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本发明公开了一种主流内源短程反硝化/厌氧氨氧化工艺实现生活污水深度脱氮的装置和方法。所述装置包括：城市污水原水箱、内源短程反硝化反应器、中间水箱I、硝化反应器、中间水箱Ⅱ、厌氧氨氧化反应器。所述方法是城市污水先进入内源短程反硝化反应器，微生物摄取原水中的有机物转化为PHAs。接着，污水进入硝化反应器中发生全程硝化。经硝化的污水再次进入内源短程反硝化反应器实现硝态氮到亚硝态氮的转化。然后，污水进入厌氧氨氧化反应器实现自养深度脱氮。此方法可以稳定实现低C/N比城市污水的主流厌氧氨氧化，无需外加碳源，节约曝气量，污泥产量低，运行控制简单，实现了高效低能耗的城市污水处理。
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