厌氧氨氧化在污水处理中应用

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厌氧氨氧化菌脱氮机理及其在污水处理中的应用

厌氧氨氧化菌脱氮机理及其在污水处理中的应用

厌氧氨氧化菌脱氮机理及其在污水处理中的应用厌氧氨氧化菌是一种能够在缺氧环境下利用氨氮为电子供体进行氨氮脱氮的微生物。

近年来,厌氧氨氧化菌在污水处理领域引起了广泛关注。

本文将介绍厌氧氨氧化菌的脱氮机理以及其在污水处理中的应用。

厌氧氨氧化菌是属于反硝化菌门,主要有矮小单杆菌(Anammox bacteria)和微粒状反硝化菌(Paired ammonium and nitrite oxidizer,abbreviated as Pano)等。

这些菌通过厌氧氨氧化过程,将氨氮直接氧化为氮气,同时释放出足够的能量以维持菌落的生长和代谢。

脱氮的过程中,厌氧氨氧化菌首先利用外源氨氧化酶将氨氮氧化为亚硝酸盐,然后通过反硝化途径将亚硝酸盐还原为氮气。

厌氧氨氧化菌在污水处理中的应用可以分为两个方面:一是在常规生物处理系统中应用;二是构建厌氧氨氧化反应器独立进行氨氮脱氮。

首先,厌氧氨氧化菌被应用于常规生物处理系统中,主要是为了提高系统的氮素去除效率。

在传统的生物脱氮系统中,通常需要同时存在硝化和反硝化菌来完成氮素去除过程,而厌氧氨氧化菌的出现,使得反硝化和硝化过程合二为一,从而减少了能量和资源的浪费。

与传统系统相比,厌氧氨氧化菌的应用能够大幅度降低碳源需求,减少氧气用量,降低运行成本。

除此之外,厌氧氨氧化菌对于污水中高浓度氨氮的处理效果更好,能够适应高氨氮负荷的条件。

其次,构建厌氧氨氧化反应器独立进行氨氮脱氮也是厌氧氨氧化菌应用的重要方向。

这种方式主要适用于那些氮污染较严重、氨氮浓度较高的废水处理厂。

通过构建厌氧氨氧化反应器,可以将废水中的氨氮高效转化为氮气,实现氮素的彻底去除。

此外,厌氧氨氧化反应器的运行条件相较于传统的硝化反硝化系统来说更容易控制,能够更好地适应不同废水的特性。

总的来说,厌氧氨氧化菌脱氮机理的研究以及其在污水处理中的应用对于提高氮素去除效率和减少处理成本具有重要意义。

随着对厌氧氨氧化菌认识的不断深入,相信其在污水处理领域的应用将会越来越广泛,为环境保护事业做出更大的贡献。

厌氧氨氧化在城市污水脱氮处理中的研究与应用进展

厌氧氨氧化在城市污水脱氮处理中的研究与应用进展

厌氧氨氧化在城市污水脱氮处理中的研究与应用进展厌氧氨氧化在城市污水脱氮处理中的研究与应用进展引言随着城市人口的快速增长和经济的飞速发展,城市污水处理成为解决环境问题的重要课题之一。

其中,脱氮处理是污水处理中的关键环节之一,对保护水环境质量至关重要。

传统的城市污水脱氮方法主要包括硝化/反硝化和菌群处理等。

然而,近年来,厌氧氨氧化技术逐渐受到关注,并在城市污水脱氮处理中得到了广泛应用。

本文将综述厌氧氨氧化在城市污水脱氮处理中的研究与应用进展。

一、厌氧氨氧化的基本原理厌氧氨氧化是一种新兴的脱氮技术,通过厌氧氨化和硝化反应来将氨氮转化为氮气,从而实现城市污水脱氮。

厌氧氨氧化反应在缺氧条件下进行,其主要原理如下:厌氧氨化过程中,氨氮通过氨化细菌作用被氧化成亚硝酸盐;而硝化反应中,亚硝酸盐通过硝化细菌作用被氧化成硝酸盐。

经过上述两个反应步骤,最终将氨氮转化为氮气,实现脱氮的目的。

二、厌氧氨氧化与传统脱氮技术的比较1. 能耗与投资成本厌氧氨氧化技术相比于传统的硝化/反硝化技术能够显著降低能耗和投资成本。

厌氧氨氧化过程中,由于无需供氧,能耗较低并且不需要大量投资于建设硝化池和反硝化池。

相比之下,传统的硝化/反硝化技术需要大量的能量来维持供氧和水力搅拌设备,造成较高的能耗和投资成本。

2. 系统稳定性厌氧氨氧化技术具有良好的系统稳定性。

由于厌氧氨氧化过程不需要供氧,减少了供氧设备操作和氧浓度调节对系统的影响。

因此,厌氧氨氧化技术对水力冲击、温度变化等较为鲁棒,有利于提高系统的稳定性。

3. 体积占地厌氧氨氧化技术相比于传统的硝化/反硝化技术体积占地更小。

由于不需要硝化池和反硝化池,厌氧氨氧化技术能够通过提高氨氮浓度的控制来减少处理设备的体积,节省了系统所需的占地面积。

三、厌氧氨氧化的应用进展厌氧氨氧化技术已经在城市污水脱氮处理中取得了一系列的研究和应用进展。

1. 系统的优化与改进针对厌氧氨氧化技术的系统进行优化和改进是提高脱氮效率和稳定性的关键。

厌氧氨氧化技术在污水处理工程中的运用

厌氧氨氧化技术在污水处理工程中的运用
Abs t r a c t :W i t h t h e c o n t i n u o us d e v e l o pme n t o f i nd u s t r i a l s o c i e t y ,t h e e u t r o p h i c a t i o n o f wa t e r h a s b e c o me t he n o r m.
Vo 1 . 3 5, No . 9
2 0 1 7年 9月
中国资 源综合 利用 C h i n a R e s o u r c e s C o mp r e h e n s i v e U t i l i z a t i o n
0 综

厌氧氨氧化技术在污水处理工程 中的运用
t h e d e n i t r i i f c a t i o n t e c h n o l o g y . A n a e r o b i c A mmo n i a Ox i d a t i o n f A NAMMO X) t e c h n o l o y g t o ma i n t a i n l o w c o s t o n t h e b a s i s o f
Wh e n p e o p l e d e a l wi t h n i t r o g e n p o l l u t i o n ,n i t r i f c a t i o n —d e n i t r i i f c a t i o n i s s e l e c t e d i n t h e t r a d i t i o n a l t r e a t me n t p r o g r a m t o c o mp l e t e t h e d e n i t r i ic f a t i o n, wh i c h i s e a s y t o c a u s e s e c o n d a r y p o l l u t i o n, a n d t h e c o s t i s h i g h .I t i s i mp e r a t i v e t o o p t i mi z e

