厌氧氨氧化反应器资料总结
厌氧氨氧化反应器
厌氧氨氧化反应器中的微生物通过厌 氧氨氧化反应，将氨和亚硝酸盐作为 电子供体和受体，进行氧化还原反应 ，生成氮气和能量。
厌氧氨氧化反应器的应用领域
01
02
03
污水处理
厌氧氨氧化反应器可用于 污水处理厂，提高脱氮效 率，减少能源消耗和温室 气体排放。
生物能源
厌氧氨氧化反应器可以用 于生产生物能源，如氢气 和甲烷，为可再生能源提 供新的途径。
。
03
与生物滤池结合
利用生物滤池提供生物膜载体，提高厌氧氨氧化反应器的处理能力。
CHAPTER
05
厌氧氨氧化反应器的未来展望
厌氧氨氧化反应器在污水处理领域的应用前景
高效脱氮
厌氧氨氧化反应器能够实现高效脱氮，降低污水处理过程中的氮 排放，有助于改善水体质量。
节能降耗
相较于传统的硝化反硝化过程，厌氧氨氧化反应器在处理过程中不 需要额外投加碳源，降低了能耗和物耗。
厌氧氨氧化反应器
汇报人：可编辑 2024-01-04
CONTENTS
目录
• 厌氧氨氧化反应器简介 • 厌氧氨氧化反应器的设计和运行 • 厌氧氨氧化反应器的微生物学 • 厌氧氨氧化反应器的研究进展 • 厌氧氨氧化反应器的未来展望
CHAPTER
01
厌氧氨氧化反应器简介
定义与工作原理
定义Байду номын сангаас
厌氧氨氧化反应器是一种生物反应器 ，用于在厌氧条件下将氨和亚硝酸盐 转化为氮气，同时产生能量。
生物质能利用
厌氧氨氧化反应器可以应用于生物质能利用领域，实现生 物质的厌氧发酵和产气，同时去除废水中的氨氮。
厌氧氨氧化反应器面临的挑战与解决方案
技术成熟度
【最强汇总】13种厌氧反应器原理与结构
【最强汇总】13种厌氧反应器原理与结构厌氧微生物处理是目前高浓度有机废水处理工艺中不可或缺的处理工段，它较好氧微生物处理不仅能耗低，同时还可以产生沼气作为能源二次利用。
厌氧反应容积负荷高较好氧反应高出很多，对于处理同等量的COD厌氧反应投资更低。
最强汇总！13种厌氧生物反应器原理与结构图！目前常用的厌氧处理工艺有：UASB、EGSB、CSTR、IC、ABR、UBF等。
其他厌氧处理工艺有：AF、AFBR、USSB、AAFEB、USR、FPR、两相厌氧反应器等。
升流式厌氧污泥床反应器（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket，简称UASB），是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床。
UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。
在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。
要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。
沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。
沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
结构形式见图1：最强汇总！13种厌氧生物反应器原理与结构图！膨胀颗粒污泥床(Expanded Granular Sludge Blanket Reactor，简称EGSB)，是第三代厌氧反应器。
其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。
建筑知识-厌氧氨氧化反应原理、工艺影响因素及应用
