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本发明涉及一种促进颗粒污泥形成与稳定的内嵌铁碳储泥模块SBR装置及运行方法，包括SBR主体、进水系统、出水系统、曝气系统和铁碳储泥模块；进水系统包括进水管和进水泵；出水系统包括出水管、出水泵和滤头；铁碳储泥模块包括填料网框以及铁碳填料；曝气系统包括固定在填料网框外侧的环形微孔曝气管。本发明在传统SBR反应器中内嵌铁碳储泥模块以促进颗粒污泥的快速形成以及保持颗粒污泥的稳定，在曝气阶段铁碳储泥模块作为处于缺氧区，实现同步硝化反硝化强化氮磷的去除。与传统SBR反应器相比，内置铁碳储泥模块的SBR反应器能够促进好氧颗粒污泥的快速形成以及保持长期运行的稳定性，同时具有更好的氮磷去除效果。