厌氧氨氧化菌脱氮机理及其在污水处理中的应用

厌氧氨氧化菌脱氮机理及其在污水处理中的应用

厌氧氨氧化菌脱氮机理及其在污水处理中的应用引言:近年来,随着人口的增加和城市化的加剧,城市污水处理工程变得愈发重要。

污水中的氮污染物是造成水体富营养化的主要原因之一,因此,对氮污染的有效处理成为了探究的热点。

厌氧氨氧化菌(anammox)作为一种新型的脱氮微生物,具有高效、环保的特点,在污水处理领域中得到了广泛关注。

本文将重点探厌烦氧氨氧化菌的脱氮机理及其在污水处理中的应用。

一、厌氧氨氧化菌的脱氮机理厌氧氨氧化菌是一种特殊的微生物,它可以利用氨和硝态氮直接在厌氧条件下进行自养脱氮作用,产生氮气。

其脱氮反应的主要方程式如下:NH4+ + NO2- → N2 + 2H2O通过上述反应,厌氧氨氧化菌将氨和硝态氮转化为氮气,实现了高效的脱氮作用。

从反应的方程式来看,厌氧氨氧化菌在脱氮过程中产生了没有产物的优势,防止了传统的硝化/反硝化过程中产生的氮气转化为氧化亚氮的过程,有效节约了能源消耗。

厌氧氨氧化菌的脱氮机理可以分为两个阶段:氨氧化和反硝化。

起首,在厌氧条件下,厌氧氨氧化菌通过其特殊的内源胞器——亚细胞颗粒(anammoxosome)中的反应器,通过厌氧氨氧化过程将氨氧化为氮气和水。

其次,在厌氧氨氧化菌的亚细胞颗粒中,反硝化作用进一步转化硝态氮为氮气。

通过这两个阶段的反应,厌氧氨氧化菌可以高效地将氨和硝态氮转化为氮气,实现污水中氮的有效去除。

二、厌氧氨氧化菌在污水处理中的应用1. 优势与特点相比传统的硝化/反硝化工艺,厌氧氨氧化菌具有以下优势与特点:(1)高效:厌氧氨氧化菌的脱氮效率高于传统工艺,可以达到90%以上;(2)能源消耗低:由于厌氧氨氧化菌的脱氮反应不需要输入外源电子供体,因此能源消耗低于传统工艺;(3)占地面积小:接受厌氧氨氧化菌进行脱氮处理可以节约大量的处理设备和占地面积,尤其适合处理面积有限的城市污水处理厂;(4)适应性强:厌氧氨氧化菌对进水水质的适应性强,对COD、BOD等水质指标的影响较小。

短程反硝化-厌氧氨氧化在废水中的应用进展

短程反硝化-厌氧氨氧化在废水中的应用进展

短程反硝化-厌氧氨氧化在废水中的应用进展短程反硝化-厌氧氨氧化在废水中的应用进展引言随着城市化进程的不断加速,工业与生活废水排放量剧增,污水处理成为了一项亟待解决的环境问题。

废水中的氨氮和硝酸盐氮是两种主要的污染物之一,它们对水体生态环境的破坏性极大。

传统处理方法中常采用硝化-反硝化工艺,但是该工艺存在能耗高、投资成本大和处理效果不佳等问题。

近年来,短程反硝化-厌氧氨氧化技术引起了人们的关注,它在废水处理中具有潜在的应用前景。

一、短程反硝化-厌氧氨氧化技术简介短程反硝化-厌氧氨氧化技术,是指将硝酸盐氮在缺氧条件下转化为氮气的过程。

它与传统的硝化-反硝化工艺相比,不需要外部供氧,能够节约能源消耗。

短程反硝化-厌氧氨氧化技术主要包括两个过程:即在厌氧条件下,利用硝酸盐氮作为电子受体,有机物作为电子供体进行反硝化反应;同时,在厌氧条件下,厌氧氨氧化细菌利用氨氮和硝酸盐氮合成亚硝酸盐氮,再由异化微生物进行反硝化反应。

该技术具有处理效果良好、运行稳定等优势。

二、短程反硝化-厌氧氨氧化技术的应用进展近年来,短程反硝化-厌氧氨氧化技术在废水处理领域得到了广泛的应用和研究。

下面将从工艺改进、微生物群落研究、应用案例等方面进行介绍。

1. 工艺改进为了提高短程反硝化-厌氧氨氧化技术的处理效果和稳定性,研究人员进行了一系列的改进工作。

例如,进一步优化了反应器的结构和操作条件,提高了反应器内微生物的活性和代谢效率。

同时,添加适量的辅助电子供体和电子受体,有助于调控反应过程,提高氮去除效率。

2. 微生物群落研究微生物在短程反硝化-厌氧氨氧化技术中发挥着重要的作用。

通过对微生物群落结构和功能的研究,可以深入了解厌氧氨氧化过程中的微生物代谢途径和相互关系,为工艺优化和稳定运行提供理论指导。

同时,通过基因测序技术和荧光原位杂交技术,可以鉴定和鉴定分离出新的厌氧氨氧化微生物。

3. 应用案例短程反硝化-厌氧氨氧化技术在实际废水处理中得到了广泛应用,并取得了显著的效果。

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展厌氧氨氧化污水处理工艺是一种新兴的废水处理技术,可以有效地去除含氮物质,并能够将氨氮转化为亚硝酸盐,进而实现氨氧化作用。

这种处理技术主要基于好氧氨氧化污水处理工艺的基础上进行改进,具有较多的优点,例如占地面积小、硝化效率高、产生的污泥量少等。

近年来,厌氧氨氧化污水处理工艺在废水处理行业得到了广泛的应用,并取得了显著的效果。

在厌氧氨氧化污水处理工艺中,厌氧氨氧化的微生物反应器是关键设备。

一般采用的微生物反应器有:厌氧生物滤池、厌氧生物颗粒污泥反应器和厌氧氨氧化膜反应器。

这些反应器具有较大的比表面积和良好的传质性能,能够提供适宜的环境条件,促进厌氧氨氧化反应的进行。

通过调节反应器中的温度、pH值和氧气浓度等因子,可以进一步优化反应条件,提高明胶制备厌氧氨氧化工艺的处理效果。

当前,厌氧氨氧化污水处理工艺已在实际应用中取得了一些重要的研究进展。

研究人员发现,在不同的厌氧氨氧化反应器中,存在着不同种类和数量的微生物群落。

这些微生物有利于不同废水的处理,对厌氧氨氧化反应的稳定运行起到了重要作用。

研究人员利用分子生物学技术,对厌氧氨氧化微生物进行了进一步的鉴定和分离,并发现了一些新的微生物种群,这为深入了解和优化厌氧氨氧化工艺提供了新的思路和方法。

研究人员还通过改进和优化反应器的结构和工艺参数,提高了厌氧氨氧化工艺的处理效果和稳定性。

引入载体材料、调节曝气强度、提高温度等手段,使得厌氧氨氧化工艺在应对不同类型废水处理和提高氨氮去除效率方面具有更大的潜力。

厌氧氨氧化污水处理工艺是一种非常有前景的废水处理技术,已经得到了广泛的应用和研究。

未来,研究人员可以在继续深入了解厌氧氨氧化微生物群落的基础上,进一步改进和优化厌氧氨氧化工艺,提高其处理效果和稳定性,并拓宽其在不同领域的应用。

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展随着人口和工业的不断增长,城市污水处理已成为当代社会中一个重要的环境问题。