厌氧氨氧化反应原理、工艺影响因素及应用厌氧氨氧化是指在缺氧条件下，以亚硝酸盐为电子受体，将氨氧化成氮的过程。
这个过程是由一种叫做“厌氧氨氧化细菌〃的特殊厌氧微生物催化的。
更重要的是，厌氧氨氧化在污水处理领域显示出良好的应用潜力。
目前，厌氧氨氧化是指在缺氧条件下，以亚硝酸盐为电子受体，将氨氧化成氮的过程，由一种独特的厌氧微生物“厌氧氨氧化细菌〃催化；更重要的是，厌氧氨氧化在污水处理领域显示出良好的应用潜力。
目前，厌氧氨氧化工艺及其应用己成为研究热点。
本文重点介绍厌氧氨氧化细菌的生物学特性、厌氧氨氧化反应的原理、厌氧氨氧化过程的影响因素及其实际工程应用。
引言随着城市人口的增加和工业化水平的发展，我国水污染问题日益突出，水体富营养化问题加剧，因此城市污水处理成为目前的热点。
与其他脱氮工艺相比，厌氧氨氧化反应不仅表现出更好的脱氮性能, 而且不需要添加有机碳源作为电子供体，节约了成木，防止了添加碳源带来的二次污染；避免了温室气体的排放，实验所需的占用空间也减少了[2]。
2厌氧氨氧化细菌的生物学特性厌氧氨氧化细菌作为一种漂浮霉菌，必须具备漂浮霉菌细胞的所有特性。
浮模有一种非常独特和典型的细胞结构：膜包裹形成的亚细胞结构。
这种漂浮霉菌的特征结构也体现在厌氧氨氧化细菌上，如图2所示。
透射电镜分析表明厌氧氨氧化细菌有自己独特的被膜包裹的细胞器，称为厌氧氨氧化体。
从图1可以看出，厌氧氨氧化细菌由外向内由八部分组成：（2）细胞壁;⑵细胞质膜；⑶PP质量；⑷胞质膜；⑸核糖体；⑹细胞核；⑺厌氧氨氧化膜；（8）厌氧氨氧化物。
3厌氧氨氧化过程的影响因素（1）温度, 主要影响酶的活性，进而影响厌氧氨氧化反应。
郑平［2］研究表明，当温度从15上升到35时，反应速率加快；当温度升至35时，反应速率降低，因此最佳温度为30左右。
厌氧氨氧化细菌的最佳生存温度为30~35o （2）pH和pH对厌氧氨氧化菌有两方而的影响。
一方而是厌氧氨氧化菌的耐受性，另一方面也影响基质的平衡。
纯干货：最全厌氧反应器汇总及其优劣探析
纯干货：最全厌氧反应器汇总及其优劣探析食品、生物、化工等行业排放大部分废水都属于高浓度有机废水，仅利用常规的物化、生化处理较难达到处理目的，同时存在投资大，操作管理难，运行成本高等一系列问题。
随着科研的不断深入，厌氧反应器作为一种高效的生物膜处理方法渐渐登上舞台，它主要是利用微生物与污水中的有机物接触吸附分解有机物，以达到有效处理有机废水、废弃物的目的。
“目前厌氧反应器的发展已经历了三代，本期小沼将对这三代最具代表性的厌氧反应器及其优劣势进行梳理，望对君从事有机废水、废弃物处理及大中型沼气工程的建设有所帮助！”第一代厌氧反应器第一代反应器以厌氧消化池为代表，废水与厌氧污泥完全混合，属低负荷系统。
包括：常规厌氧反应器（CADT）、全混式反应器（CSTR）、厌氧接触消化器（ACP）等。
1常规厌氧反应器（CADT）常规厌氧反应器也叫常规沼气池，是一种结构简单、应用广泛的工艺类型。
CADT结构图该消化器无搅拌装置，原料在其中呈自然沉淀状态，一般分为4层，自上而下依次为浮渣层、上清液层、活性层和沉渣层，其中易于消化、活动旺盛的场所只限活性层，因而效率较低。
我国农村较为常见。
2全混式反应器（CSTR）全混式消化器是在常规消化器中安装了搅拌装置，使得原料处于完全混合状态，因而，使得活性区域遍布于整个消化区，效率相比于常规消化器明显提高，故又称高效消化器。
该消化器常采用恒温连续投料或半连续投料运行，适用于高浓度及含有大量悬浮固体原料的处理。
CSTR结构图搅拌器工作原理工艺优点1、原料适应性广。
适用于畜禽粪便等各种有机垃圾，城市污水厂污泥稳定化处理及高浓度、高悬浮物、难降解有机废水的处理。
