本实用新型公开了一种厌氧氨氧化装置，包括进水箱以及与进水箱连接的厌氧氨氧化反应器，厌氧氨氧化反应器设有保温部；保温部包括设置于厌氧氨氧化反应器外部的水浴保温层，水浴保温层通过管道连接有污水热源泵系统，污水热源泵系统包括与水浴保温层连通的热交换器，污水热源泵系统包括与热交换器连通的压缩冷凝机，压缩冷凝机上设有蒸发器，蒸发器通过管道与污水源连通，本实用新型集合了污水源热泵和厌氧氨氧化工艺两种优势，在常规的厌氧氨氧化反应器的外部增设一个水浴保温层，将低品位的热能污水引入系统中，最终泵入水浴保温层为厌氧氨氧化反应器提供稳定、高效、清洁的热能，并使其反应维持在一个相对稳定、适宜的温度条件中。