然而,传统的厌氧处理工艺往往存在处理效率低、污泥产量大等问题。

近年来,厌氧氨氧化污水处理工艺以其高效、节能的特点,逐渐受到研究者和工程实践者的关注,并在实际应用中取得了一定的成果。

厌氧氨氧化是一种新兴的污水处理技术,其基本原理是利用厌氧细菌将污水中的氨氮转化为亚硝酸盐、亚硝酸盐再由硝化细菌转化为硝酸盐的过程。

与传统的厌氧处理工艺相比,厌氧氨氧化工艺具有一系列独特的优势。

首先,该工艺能够实现氨氮的高效去除,达到更严格的排放标准。

其次,厌氧氨氧化过程中产生的亚硝酸盐可以作为硝化反应的起始物质,减少硝化反应的能耗。

此外,由于厌氧氨氧化不需要供氧,节省了能源消耗,降低了运行成本。

在实际应用中,研究者们通过调节操作参数、选择合适的填料和菌群等手段,对厌氧氨氧化工艺进行了改进和优化。

关于操作参数的选择,温度、pH值、氧化还原电位等因素对工艺的影响较大。

一些研究表明,在适宜的温度范围内,厌氧氨氧化具有较高的活性,同时,酸碱度的控制也能提高氨氮的去除率和延长菌群的寿命。

填料的选择对工艺的效果也有一定的影响,一些研究采用具有较高比表面积和良好通气性的填料,如生物球、填料床等,以提高微生物附着和传质效果。

此外,不同类型的厌氧菌、厌氧细菌的寿命和菌种组成也影响了工艺的效果。

有研究表明,在厌氧氨氧化系统中引入亚硝酸还原菌,可以提高硝化过程中的亚硝酸盐利用效率。

现阶段,厌氧氨氧化污水处理工艺尚存在一些亟待解决的问题。

首先,工艺的生物反应器容积较大,设备占地面积较大,限制了其在城市污水处理厂的推广。

其次,操作参数的选择和菌种的寿命以及菌群组成等相关参数仍需进一步研究和优化。

此外,厌氧氨氧化工艺在处理垃圾渗滤液、农田污水等废水中的应用研究也亟待展开。

总结来看,厌氧氨氧化污水处理工艺以其高效、节能的特点在实际应用中展现出了很大的潜力。

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展厌氧氨氧化(ANA)污水处理工艺是一种近年来备受关注的新型生物处理技术,它能够高效稳定地去除氨氮和有机物质,同时产生少量的污泥。

ANA工艺适用于高氨氮废水的处理,如畜禽养殖废水、污水厂尾水等。

本文将对厌氧氨氧化污水处理工艺的原理、优势及其在实际应用中的研究进展进行综述。

厌氧氨氧化是一种厌氧微生物处理技术,其核心反应是厌氧氨氧化细菌(ANAOB)将氨氮氧化为亚硝酸盐。

这一反应利用了ANAOB与厌氧硝化细菌(ANAMMOX)的协同作用完成,其中ANAOB在氧化过程中产生的亚硝酸盐可被ANAMMOX菌利用产生氮气,从而将氨氮去除。

与传统的好氧氨氧化-硝化反硝化工艺相比,ANA工艺的优势主要表现在以下几个方面:1. 节约能源与减少污泥产生:厌氧氨氧化过程无需供氧,因此能够节约大量的能源。

而且ANA工艺产生的污泥量只有传统工艺的十分之一左右,有助于减少后续的污泥处理成本。

2. 适用性广泛:ANA工艺对氨氮浓度的要求较低,适用于高氨氮废水的处理。

对于一些容易降解的有机物质,ANA工艺也具有一定的降解能力。

3. 反应器体积小:由于ANA工艺无需提供氧气,因此反应器体积相对较小,有利于降低设备占地面积。

在实际应用方面,厌氧氨氧化污水处理工艺已经取得了一些重要的研究进展。

对于ANAOB的筛选与富集方法进行了深入的研究。

通过不断优化培养基配方、调节环境条件等手段,已经成功地从自然环境中分离出了多种高效的ANAOB。

对ANA工艺中关键环节的优化也得到了大量的研究。

针对ANAOB和ANAMMOX菌种的共培养方法、反应器操作参数的调节等,研究人员不断探索优化ANA工艺效果的可能途径。

一些工程应用示范项目也开始建设,借助厌氧氨氧化工艺对实际废水进行处理和改造。

这些示范项目的建设和运行将为厌氧氨氧化污水处理工艺的推广应用提供有力支撑。

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展【摘要】厌氧氨氧化是一种新型的污水处理工艺,通过在缺氧条件下利用厌氧细菌对氨氮进行氧化,实现污水的去除和净化。

本文首先介绍了厌氧氨氧化的基本原理和工艺流程,然后探讨了其在污水处理中的应用以及工艺的优势和存在的问题。

结论部分分析了厌氧氨氧化工艺的发展前景,强调了其在污水处理中的重要性,并提出了解决存在问题的解决方案。

通过对厌氧氨氧化工艺的研究和应用进展进行梳理,有助于进一步推动该技术在实际工程中的应用,提高污水处理效率,保护环境。

【关键词】关键词: 厌氧氨氧化、污水处理、工艺流程、应用研究、优势、问题、发展前景、重要性、解决方案。

1. 引言1.1 厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展厌氧氨氧化是一种重要的污水处理工艺,通过将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐,实现有机物的去除和氮的同时去除。