2、消化池具有完全混合的流态，原料与底物接触充分，发酵速率高，容积产气率较高。
3、消化器内温度分布均匀。
4、厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现，结构简单、能耗低、运行管理方便。
5、由于有强制机械搅拌，在高浓度状态可有效控制原料的沉淀、分层以及表层浮渣结壳、气体溢出不畅和短流等问题。
污水处理中的厌氧氨氧化技术
拓宽应用范围
厌氧氨氧化技术适用于多种 类型的废水处理，包括工业 废水、城市污水等，具有广 泛的应用前景。
对未来研究的展望
深入研究反应机制
开发高效反应器
进一步深入研究厌氧氨氧化 技术的反应机制和微生物学 特性，有助于优化反应过程
和提高处理效率。
研发高效、稳定的厌氧氨氧 化反应器是未来的研究重点 ，有助于实现技术的规模化
应用。
拓展应用领域
加强工程实践研究
将厌氧氨氧化技术应用于更 多类型的废水处理领域，如 高盐废水、含重金属废水等
，以拓宽其应用范围。
加强厌氧氨氧化技术在工程 实践中的应用研究，不断完 善技术的实际运行效果和经
济效益。
THANKS
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pH值
厌氧氨氧化反应的最佳pH值为7.0-8.0。
温度
厌氧氨氧化反应的最佳温度为30-40℃。
停留时间
厌氧氨氧化反应的停留时间一般为2-4小时。
溶解氧
厌氧氨氧化反应中，溶解氧的浓度应低于0.5mg/L。
03
厌氧氨氧化技术的优势与 挑战
厌氧氨氧化技术的优势
节能减耗
厌氧氨氧化技术是一种节能的污水处 理技术，相较于传统的硝化反硝化过 程，可以显著降低能耗。
例如，在北京某大型城市污水处理厂中，通过引入厌氧氨氧化技术，成功实现了高 浓度氨氮废水的处理，并取得了良好的处理效果。
工业废水处理中的应用案例
工业废水成分复杂，处理难度较大。厌氧氨氧化技术在此领域的应用，为工业废水处理提供了新的解 决方案。
在实际应用中，针对不同行业的工业废水，通过合理的工艺设计和参数优化，可以实现高效脱氮，降低 处理成本。
该反应不产生有毒物质，且氮气是自然界的非 活性气体，因此厌氧氨氧化技术是一种环境友 好的污水处理方法。
厌氧氨氧化的原理及应用
厌氧氨氧化的原理及应用原理厌氧氨氧化（Anammox）是一种新型的氮循环过程，能够将氨氮直接转化为氮气，通过厌氧氧化反应来实现。
此过程主要包括两个步骤：厌氧氨氧化反应和硝化反应。
1.厌氧氨氧化反应：在此反应中，厌氧氨氧化细菌利用铁硫酶在缺氧条件下将氨氮和氨氧化反应生成亚硝酸盐。
这个过程是通过厌氧氨氧化细菌体内的膜类联酶红蛋白（Hemerythrin）酶催化完成的。
2.硝化反应：在这一步骤中，亚硝酸盐会被硝化细菌进一步氧化为氮气，并释放到大气中。
这个反应是通过硝酸细菌产生的氧氧化亚硝酸盐的酶（氧化酶）催化完成的。
综合来看，厌氧氨氧化是一种氮转化过程，通过厌氧氧化和硝化反应将氨氮转化为氮气，从而实现氮循环。
应用厌氧氨氧化过程具有以下几个应用领域：1.污水处理：厌氧氨氧化被广泛应用于污水处理领域，可以高效地去除废水中的氨氮。
相较于传统的硝化反应，厌氧氨氧化的反应速度更快、反应条件更温和，能够节约能源和减少化学药剂的使用，具有较好的经济性和环境友好性。
2.氮肥生产：由于厌氧氨氧化可以直接将氨氮转化为氮气，因此该过程可用于氮肥的生产。
通过将废水中的氨氮进行处理和转化，可以制备出高纯度的氨氮肥料，提高氮肥利用效率。
3.环境修复：厌氧氨氧化过程也可用于环境修复。
例如，在一些河流、湖泊和水库中，氨氮的过量积累会导致水体富营养化问题，对水生态系统造成严重破坏。
