘能够加快生物膜的脱落与代谢。厌氧氨氧化段采用生物转盘工艺，污泥龄长，能耗低，厌氧氨氧化脱氮时，需氧量降低50-60％。

4、本发明提供的处理废水的工艺方法，工艺路线合理，处理机理清晰有序，氮磷去除效率高。对于主体的厌氧氨氧化工段的no2^-/nh4⁺浓度比值易于控制，提高了生物脱氮处理的效率。

5、本发明提供的处理废水的工艺方法，结合大量实验筛选出最佳的组合工艺方法，将“前置氨化/亚硝化-厌氧氨氧化(短程canon)-好氧处理”有序有机地结合，各工段在调控功能上相互支持，提出了废水脱氮除磷处理的新的构思方案。组合后整体工艺方法更高效，更经济，更稳定。工艺运行稳定可靠，耐冲击负荷。污泥产量少，污泥处理费用低，污水处理效果好，对环境保护具有重要的意义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。