这种工艺在污水处理中得到越来越广泛的应用,取得了显著的效果,成为研究的热点之一。

厌氧氨氧化的基本原理是通过在无氧环境下利用厌氧氨氧化菌将氨氮氧化为亚硝酸盐,然后再进一步氧化为硝酸盐。

这种氨氮去除的方式能够有效降低污水中的氨氮浓度,减少对水体的污染。

厌氧氨氧化的工艺流程主要包括预处理、厌氧处理、好氧处理和沉淀处理等步骤。

厌氧处理是关键步骤,通过优化反应条件和控制微生物群落的结构,可以提高氨氮的氧化效率。

厌氧氨氧化在污水处理中的应用已经取得了一定的成绩,能够有效地去除污水中的氨氮和有机物。

与传统的好氧处理相比,厌氧氨氧化工艺具有更低的氧耗、更少的污泥产生等优势。

厌氧氨氧化工艺仍然存在一些问题,如反应速率慢、对环境条件敏感等。

需要进一步研究优化工艺条件,提高厌氧氨氧化的稳定性和效率。

厌氧氨氧化工艺在污水处理中具有重要的应用价值,未来的发展前景十分广阔。

通过解决存在问题,不断优化工艺,厌氧氨氧化将为环境保护和水污染治理做出更大的贡献。

2. 正文2.1 厌氧氨氧化的基本原理厌氧氨氧化是一种新型的生物处理技术,通过利用厌氧微生物在无氧条件下氧化氨氮,从而将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐。

厌氧氨氧化工艺在污水处理中的作用

厌氧氨氧化工艺在污水处理中的作用

厌氧氨氧化工艺在污水处理中的作用随着人口的增加,工农业的发展以及城市化步伐的加快,含有高浓度氮磷物质的生活污水、工业废水和农田地表水径流汇入湖泊、水库、河流和海湾水域,使藻类等植物大量繁殖,导致水体的富营养化,因此以控制富营养化为目的的脱氮除磷已成为世界各国主要的奋斗目标。

高氨氮废水往往碳源不足,厌氧氨氧化工艺不需要额外的投加碳源,在缺氧条件下能够实现氨氮的高效去除,而且工艺流程短,运行费用低,因此吸引了国内外学者的广泛研究。

本文归纳了厌氧氨氧化工艺在不同污水中的研究和应用进展。

1 厌氧氨氧化工艺的微生物学原理厌氧氨氧化是指在厌氧条件下,厌氧氨氧化菌以NH3-N为电子供体,以NO2-N为电子受体,将NH3-N和NO2-N同时转化成N2,以实现废水中氮素的脱除。

郑平通过研究厌氧氨氧化菌混培物的基质转化特性,认为除被证实的硝酸盐外,NO2-N和N2O也能作为厌氧氨氧化的电子受体,将NH3-N转化为N2。

厌氧氨氧化工艺作为一种新型高效的脱氮技术,与传统的污水脱氮除磷工艺比较,具有耗氧量少、无需外加碳源、污泥产量低和无二次污染等众多优点。

2 影响厌氧氨氧化的主要因子2.1 基质浓度通常,NH3-N和NO2-N是厌氧氨氧化的限制基质。

国内众多学者证明NO2-N和NH3-N的比率对厌氧氨氧化工艺脱氮效率影响较大,张树德等提出进水中适宜的NO2-N和NH3-N比值为1.3,而杨岚认为当进水NO2-N与NH3-N比值为1.16时,利于厌氧氨氧化反应的进行。

李冬在研究常温低氨氮城市污水厌氧氨氧化反应时发现,在一定浓度范围内,NO2-N和NH3-N浓度的提高,有利于提高厌氧氨氧化生物滤池对总氮的去除负荷,而无法保证对TN的去除率。

以上证明较高浓度的NH3-N和NO2-N会在一定程度上影响厌氧氨氧化工艺的运行性能。

2.2 温度对于微生物而言,温度会影响酶的活性,进而影响微生物的新陈代谢,最终导致脱氮效果不佳,因此温度也是厌氧氨氧化的一个重要的影响因子。

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展随着工业化和城市化的发展,污水处理成为了各国环保工作的重要组成部分。

在污水处理工艺中,厌氧氨氧化工艺因其高效、节能等优势而备受关注。

本文将介绍厌氧氨氧化污水处理工艺的原理、特点以及实际应用研究进展。

一、厌氧氨氧化污水处理工艺原理及特点厌氧氨氧化是指在缺氧条件下,利用厌氧氨氧化细菌将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐。

这种氧化过程是在缺氧条件下进行的,因此需要将反硝化和厌氧氨氧化过程结合起来,才能有效地处理污水。

(1) 高效:厌氧氨氧化工艺适用于高浓度氨氮的废水处理,其氨氮去除效率高。

由于厌氧氨氧化工艺不需要额外供氧,因此能够节约能源。

(2) 可控制:通过控制污水中氧气的供应量,可以有效控制污水中的氨氮浓度,从而保持污水处理过程的稳定性。

(3) 适用范围广:厌氧氨氧化工艺可以适用于各种不同类型的污水,包括废水处理厂的进水、城市污水处理厂的进水等。

(4) 对污泥产生少:相比于传统的好氧氨氮处理工艺,厌氧氨氧化工艺产生的污泥更少,降低了后续处理成本。

1. 厌氧氨氧化工艺在污水处理厂的应用厌氧氨氧化工艺已经在一些污水处理厂中得到了应用。

以中国为例,北京、上海等地的一些污水处理厂采用了厌氧氨氧化工艺来处理污水。

通过实际应用,厌氧氨氧化工艺在提高氨氮去除效率的还能够节约运行成本,取得了良好的效果。

2. 厌氧氨氧化工艺的优化研究为了进一步提高厌氧氨氧化工艺的处理效率,一些研究机构进行了相关的优化研究。

有学者通过改善反硝化微生物的附着和生长环境,使其在厌氧条件下更加活跃,从而提高了厌氧氨氧化工艺的效果。

一些研究还着重研究了厌氧氨氧化反应器的结构设计和氨氮浓度控制策略等,以进一步优化厌氧氨氧化工艺。

除了单独应用厌氧氨氧化工艺外,还有研究人员探索了厌氧氨氧化工艺与其他工艺的结合应用。

有研究报道了将厌氧氨氧化和好氧硝化工艺结合,利用两种工艺互补的特点,提高了污水处理的效果。

厌氧氨氧化菌脱氮机理及其在污水处理中的应用

厌氧氨氧化菌脱氮机理及其在污水处理中的应用

厌氧氨氧化菌脱氮机理及其在污水处理中的应用厌氧氨氧化菌脱氮机理及其在污水处理中的应用一、引言随着人口的快速增长和工业化进程的加速,污水处理已经成为当今社会中不可或缺的一部分。