通过引入厌氧氨氧化技术，可以将废水中的氨氮高效转化为氮气，减少对水体的负荷，从而实现环境修复。
4.增氧系统优化：利用厌氧氨氧化技术，可以在增氧系统中实现氮气的去除。
传统的增氧系统中，硝化反应和反硝化反应需要通过供氧和通气来维持反应条件，而这些过程会消耗大量的能源。
引入厌氧氨氧化过程后，可以减少反应中对氧气和能源的需求，降低运行成本，同时提高系统的稳定性。
5.氮循环研究：通过深入研究厌氧氨氧化过程，对氮循环和氮转化机制有更深入的理解。
这对于优化氮循环过程、改进氮肥利用和水体管理具有重要意义。
厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺介绍概要
人工配水、垃圾渗滤混合液、生活污水及 焦化废水等。
林琳等研究了亚硝态氮、硝态氮、羟氨对
厌氧氨氧化的影响，得出氨和硝态氮，转 化比例为1.085氨和亚硝态氮的转化比例为 0.897在培养液中加人羟氨加速了厌氧氨氧 化反应的进行。杨洋等15研究了温度、pH
剩余污泥产量极少
目前对于Anammox技术的研究，国内外差
距较大，国外已经在实际工程中得到应用。 荷兰Delft University于2002年6月，在荷兰鹿 特丹南部建成了世界上第一个ANAMMOX反
应器并投入了生产。而我国尚处在实验室 研究阶段，研究方向主要集中在ANAMMOX 菌生理生化特性、ANAMMOX反应器的启动 及影响因素等3个方面
该工艺的核心是应用硝酸菌和亚硝酸菌的
不同生长速率即高温30-35℃下亚硝酸菌的 生长速率明显噶偶硝酸菌的生长速率这一
固有特性控制系统水力停留时间与反应温
度。从而使硝酸菌被淘汰形成反应器中亚
硝酸菌的积累使氨氧化控制在亚硝化阶段。 该工艺反应温度高微生物增殖快。好养停 留时间短微生物活性高而Ks值也高进出水浓 度无相关性使得进水浓度越高去除率越高。
的完全自养脱氮这几个新工艺的研究目前 主要还处于实验室研究阶段。
由自养硝化菌作为生物催化剂所发生的氧 化—还原除氮，为氧控自养硝化反硝化的简 称，该工艺分为两个部分进行：第一步是 将废水中的一半氨氮氧化为亚硝酸盐；第 二步是亚硝酸盐与剩余另一半氨氮发生厌 氧氨氧化反应从而达到脱氮的目的。
实现两阶段限氧自养硝化反硝化工艺的关键在
。 Delft 工业大学对厌氧氨氧化工艺进行了 许多研究工作并于2002年在Dokhaven污水 处理厂建成世界上第一座ANAMMOX反应塔。
厌氧氨氧化
厌氧氨氧化厌氧氨氧化是一种有效的降解有机污染物的技术，是一种在厌氧环境下进行的氧化反应。
厌氧氨氧化是在活性二氧化碳（CO2)作用下，含氮有机物经氨和活性二氧化碳（CO2)氧化生成氮氧化物的反应过程。
厌氧氨氧化的降解有机污染物的作用机制主要是氨和活性二氧化碳（CO2)参与的氧化反应，可以有效的降解有机物，同时还产生了较少的有毒产物，可以有效的减少对土壤和地下水的影响。
厌氧氨氧化主要是把氮含量较高的有机物进行氧化，因此，厌氧氨氧化在处理氮含量较高的有机污染物方面具有重要的意义，如处理含有挥发性有机物（VOC）和芳香族有机物（PAH）以及氮含量较高的有机物。
此外，厌氧氨氧化具有较高的处理效率，能把污染物的去除率高达99%以上。
厌氧氨氧化处理污染物的过程主要包括进水处理、厌氧氨氧化反应、出水排放三个步骤。
1．进水处理前的预处理是指在进厌氧氨氧化处理的水中，加入一定量的CO2，增加污染物的溶解度，以达到较好的处理效果。
2．厌氧氨氧化反应是指在CO2作用下，氨与污染物发生氧化反应，从而使有机污染物发生降解。
3．出水排放是指处理完成后，将含有有机物的废水进行排放到排放口处，以便更好的处理废水。
