本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种短程硝化与厌氧氨氧化一体式的dmbr-sbr反应器及其工艺，用来去除污水中的氮。
背景技术：
短程硝化是控制硝化反应只进行到no2--n阶段，造成大量的no2--n累积，而不进行亚硝氮到硝氮转化的工艺。厌氧氨氧化是在厌氧的条件下，厌氧氨氧化菌利用氨氮作为电子供体，以亚硝氮作为电子受体进行反应并将其转化氮气从而达到去除氮的目的。与传统的生物脱氮技术相比，厌氧氨氧化工艺减少了碳源的投加，剩余污泥少，运行成本低。短程硝化与厌氧氨氧化一体化指的是先进行短程硝化，反应后剩余的氨氮和转化的亚硝氮进行厌氧氨氧化的过程。这样省去了亚硝氮的投加，从而达到生物脱氮的目的。动态膜有很好的泥水分离作用，有效避免反应器中的污泥流失，即便在污泥沉降性能不好的情况下也能有效避免污泥流失。
现有的技术中因为短程硝化在好氧条件下进行，厌氧氨氧化在厌氧条件下进行，要保证两个工艺稳定进行通常将两个过程置于两个反应器中单独进行或者在一个反应器中分为上下两部分进行，在第一个反应器中或者反应器上部进行短程硝化，排出去的水进入第二个反应器或者反应器底部进行厌氧氨氧化，两个过程在不同的基质环境下进行，严格分开，从而达到生物脱氮的目的。这样实验运行需要的设备多，占用的空间大，反应器结构复杂，运行成本高。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种短程硝化与厌氧氨氧化一体式的dmbr-sbr反应器及其工艺，为上下一体单独运行的反应器，将短程硝化和厌氧氨氧化结合在一起分阶段连续运行，两个过程在同一个基质环境的不同阶段进行，可以减少设备的使用和设备占用空间，无需投加亚硝氮和碳源，提高过滤效果，达到高效生物脱氮的目的，同时反应器结构简单，运行成本低。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种短程硝化与厌氧氨氧化一体式的dmbr-sbr反应器，其特征在于，包括反应器主体、进水装置、出水装置、曝气装置和水浴装置，其中：
所述反应器主体为上下一体的圆柱体双层结构，内部为带搅拌桨8的反应区1，外部为水浴区2，反应区1的上部设置动态膜6，侧面设置取样口和排泥口9，顶部预留供ph和溶解氧仪检测的检测口10；
所述进水装置包括进水箱11、进水泵12和进水管道一3，进水箱11通过进水管道一3连接反应区1的底部，进水泵12设置在进水管道一3上；
所述出水装置包括排水泵13和排水管道7，排水管道7连接动态膜6，排水泵13设置在排水管道7上；
所述曝气装置包括增氧泵14、气体流量计15、曝气管道4和圆盘式曝气头5，圆盘式曝气头5设置在反应区1底部，增氧泵14通过曝气管道4连接圆盘式曝气头5，气体流量计15设置在曝气管道4上；
所述水浴装置包括进水管道二16、出水管道17和恒温槽，进水管道二16和出水管道17均连接水浴区2，恒温槽在反应器主体外连接进水管道二16和出水管道17，水温由恒温槽维持。
所述搅拌桨8的控制电机、增氧泵14、进水泵12以及排水泵13均连接时间定时器，由时间定时器控制搅拌时间、曝气时间、进水时间以及排水时间。
所述动态膜6为长方形，膜材料为尼龙网或不锈钢网，膜材料孔径为30-50μm。通过动态膜6拦截水中微生物形成生物膜，更好地进行泥水分离
本发明短程硝化与厌氧氨氧化一体式的dmbr-sbr反应器的工艺，分为进水、曝气、静置、出水四个阶段，连续运行没有闲置时间，将一天分为4个周期，每个周期6小时，进水和出水分别为10分钟，曝气和静置各为2小时50分钟，水力停留时间2天。各阶段的运行可由时间定时器控制，并可通过观察反应器运行情况对各个阶段的运行时间适当调整。
具体地：
所述进水阶段，进水箱11中进行搅拌保证进料充分混合，进料均匀。进水中除了碳酸氢铵和所需的无机盐溶液和微量元素，不投加亚硝氮和碳源，进水通过进水泵12控制恒流进入反应区1；
所述曝气阶段，开启曝气并利用搅拌桨8搅拌使泥水充分混合；
所述静置阶段，停止曝气，随着氧气的逐渐溢出，在厌氧条件下进行厌氧氨氧化，达到生物脱氮的目的；
所述出水阶段，通过动态膜6从反应区1上部出水。
所述曝气阶段通过调节气体流量计15控制反应区1的溶解氧含量，通过溶解氧仪监测反应区1的溶解氧来调节气体流量计15，从而达到目标值。
所述静置阶段，利用搅拌桨8搅拌以达到高效传质。