在污水处理中,氮的去除是一个关键的环节,因为过多的氮元素会导致水体富营养化,引发蓝藻水华等一系列环境问题。

厌氧氨氧化菌(Anammox)作为一种氮移除的新技术,在污水处理中展现出了巨大的潜力。

本文主要介绍了厌氧氨氧化菌脱氮机理及其在污水处理中的应用。

二、厌氧氨氧化菌脱氮机理厌氧氨氧化菌脱氮机理是一种特殊的氮循环过程。

厌氧氨氧化菌通过厌氧氨氧化作用将氨氮(NH4+)和亚硝酸盐氮(NO2-)转化为氮气(N2),并释放出能量。

该过程由两个关键的步骤组成:厌氧氨化和厌氧反硝化。

首先,厌氧氨化将氨氮和亚硝酸盐氮转化为亚硝酸氮(NO2-)和氨氮中间体。

然后,亚硝酸氮通过厌氧反硝化转化为氮气。

整个过程中产生的能量可用于维持细胞生长和代谢。

三、厌氧氨氧化菌在污水处理中的应用1. 厌氧氨氧化池厌氧氨氧化池是目前将厌氧氨氧化技术应用于污水处理的主要方式之一。

该池可在低氧条件下,通过添加含氮废水并控制适宜的水质参数,为厌氧氨氧化菌提供生长的环境。

在厌氧氨氧化池中,厌氧氨氧化菌通过消耗氨氮和亚硝酸氮,使废水中的氮得到有效去除。

2. 厌氧氨氧化反应器厌氧氨氧化反应器结构简单,操作方便,因此被广泛应用于厌氧氨氧化菌的培养和研究。

该反应器可通过控制温度、PH值、营养物质等条件,为厌氧氨氧化菌提供适宜的生长环境,进一步促进其对氮的去除效果。

3. 厌氧氨氧化菌与其他技术的联合应用厌氧氨氧化菌可以与其他污水处理技术相结合,提高氮的去除效率。

例如,厌氧氨氧化菌与好氧氨氧化菌的联合使用可以构建厌氧-好氧反硝化系统,减少了传统污水处理过程中需用到的废水流量和化学药剂的使用量。

四、厌氧氨氧化菌脱氮技术的优势与挑战1. 优势(1)氮去除效率高:厌氧氨氧化菌脱氮技术能够高效去除废水中的氮,有效解决水体富营养化问题。

厌氧氨氧化在城市污水主流处理工艺中的应用

厌氧氨氧化在城市污水主流处理工艺中的应用

厌氧氨氧化在城市污水主流处理工艺中的应用所属行业: 水处理关键词:厌氧氨氧化脱氮工艺污水脱氮厌氧氨氧化工艺已经广泛应用于侧流处理,但在主流条件下应用时,尚存在一定难度。

在主流应用时,需要先对污水进行预处理,消除碳、磷的影响,然后再通过控制温度、溶解氧等因素来保障厌氧氨氧化过程的有效进行。

影响厌氧氨氧化在主流工艺中应用的因素包括温度、pH和进水C/N等,还需考虑污泥形态、NOB抑制等问题,以保证主流工艺运行的稳定性。

此外,厌氧氨氧化在侧流条件下的启动及主流条件时的稳定运行,均需通过多因素控制来实现。

厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,Ana-mmox)的发现为污水脱氮提供了一种新的方式。

与传统的硝化/反硝化脱氮工艺相比,Anammox可以减少100%的有机碳源投加量,降低60%的曝气量,产泥量也会减少90%。

这些优势吸引了国内外大量科研人员对其进行研究,进而推动了以Anammox为基础的脱氮工艺的发展,特别是在垃圾渗滤液、污泥消化液、工业废水等侧流城市废水处理中均取得了较好的效果。

与侧流相比,城市污水主流具有更低氨氮质量浓度(9~67mg/L),更低运行温度(冬季10~16℃)的特点。

这意味着,在主流条件下氨氧化菌(AOB)的生长速率比亚硝酸盐氧化菌(NOB)低;同时,游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)对NOB的抑制将不复存在。

NOB的增殖会导致大部分的氨转化为NO3-,而非N2,不能提高污水中总氮的去除率。

而且,城市污水中的有机物会促进异养微生物的增殖,在有机物存在时,厌氧氨氧化菌(AnAOB)的生长速率比异养菌慢,从而抑制了AnAOB的生长,进而影响污水处理效果。

此外,在城市污水处理过程中,温度、氮浓度、有机物浓度等因素随季节而变化,也会影响工艺性能。

因此,将Anammox应用于城市污水主流处理工艺时,常需要对污水进行前处理。

1前处理方式及作用城市污水中通常混杂有泥沙、悬浮物、有机物等物质,前两者会对污水处理厂的管路、构筑物造成影响,而有机物会促进异养菌的增殖,从而影响Anammox工艺的性能。

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展厌氧氨氧化(Anammox)是一种新型的生物处理技术,主要应用于污水处理过程中的氮去除。