厌氧氨氧化具有以下优点：1．降解效率高，厌氧氨氧化处理大约可以达到99%以上的处理效果。
2．可以有效的降解VOCS、芳香族有机物和氮含量较高的有机物。
3．反应产生的产物较少，不污染土壤和地下水。
4．可用于大规模污染物的减少，同时可以有效的降低污染物浓度以达到环境质量标准，提高水资源的利用效率。
当然，厌氧氨氧化也有一些局限性，比如说，厌氧氨氧化的效率不是特别的高，而且有机物的去除率也不是特别的高，主要是由于有机物的质量和水温等因素的影响。
因此，要有效的运用厌氧氨氧化降解有机物，必须在环境条件、方法配比等方面有所准备，以保证厌氧氨氧化工艺技术的有效性。
厌氧氨氧化作为一种减少和降解有机污染物的有效技术，因其可行性和节约性，近年来被越来越多的应用。
厌氧氨氧化 团体标准
厌氧氨氧化团体标准厌氧氨氧化（Anammox）是一种通过厌氧反应来氧化氨的微生物过程。
它首次在20世纪80年代被发现，然后在市场上得到了广泛的应用。
厌氧氨氧化可以使用厌氧氨氧化细菌（Anammox bacteria）和厌氧氨氧化反应器（Anammox reactor）来实现。
本文将详细介绍厌氧氨氧化的原理、应用和团体标准。
一、原理厌氧氨氧化是一种细菌嫁接过程，通常使用厌氧氨氧化细菌来处理含氨废水。
在厌氧氨氧化过程中，厌氧氨氧化细菌利用硝酸盐作为外源电子受体，将氨氮转化为氮气。
其中关键的反应式是：NH4+ + NO2- → N2 + 2H2O。
厌氧氨氧化细菌在厌氧环境下通过与亚硝酸盐反应来产生能量，从而维持其生长和繁殖。
亚硝酸盐可以通过硝化细菌氧化亚硝酸盐所得，这也是厌氧氨氧化细菌与硝化细菌之间的一种协同关系。
二、应用1. 废水处理厌氧氨氧化广泛应用于废水处理领域。
传统的氨氮去除方法需要使用氧气来将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，耗费能源且产生大量的废水污染物。
而厌氧氨氧化则能够在不需氧气和微生物活性污泥的情况下，高效地将氨氮转化为氮气，从而减少能源消耗和废水排放。
2. 氮素回收厌氧氨氧化可以将氨氮转化为氮气，从而实现氮素的回收和利用。
氮素是农业生产的重要元素，通过厌氧氨氧化可以从废水中回收氮素，并用于农田灌溉或制作化肥等用途，提高资源利用效率。
三、团体标准1. 检测方法团体标准中应包含厌氧氨氧化反应的检测方法，以确保厌氧氨氧化过程的有效进行。
检测方法包括厌氧氨氧化细菌的筛选和培养方法、厌氧氨氧化反应器的操作和监测方法，以及废水中氮素含量的测定方法等。
2. 设备要求团体标准中应包含厌氧氨氧化反应器的设备要求，包括反应器的尺寸、材料、温度控制和催化剂等。
同时，还应考虑反应器的自动化程度和控制系统的可靠性，以确保反应器的稳定运行和废水处理效果。
3. 运行条件团体标准中应规定厌氧氨氧化反应的运行条件，包括适宜的温度、pH值、亚硝酸盐浓度和废水负荷等。
厌氧氨氧化反应原理及工艺影响因素与应用
厌氧氨氧化反应原理及工艺影响因素与应用厌氧氨氧化反应原理及工艺影响因素与应用厌氧氨氧化反应是一种利用厌氧细菌将氨氮转化为亚硝酸盐的过程。
这种反应在自然界中普遍存在，是氮循环的重要环节之一。
近年来，该反应在水处理和环境保护领域得到了广泛应用和研究，具有重要的理论和应用价值。
反应原理厌氧氨氧化反应是一种细菌通过代谢将氨氮转化为亚硝酸盐的过程。
该反应主要由两步反应组成，分别是氨氧化和反硝化反应。
1.氨氧化反应NH4+ + 1.5 O2 -> NO2- + 2H+ + H2O该反应由厌氧氨氧化细菌实现，通过将氨氮转化为亚硝酸盐，同时释放出能量。