反应过程中可设置水浴区2的水浴温度为38℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.将短程硝化和厌氧氨氧化结合在一起运行于dmbr-sbr反应器的不同阶段，减少了设备的使用和仪器占用空间，剩余污泥少，减少了碳源和亚硝氮的投加，降低了运行成本。
2.反应区上部设有搅拌器，在曝气阶段同时进行搅拌有利于泥水的充分混合，充分供氧，强化了传质过程，防止死区的形成。
3.曝气装置通过气体流量计和增氧泵控制反应器中溶解氧的含量，从而促进氨氧化菌的生长抑制亚硝酸盐氧化菌的生长。
4.反应器中设置有动态膜，截留了水中的微生物，具有很好的泥水分离效果，提高了分离效率，避免污泥流失。动态膜是由廉价的小孔径尼龙网组成，成本较低，方便替换。
5.反应器设置的水浴区，因为不同的菌群有不同的适宜温度，水浴时的温度是选择菌群的重要因素，可以促进所需菌群的生长，抑制副产物的生成。
附图说明
图1是本发明短程硝化与厌氧氨氧化一体式的dmbr-sbr反应器的结构示意图(俯视图)。
图2是图1中a-a视图。
图3是图1中b-b视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1、图2和图3所示，本发明短程硝化与厌氧氨氧化一体式的dmbr-sbr反应器，包括反应器主体、进水装置、出水装置、曝气装置和水浴装置。
反应器主体为上下一体的圆柱体双层结构：内部为反应区1，外部为水浴区2，反应区1的底部连接有进水管道一3和曝气管道4，中间底部设置圆盘式曝气头5，曝气管道4与圆盘式曝气头5连接，反应区1的上部设置动态膜6，动态膜6连接出水管道7。反应区1中还设置搅拌桨8，反应区1的侧面设置取样口和排泥口9，顶部预留供ph和溶解氧仪检测的检测口10。
进水装置主要由进水箱11、进水泵12和进水管道一3组成。出水装置主要由排水泵13和排水管道7组成。曝气装置主要由增氧泵14、气体流量计15、曝气管道4和圆盘式曝气头5组成。水浴装置主要由进水管道二16、出水管道17和恒温槽组成。
本发明短程硝化与厌氧氨氧化一体式的dmbr-sbr反应器的工艺，主要分为进水、曝气、静置、出水四个阶段，连续运行没有闲置时间，各阶段的运行可由时间定时器严格控制。将一天分为4个周期，每个周期6小时，进水和出水分别为10分钟，曝气和静置各为2小时50分钟，水力停留时间2天，通过观察反应器运行情况可以适当调整。
本发明工艺的各个阶段细节如下：
进水阶段，进水箱11中设置搅拌器进行搅拌，以保证进水充分混合，进料均匀。进水中除了碳酸氢铵和所需的无机盐溶液和微量元素，没有亚硝氮和碳源的投加，进水通过进水泵12控制恒流进入反应器内。
进水阶段结束后开始曝气，进入曝气阶段，并同时开启搅拌桨8进行搅拌。曝气阶段伴随搅拌可以使泥水充分混合，防止死区的形成，同时可以实现高效传质，使短程硝化充分进行。圆盘式曝气头5的表面积大，单位时间曝气多且曝气相对均匀。反应器外部曝气管道4连接气体流量计15和增氧泵14。增氧泵14是氧气的来源，通过调节气体流量计15控制反应器中的溶解氧，曝气阶段气体流量控制在2.0±0.5l/min左右。
静置阶段随着氧气的逐渐溢出，在厌氧条件下进行厌氧氨氧化，达到生物脱氮的目的。根据反应的需要，厌氧过程中也可以进行搅拌，从而达到高效传质，有效进行厌氧氨氧化，通过调节时间定时器可以实现。
出水阶段通过动态膜6从反应器上部出水。动态膜组件为长方形，膜材料为尼龙网或不锈钢网，膜材料孔径为30-50μm。在反应器运行之初生物膜尚未形成，泥水分离效果差，出水浊度较高甚至有絮状物从出水管道流出。随着反应器的运行，生物膜逐渐形成，膜通量减少，提高了泥水分离效果。
为了维持反应器的有效体积，进出水量尽量保持平衡，但不排除随着动态膜上的生物膜逐渐形成，膜通量减少，以及水浴和搅拌同时进行蒸发较大导致液面下降，进出水量可以适当灵活调整。排水泵13和进水泵12控制水量，进一步控制反应器的水力停留时间和运行负荷。
水浴区2的上部进水下部出水，通过恒温槽加热热水循环维持反应区1的温度，温度是影响亚硝酸盐氧化菌和厌氧氨氧化菌活性的重要因素，设置水浴温度38℃。
在反应器的侧面有一竖排取样口9，从取样口取样测反应器中泥的各项指标，从而监测反应区1中生物量的增殖情况。在反应器运行的过程中，需要对各项指标实时监测，监测口专门为温度计，ph计，溶解氧仪预留，从而更好监测反应器的各项指标，实现反应器的稳定运行。
以上各项具体实施案例都是说明性的，并非对发明的范围界定。凡是依据本发明对以上实施例所做的任何修改，等同变化，都应在本发明的保护范围之内。