与传统的硝化/脱硝(nitrification/denitrification)工艺相比,厌氧氨氧化工艺具有许多优势,如高效能、低能耗、无需外加供碳源等。

它在污水处理领域引起了广泛的关注和研究。

厌氧氨氧化主要通过厌氧氨氧化细菌(Anammox bacteria)完成,这些细菌能够将氨氮和亚硝酸氮直接转化为氮气,并释放出足够的能量维持其代谢过程。

厌氧氨氧化工艺一般包括预处理、反应器和后处理等步骤。

预处理主要针对初步处理过程中的有机物进行去除,以提供良好的环境条件供厌氧氨氧化细菌生长。

反应器是厌氧氨氧化的核心部分,细菌在这里完成氨氮和亚硝酸氮的转化过程。

后处理主要用于除去反应器中产生的副产物,如亚硝酸盐和硫化物等。

近年来,厌氧氨氧化工艺在实际应用中取得了一些重要的研究进展。

在废水处理领域,厌氧氨氧化工艺已经成功应用于城市污水处理厂、工业废水处理和农业废水处理等方面。

一些研究表明,厌氧氨氧化工艺在氮去除效率和能源消耗方面均优于传统的硝化/脱硝工艺。

在新能源领域,厌氧氨氧化工艺可以利用产生的氮气来产生电能。

一些研究者正在探索利用厌氧氨氧化工艺来提供一种新的生物能源解决方案。

在资源回收方面,厌氧氨氧化工艺可以将废水中的氮转化为氮素肥料,用于农业生产等用途。

尽管厌氧氨氧化工艺具有诸多优势和潜在的应用价值,但在实际应用中还存在一些挑战和限制。

厌氧氨氧化细菌对环境条件有一定的要求,如适宜的温度、pH值和氧气浓度等,这对工艺的操作和控制提出了一定的要求。

厌氧氨氧化细菌的生长速率相对较慢,这限制了工艺的处理能力。

厌氧氨氧化工艺对有机物的耐受性相对较差,废水中的有机物负荷过高会抑制细菌的活性和氮去除效果。

厌氧氨氧化在城市生活污水处理中的应用

厌氧氨氧化在城市生活污水处理中的应用

厌氧氨氧化在城市生活污水处理中的应用摘要:随着我国经济快速发展,氮、磷含量超标导致的水质恶化现象日益严峻。

传统的生物脱氮技术存在建设及运行费用高、占地面积大、出水水质不稳定、高浓度的氨氮及亚硝态氮会对硝化菌产生抑制等问题。

而厌氧氨氧化技术在处理高含量氨氮污水时,具有节省运行费用、除氮效率高、需氧量低、污泥产量低、工艺流程短等优点。

本文主要分析了厌氧氨氧化反应的机理,介绍厌氧氨氧化菌种类及厌氧氨氧化相关耦合工艺,以期为污水处理提供一定的参考。

关键词:厌氧氨氧化;脱氮技术;工艺;污水处理城镇污水经污水厂处理后氨氮及总氮超标是我国部分河流及水域水体富营养化的主要原因之一。

传统的生物脱氮技术主要通过硝化和反硝化去除污水中的氮素。

硝化细菌在充足的氧气下将氨氮转化为硝态氮,同时消耗大量的有机物;因此反硝化阶段则需要补充额外的碳源来完成反硝化反应。

所以,传统的生物脱氮技术在去除污水中氮素过程中,必须面对高的能耗及成本问题。

基于传统的生物脱氮技术,通过优化工艺参数已开发出多种新型工艺如:两段式A/O工艺、氧化沟工艺、序批式活性污泥法(SBR)等,但上述工艺在本质上仍然是硝化及反硝化反应的结合,运行成本高和高能耗问题并未得到解决。

随着上世纪末,以厌氧氨氧化反应为基础的新型工艺在实验室取得成功,并在少数污水处理厂中推广开来,其一方面可有效去除有机污染物,也可有效解决去除污水中的氮、磷问题。

为此,笔者针对厌氧氨氧化反应的机理、菌群的种类、相关的污水处理工艺等进行综述,以期为厌氧氨氧化的推广提供理论支撑。

1.厌氧氨氧化反应机理Broda等于上世纪70年代通过热力学方程推导出可以用亚硝酸盐作为电子受体来氧化氨氮的反应,为厌氧氨氧化工艺(ANAMMOX工艺)的发展打下坚实的理论基础。

随后,众多学者对厌氧氨氧化进行了大量的研究。

目前厌氧氨氧化反应模型主要包括两种:一种是vande Graaf等在1997年提出的羟胺(NH2OH)中间体反应模型,即NO2-+[H]→NH2OH,NH4++NH2OH→N2H4,N2H4→N2H2→N2,NO3-→NO2-;另一种是Kuenenia等提出的一氧化氮(NO)中间体反应模型,即NO2-→NO,NO+NH4+→N2H4,N2H4→N2。

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展一、厌氧氨氧化污水处理工艺原理厌氧氨氧化污水处理工艺是指在缺氧或无氧条件下,利用厌氧微生物菌群将氨氮氧化为亚硝酸盐或氮氧化物。

该工艺主要包括反硝化、叠氮和厌氧氨氧化过程。

反硝化是指厌氧的亚硝酸盐转化为氮气的过程,而叠氮是指厌氧的硝酸盐转化为氮气的过程。

厌氧氨氧化过程则是指在厌氧条件下,氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐的过程。

整个工艺过程中,厌氧氨氧化是其中的关键环节,对于氨氮的高效去除起着至关重要的作用。

二、厌氧氨氧化污水处理工艺的优势相比传统的氨氮处理技术,厌氧氨氧化污水处理工艺具有许多优势。

该工艺能够在较低的氧化还原电位条件下高效去除氨氮,降低了能耗和操作成本。

厌氧氨氧化过程中产生的氮气对大气层中的温室气体具有减排作用,有利于减缓气候变化。

厌氧氨氧化也能够降低曝气系统的运行负荷,减少了气泡和杂质对微生物的冲击,降低了设备的维护成本。

厌氧氨氧化污水处理工艺在氨氮高效处理方面具有巨大的潜力。

三、厌氧氨氧化污水处理工艺的实际应用研究进展1. 工艺优化近年来,研究人员对厌氧氨氧化污水处理工艺进行了不断的优化。

借助生物膜反应器和生物滤池等新型反应器,提高了厌氧氨氧化反应区的生物量和活性,从而增加了氨氮的去除效率。

采用优化的投药方案和运行参数,如调节C/N比和pH值,也能够有效提高厌氧氨氧化工艺的效果。

这些优化措施不仅提高了工艺的氨氮去除率,还降低了操作成本和设备能耗。

2. 技术集成除了工艺本身的优化外,研究人员还将厌氧氨氧化工艺与其他污水处理技术进行了有效的集成。

将厌氧氨氧化工艺与传统的好氧生物处理工艺相结合,可以实现对污水中氨氮的高效去除和有机物的降解,从而达到全面的污水处理效果。

利用膜分离技术将厌氧氨氧化工艺与膜生物反应器相结合,还可以实现对污泥的高效分离和回收,减少了污泥的处理和处置成本,提高了资源利用效率。

3. 应用拓展除了在城市污水处理厂中的广泛应用外,厌氧氨氧化工艺在工业废水处理和农村污水处理领域也有着广阔的应用前景。

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展随着城市化进程的加快和人口数量的不断增加,污水处理成为了一个亟待解决的问题。

对于厌氧氨氧化污水处理工艺的研究和应用,近年来也得到了越来越多的关注。

本文将介绍厌氧氨氧化污水处理工艺的基本原理、实际应用情况以及研究进展。

一、厌氧氨氧化污水处理工艺的基本原理厌氧氨氧化是一种利用厌氧微生物氧化氨氮的生物处理技术。

厌氧微生物是一种能在无氧或微氧条件下生长和代谢的微生物。

在厌氧条件下,厌氧微生物利用氨氮和有机物将来自污水中的氨氮氧化成亚硝酸盐,然后再通过硝化细菌将亚硝酸盐氧化成硝酸盐。

硝酸盐能够提供充足的氧气来源,从而满足厌氧微生物的生长和代谢需求。

厌氧氨氧化污水处理工艺通过厌氧微生物和硝化细菌的两步反应,能够有效地去除污水中的氨氮,并且不产生过多的污泥,对于高浓度氨氮废水的处理效果尤为明显。

目前,厌氧氨氧化污水处理工艺已经在很多城市的污水处理厂得到了实际应用,并取得了良好的效果。

以中国为例,北京市密云区自来水有限公司的密云水厂采用了厌氧氨氧化工艺对城市生活污水进行处理,达到了一级A标准的排放标准。

厌氧氨氧化污水处理工艺还被广泛应用于一些工业废水的处理,如化工厂、制药厂等生产过程中产生的高浓度氨氮废水处理。

实际应用结果表明,厌氧氨氧化污水处理工艺具有良好的适用性和经济性,能够满足不同领域的废水处理需求。

近年来,关于厌氧氨氧化污水处理工艺的研究也取得了不少进展。

主要体现在以下几个方面:1. 工艺优化:针对厌氧氨氧化工艺存在的微生物生长速度慢、氨氮去除率低等问题,研究者通过不断改进和优化工艺条件和操作参数,如温度、pH值、进水C/N比等,提高了工艺的处理效果。