这个过程与硝化反应不同之处在于，厌氧氨氧化反应需要氧气参与，但是氧气不是电子受体，而是提供能量的氧化剂。
2.反硝化反应2NO2- + 4H+ -> N2O +2H2O该反应由反硝化细菌实现，通过将亚硝酸盐还原为氧气。
这个过程也是一种代谢反应，因为反硝化细菌利用生成的电子来合成ATP，从而提供能量。
反应影响因素由于厌氧氨氧化反应受到多种因素的影响，因此实现厌氧氨氧化反应的条件也比较苛刻和复杂。
主要影响因素包括：1.厌氧菌生长条件：厌氧菌具有适宜的生长条件，包括温度、pH和氧化还原电位等。
2.氨氮浓度：在较低浓度下，厌氧氨氧化反应速率较快。
3.线性负荷：线性负荷是指单位时间内处理量的多少，该参数影响了反应的稳定性和效率。
4.系统反应器设计：反应器的形状、大小和分离装置等设计因素也会影响反应效率。
应用厌氧氨氧化反应在水处理和环境保护领域具有重要的应用价值。
主要应用于以下方面：1.氨氮的去除：厌氧氨氧化反应可实现氨氮的高效转化，可以有效地缓解城市污水处理厂中氮排放的问题。
2.生物氮去除的增强：厌氧氨氧化反应可结合其他生物处理方法实现氮的高效去除，提高处理系统的性能。
3.厌氧氧化反应用于工业废水处理，是一种高效、经济的处理方法。
4.氨氮沉积物的利用：反硝化反应产生的氮气可以被用于肥料生产，从而实现废水的再利用。
厌氧氨氧化技术介绍
厌氧氨氧化技术介绍目前在国内外水处理行业，厌氧氨氧化已经是家喻户晓的概念。
我们都知道厌氧氨氧化能成功减少污水厂六成的能源消耗、节省一至两倍的开销，也减少了九成的二氧化碳排放，成为当下国际上研究最为火热的课题。
一、厌氧氨氧化究竟有多热在目前的污水处理领域，如果说不知道厌氧氨氧化技术，真觉得有点不好意思。
(1) 厌氧氨氧化是未来概念厂的核心技术(降低能耗)由于厌氧氨氧化工艺是在厌氧条件下直接将氨氮和亚硝氮转化成氮气，同时在好氧段只需将氨氮氧化为亚硝氮，省略后续亚硝氮氧化为硝态氮，所以节省了曝气量。
(能源回收)厌氧氨氧化菌将传统反硝化过程所需的外加碳源全部省略，污水中的有机物可最大限度的进行回收产甲烷，而不是被氧化成二氧化碳。
产生的甲烷又可以作为能源重新利用，从而使污水变废为宝，成为“液体黄金”。
因此说，厌氧氨氧化的出现使得污水处理厂从耗能除污的末端，有机会转化为零能耗或者能量输出的化工厂。
(2) 厌氧氨氧化获得了第五届“李光耀水源荣誉大奖”(3) 厌氧氨氧化近年来学术文章的发表数量呈井喷姿态从 1996 年第一篇有关厌氧氨氧化的文章问世，一直到 2014 年刊载 243 篇，厌氧氨氧化文章年发表量呈指数增长。
可见厌氧氨氧化技术目前在国际上研究是多么火热。
二、“五个 1”说明厌氧氨氧化的发现到底有多偶然1 个 100 年以来的观点长期以来大家都认为氨氮只能在有氧的条件下被氧化，根本不相信有厌氧氨氧化的存在。
因此对于此观点，就需要非常大的勇气去质疑。
1 个很容易被忽视的预测1979 年，Broda 发表了厌氧氨氧化反应可能存在的预测。
但是“不是很多人看了这个文献，看过这个文献的人也不一定记得”。
甚至有人尝试富集，但是没有成功。
1 个富集了厌氧氨氧化菌的反应器事实证明，在某些运行的高氨氮废水处理工程中，厌氧氨氧化现象会自然发生。
但是对于不明的氮损失，大家或倾向于忽视，或倾向于用原有理论解释。
大家想想青霉素发现的故事就可以理解了。
各种厌氧反应器实验报告总结
各种厌氧反应器实验报告总结
厌氧反应器是一种用于处理有机废水、生物质资源转化等的设备，其通过在无氧条件下利用微生物进行生化反应来完成处理任务。
根据不同的反应器构型和操作方式，厌氧反应器可分为多种类型，如厌氧污泥法反应器、厌氧气升流式反应器等。
针对不同厌氧反应器的实验研究，以下是一些常见的报告总结：
1. 实验目的：对厌氧反应器的处理效果进行评估，考察不同操作条件对反应器性能的影响。
2. 实验方法：选择特定的厌氧反应器类型，并设置不同的操作条件，如温度、反应器容积、进水负荷等。
通过对进出水水质参数、产气量、COD（化学需氧量）、BOD（生物需氧量）等指标的监测，评价反应器的处理效果。
3. 实验结果：根据实验数据分析，总结不同操作条件下反应器的处理性能。
逐步优化实验条件，寻找最佳操作参数，以获得最佳的处理效果。
4. 结论：根据实验结果分析，总结出对厌氧反应器进行有效控制和操作的关键要点。
提出对后续实验或实际应用的建议，以期进一步提高处理效率和废水处理质量。
需要注意的是，实验报告要针对具体的实验内容进行描述和总结，提供详尽的实验数据和分析结果，以及对问题的深入思考和解决措施的建议。
【文献综述】厌氧氨氧反应器性能分析
文献综述环境科学厌氧氨氧反应器性能分析80年代初，美国Stanford大学的McCarty及其合作者在厌氧生物转盘反应器的基础上改进开发出了厌氧折板反应器ABR(Anaerobic Baffled Reactor，ABR)。
该反应器因具有结构简单、污泥截留能力强、稳定性高等多种优点，一经出现即引起了广大研究者的注意，20年来对它的研究一直没有间断过，近年来更是成为厌氧反应器领域内的研究热点之一。
国内外研究现状1 结构的发展自从ABR反应器问世以来，研究者对ABR反应器的结构作了多种改进，其最终目的是：加强厌氧污泥的停留，针对不同废水水质，使进水分布均匀，泥水混合良好。
这些改进使ABR反应器性能稳定，处理效果好。
尽管对ABR反应器的结构做了研究，但还存在一些没有解决的问题。
许多文献中上下向流室的宽度比一般在1:1～4:1范围内，但没有说明确定该比值的依据是什么。
目前对该问题所做的研究还很少，作者认为这一比值应该是根据具体的水质和各格室的作用而有所不同。
导流板的折起角度、起折点高度、导流板下缘距底板的高度等参数直接影响着布水的均匀性、反应器死区的太小，目前还没有相关的研究报导。
2 水力特性ABR反应器内的流体动力学特性和混合程度强烈地影响着基质和微生物的接触程度，控制着物质传输，因而水力特性是反应器性能的一个重要方面。
反应器的死区又分为水力死区和生物死区。
水力死区是由反应器的结构和流动方式引起的，倾向于发生在堰下和拐角处，形成停滞不动的涡流；而生物死区则来源于污泥所占的体积、流动中污泥颗粒的干扰(尤其是颗粒周围有不流动的液体层)及污泥对水力条件的改变，也是一定范围的不流动区域。
反应器实际运行中的死区表现为存在死角、短流及沟流，使基质在反应器内的实际停留时间小于理论停留时间，导致运行工况与预期效果之间出现偏差。
国内外的研究表明，影响ABR反应器水力特性的主要因素有：ABR反应器的结构、水力停留时间（HRT）、固体浓度及回流等。
厌氧氨氧化反应原理及工艺影响因素与应用
厌氧氨氧化反应原理及工艺影响因素与应用厌氧氨氧化指的是在缺氧条件下以亚硝酸盐为电子受体将氨氧化为氮气的过程，该过程由一类独特的、被称为“厌氧氨氧化菌”的专性厌氧微生物催化完成；更重要的是，厌氧氨氧化在污水处理领域显示出良好的应用潜力，目前厌氧氨氧化工艺及其应用成为了研究的热点，本文重点介绍厌氧氨氧化菌的生物学特性，厌氧氨氧化反应原理，厌氧氨氧化工艺的影响因素及实际工程应用。
1引言随着城市人口的增多和工业化水平的发展，我国水资源污染问题日渐突出，水体富营养化问题加剧，处理城市污水已成为当下的热点。
相比于其他的脱氮工艺，厌氧氨氧化反应不但展现出更好的脱氮性能，而且不需要外加有机碳源作为电子供体，在节约成本的同时，防止了投加碳源所产生的二次污染；避免了温室气体的排放，同时也减少了实验所需的占地空间[1]。