2. 新型生物填料的研发:生物填料是影响厌氧氨氧化工艺效果的关键因素之一。

研究者通过研发新型生物填料,如载体表面改性、处理方法优化等手段,提高填料表面积和生物活性,从而增强了厌氧氨氧化过程中的氨氮去除效果。

3. 生物技术的结合应用:生物技术的不断发展也为厌氧氨氧化污水处理工艺带来了新的可能。

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展厌氧氨氧化污水处理工艺是一种新兴的废水处理技术,通过采用特定微生物群落,在无氧条件下将氨氮转化为亚硝态氮,进而利用反硝化反应将亚硝态氮还原为氮气,从而达到去除废水中氨氮的目的。

厌氧氨氧化污水处理工艺相比传统的氨氮去除工艺具有以下优点:①对氨氮峰值负荷具有良好的适应性,可以有效去除农村和城市的高氨氮废水;②处理过程对氧气的需求低,能耗较小,节约能源;③产生的污泥产量较少,能减少废弃物的处理;④反硝化反应还可以同时去除废水中的氮氧化物和有机物,达到全面净化废水的目的。

近年来,厌氧氨氧化污水处理工艺在实际应用中获得了广泛关注和研究。

研究人员在实验室和实际中对该工艺的适用性,处理效果和工程应用进行了深入研究。

研究人员通过实验室规模和中试规模试验,对不同条件下的厌氧氨氧化工艺进行了系统的研究。

研究表明,良好的环境条件和适当的进水负荷是保证厌氧氨氧化工艺高效运行的关键。

适当的控制温度、pH值和有机负荷也对工艺效果有显著影响。

通过这些研究,科研人员逐步优化了该工艺的运行参数,提高了处理效率。

研究人员对厌氧氨氧化污水处理工艺在实际应用中的性能进行了长期监测。

研究结果表明,该工艺具有稳定的处理效果和较长的稳定运行时间。

在一些工艺改建工程中,厌氧氨氧化工艺取得了良好的效果,能够达到或超过设计要求。

这些实际应用研究进一步验证了该工艺的可行性和可靠性。

一些研究还探讨了厌氧氨氧化工艺与其他污水处理工艺的联合运行,以提高整体处理效果。

厌氧氨氧化工艺与好氧工艺联合运行,可以实现废水中氮、磷、有机物的同时去除。

这些研究拓宽了厌氧氨氧化工艺的应用范围,为进一步提高废水处理效果和降低运营成本提供了思路。

厌氧氨氧化污水处理工艺是一种具有潜力和优势的废水处理技术。

通过不断深入的研究和实际应用,该工艺已经得到了广泛应用并取得了显著的效果。

尽管目前的研究进展令人鼓舞,但还有一些问题需要进一步研究和解决,例如对相应微生物群落的深入研究,以及进一步完善工艺运行参数和操作指南等。

厌氧氨氧化在生活污水处理中的应用

厌氧氨氧化在生活污水处理中的应用

厌氧氨氧化在生活污水处理中的应用近年来,国家的经济发展速度不断提升,人们的生活水平也不断提高,但污水排放问题却变得越来越严重。

因此,国家相关管理部门不断加强对污水处理厂的建设力度,并引进了很多先进的技术手段,来优化污水处理效果。

厌氧氨氧化工艺技术就是其中之一。

由于厌氧氨氧化菌独特的代谢方式,其与传统的污水处理(硝化/反硝化)工艺相比具有以下优势:厌氧氨氧化工艺在氨氮氧化为亚硝氮的过程中,能够有效减少60%的需氧量。

这一优势在当前能源紧缺的环境下尤为重要。

这种工艺不仅提高了污水处理的效率,同时降低了能源消耗,为解决污水处理厂的运行成本提供了有效方案。

厌氧氨氧化工艺无需外部碳源投加量,这一特点使其在污水处理过程中大大减少了剩余污泥量的产生。

这一改变既减轻了污水处理厂的运行负担,又降低了处理污泥所需的相关设备和人力投入,使污水处理过程更加简洁高效。

厌氧氨氧化工艺技术的引进为污水处理厂带来了显著的优化效果。

其独特的代谢方式以及在节能、减碳方面的显著优势,使污水处理过程更加绿色、高效,为解决当前日益严重的污水排放问题提供了有力支持。

根据亚硝酸的来源,耦合工艺分为两类:ANAMMOX与短程硝化、ANAMMOX与短程反硝化。

实现亚硝酸的获取和副产物消除,以及发挥厌氧氨氧化菌优势是关键。

目前,通过提高反应温度、降低溶解氧、提高进水氨氮浓度、调节污泥龄等方式实现亚硝酸盐的累积,这些技术在高氨氮废水处理中成功应用。

然而,城市生活污水碳氮比高、温度波动大等难点,使厌氧氨氧化工艺的应用面临困难。

1、厌氧氨氧化工艺应用于城市生活污水处理的限制因素1.1 厌氧氨氧化菌与其他功能菌的竞争在实际情况中,厌氧氨氧化菌在城市污水处理厂中广泛存在。

由于其生长速率极为缓慢,细胞增殖周期长达11天,导致厌氧氨氧化反应器的启动时间被延长。

因此,厌氧氨氧化菌需要与亚硝酸盐氧化菌(AOB)、亚硝酸盐还原菌(NOB)、反硝化菌及其他异养菌在同一系统中争夺生存空间,从而形成了针对不同基质的复杂竞争关系。

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浅议厌氧氨氧化在污水处理中的应用
[摘要]:加强厌氧氨氧化在污水处理中的应用的研究是十分必要的。

本文作者结合多年来的工作经验,对厌氧氨氧化在污水处理中的应用进行了研究,具有重要的参考意义。

[关键词]:厌氧氨氧化污水处理应用
中图分类号:u664.9+2 文献标识码:a 文章编号:
随着现代化工业的发展和人们生活水平的提高,水体富营养化现象不断加剧,废水排放指标的不断严格,对污水处理中脱氮技术提出了更高的要求。

在生物脱氮领域,传统的硝化-反硝化工艺始终占有重要地位。

而在硝化阶段曝气、反硝化阶段投加有机碳源的需要,使该工艺在大力推行“节能减排”的今天显得不够经济高效。

因此,寻求低能耗、高效率的新型脱氮技术势在必行。

在众多新型生物脱氮工艺中,厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)工艺具有能耗低、污泥产量少、节省外加碳源等显著优势,备受关注。

厌氧氨氧化现象于 1995 年在荷兰被发现并命名以来,很多学者利用实验室规模反应器通过接种不同的种泥成功富集了 anammox 菌,并对其特性进行多方面的研究。

但只有欧洲的一些国家和日本有了以厌氧氨氧化工艺为主的污水处理实际工程项目。

生物脱氮技术在近几十年来得到了飞速发展,并已广泛应用于生产实践中。

但在污水处理过程中,应用最多的依然是传统的生物脱氮技术。

其基本原理是,对于含氮废水,首先利用好氧的氨化细菌把水中的有机氮分解并转化成氨态的氮,再利用亚硝
化细菌(aob)和硝化细菌(nob)把氨(nh4+)氧化成亚硝态氮(no2-)和硝态氮(no3-),最后,这两种形态的氮素由反硝化菌(dnb)还原成氮气(n2),从而达到脱氮目的。

厌氧氨氧化是指一类微生物在厌氧条件下以亚硝酸盐为电子受体氧化铵盐,最终产生氮气的生物过程。

相比于传统脱氮工艺,具有能耗低、污泥产量少、节省外加碳源等显著优势,具体来讲,省掉了大约 60%的曝气、90%的污泥处理和运输以及 100%的有机碳,可以节省约 30%~40%氮去除率的总体成本,已经受到了众多的关注。

1厌氧氨氧化原理
厌氧氨氧化反应是由奥地利理论化学家engelbert broda在1977年根据反应的自由能计算而提出的。

后来在荷兰delft技术大学一个中试规模的反硝化流化床中发现了anammox工艺。

厌氧氨氧化是指在厌氧或缺氧条件下,微生物直接以nh4+作为电子供体,以no3-或no2-作为电子受体,将nh4+、no3-或no2-转变成n2的生物氧化过程。

反应方程式如下:
nh4++0.85o2→0.435n2+0.13n03-+1.3h2o+1.4h+ (1)anammox工艺在发生反硝化反应时不需外加碳源。

因为反应所产生的吉布斯自由能能够维持自养细菌的生长,这一现象是摩德尔等对使用硫化物作电子供体的流化床反应器中自养菌反硝化运行工
况进行仔细观测和研究发现的。

1)存在的问题。

厌氧氨氧化工艺启动缓慢,世界上第一座生产性装置的启动时间长达3.5年,过长的启动时间是其工程应用的重
大障碍。

厌氧氨氧化菌为自养菌,以co2为碳源,无需有机物,因此厌氧氨氧化工艺适于处理c/n值较低的含氮废水。

在大多数的实际废水中,有机物往往与氨氮共存,不利于厌氧氨氧化菌的生长。

厌氧氨氧化的基质为氨和亚硝酸盐,均具毒性,尤以亚硝酸盐毒性更大。

厌氧氨氧化工艺的运行稳定性是其工程应用必须解决的重大难题。

2)解决的方法。

研究证明,厌氧氨氧化工艺的启动过程依次呈现菌体自溶、活性迟滞、活性提高和活性稳定等4个阶段。

为此可采取如下控制对策:①在菌体自溶阶段,消除接种物中的残留有机物,控制反硝化所致的ph过高;②在活性迟滞阶段,将进水基质浓度控制在较低水平,避免基质的毒害作用;③在活性稳定阶段,兼顾高效眭和稳定性,将容积负荷控制在最高容积潜能的70%左右,避免反应器负荷过载。

研究发现,投加少量(体积比为2%)实验室培育的高活性厌氧氨氧化污泥,可有效缩短中试厌氧氨氧化反应器的启动时间。

2厌氧氨氧化在污水处理中的应用实例
目前对厌氧氨氧化开展的研究较多集中于理论方面,实际用于工业规模的运行装置还不多见。

目前主要有荷兰dem工业大学提出的sharon/anammox工艺及氧限制自养硝化反硝化oland工艺等。

1)sharon/anammox工艺。

该工艺是荷兰delft大学2001年开发的一种新型的脱氮工艺。

基本原理是在高温和极短的泥龄条件下将氨的氧化过程控制在亚硝化阶段,然后利用缺氧条件下将氨的氧化
过程控制在亚硝化阶段,然后利用缺氧条件进行反硝化。

不需要污泥停留,只需要简单的连续流搅拌反应器。

无污泥停留,则水力停留时间(hrt)等于污泥停留时间(srt),控制hrt就可以控制srt,因此可以通过hrt达到冲洗硝化菌,积累氨氧化菌的作用。

sharon工艺的生化反应方程式为:
nh4++hco3-+0.75o2→0.5nh4++0.5no2-+co2+1.5h2o (2)anammox反应方程式为:
nh4++nh2-→n2↑+2h2o(3)
2)oland工艺。

oland工艺是1998年由比利时根特大学微生物生态实验室开发研制的,是部分硝化与厌氧氨氧化相耦联的生物脱氮反应系统。

该工艺的关键是控制d0值,使消化过程仅进行nh4+到氧化no2-为阶段,由于缺乏电子受体,由nh4+氧化产生no2-与剩余的nh4+形成n2。

oland工艺化学反应方程式:
0.5nh4++0.75o2→0.5no2-+0.5h2o+h+(4)
0.5nh4++0.5no2-→0.5n2+h2o (5)
nh4++0.75o2→0.5n2+1.5h2o+h+(6)
该工艺氧耗量小,比传统的硝化/反硝化工艺节省供氧62.5%,不需外加碳源,对总氮的去除效率相当高。

但目前存在的问题是在混合菌群体连续运行难以对氧和污泥的ph值进行良好的控制oland
工艺是在低氧浓度下实现亚硝酸盐积累,但是对悬浮系统低氧下活性污泥易解体和发生丝状膨胀,因此处理效果有待于进一步研究。

3.发展前景
厌氧氨氧化工艺可实现对氨氮和亚硝态氮的同时去除,具有很高的工程应用价值。

在荷兰、丹麦、日本等国,该工艺已成功用于消化污泥压滤液、马铃薯加工废水以及渗滤液等废水的脱氮处理。

但是,厌氧氨氧化菌生长缓慢,细胞产率低,对环境条件敏感,导致厌氧氨氧化工艺的工程应用推进缓慢。

目前,厌氧氨氧化工艺在国外仅限处理污泥上清液,在国内尚处在试验阶段。

鉴于厌氧氨氧化工艺的优点,节约碳源,节约能源,尤其是与sharon工艺的结合是实现自氧脱氮的有效途径,使高氨氮、高碳源废水处理更加有效,成本更低。

因此,这种新的工艺是今后的重点研究方向,但这方面在国内已经开始了研究工作,加强不同学科之间的交叉与合作,从工程应用、生态及微生物学等方面进行研究,使得对厌氧氨氧化的研究有所突破,使其研究和应用在废水处理领域中占有重要的地位。

参考文献
[1]国家环保局.生物脱氮技术[m].北京:中国环境科学出版
社,1992.
[2]张树德,曹目凭.厌氧氨氧化脱氮新技术及特点[j].河北理工学院学报,2006,28(4):130-134.
[3]叶建锋.废水生物脱氮处理新技术[m].北京:化学工业出版社,2006,90-96.。

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