2厌氧氨氧化菌的生物学特性厌氧氨氧化菌作为浮霉菌的一类，必然具有浮霉菌细胞所具有的一切特性。
浮霉菌具有十分独特而典型的细胞结构：由膜包裹形成的亚细胞结构。
这种浮霉菌的特征结构在厌氧氨氧化菌中也得到体现，如图1所示。
透射电镜分析表明厌氧氨氧化菌有自己独特的一类由膜包裹形成的细胞器，被命名为厌氧氨氧化体）。
由图1，可以看出，厌氧氨氧化菌从外到内由八部分构成：（1）细胞壁；（2）细胞质膜；（3）PP质；（4）细胞内质膜；（5）核糖质；（6）细胞类核；（7）厌氧氨氧化体膜；（8）厌氧氨氧化体。
3厌氧氨氧化工艺的影响因素(1) 温度，温度主要是通过影响酶的活性进而影响厌氧氨氧化反应。
郑平等[2]研究表明，当温度从15 ℃提升到35 ℃时，反应的速率加快；随着温度升高到35 ℃时，反应速率随之下降，所以最适的温度在30 ℃左右。
30~35 ℃是厌氧氨氧化菌的最佳生存的温度。
（2）pH，pH通过两个方面对厌氧氨氧化菌产生影响。
一方面是厌氧氨氧化菌的耐受程度，另一方面也影响基质的平衡。
Strous等[3]研究厌氧氨氧化菌最适宜的pH在6.7~8.3之间，而在8.0左右是其最大的反应速率。
厌氧氨氧化技术简介
全程反硝化 6NO3-+5CH3OH+
CO2 3N2+ 7H2O+6HCO3-
短程反硝化 6NO2-+3CH3OH+3CO2
3N2+ 3H2O+ 6HCO3节省外碳源 40%
厌氧氨氧化 6NO2-+6NH4+
6N2+12H2O 节省外加碳源 100%
备注：节省的供氧量以及外加碳源的百分比均是以传统硝 化反硝化反应为基数进行计算。
荷兰 Dokhaven 市政污水处理厂运行除，启动时间长达 3.5 年[5]。
奥地利 Strass 污水处理厂所建的 SBR 生产性 ANAMMOX
142
2018 年 07 月
技术与信息
反应器从小试、中试到生产性试验同样经历了 3 年左右的时 间[6]。
表 2 5 座典型工程应用厌氧氨氧化反应器运行情况[4]
项目名称
废水类别
表 1 全程硝化-反硝化、短程硝化-反硝化以及短程硝化-厌氧氨氧化特 点分析
全程硝化-反硝化
短程硝化-反硝化
短程硝化-厌氧氨氧化
全程硝化 NH4++2.0O2
NO3-+2H++H2O
短程硝化 NH4++1.5O2
NO2-+2H++H2O 节省供氧 25%
短程硝化 NH4++0.75O2
0.5NO2-+H++0.5H2O+ 0.5 NH4+
2 厌氧氨氧化技术现状
厌氧氨氧化菌广泛存在于大自然中，但其丰度较低[1,2]。要 使接种污泥显现厌氧氨氧化功能，必须事先对其进行精心培 育，当厌氧氨氧化菌种数量累积到一定程度时才会显现厌氧氨 氧化功能。国外已经将该项脱氮技术应用到了工程实践之中， 而我国仍处于实验室阶段，与国外差距巨大。下表为比较典型 的几座厌氧氨氧化反应器的运行情况。
厌氧氨氧化的简介
• NH4+ + 1. 5 O2 →NO2- + H2O + 2H+ • NH4+ + 1. 3NO2- →1. 02N2 + 0. 26NO3-+ 2H2O • NH4+ + 0. 85O2 → 0. 43N2 + 0. 13NO3-+ 1. 3H2O + 1. 4H+
二、优点
限氧条件下进行节约供氧量理论上节约供氧62.5%
补充说明：
在联氨氧化成氮气的过程中,可产生4个电子,这4个电子通过细胞 色素c、泛醌、细胞色素bc1复合体以及其他细胞色素c传递给NiR和HH, 其中3个电子传递给NiR,1个电子传递给HH.伴随电子传递,质子被排放至 厌氧氨氧化体膜外侧,在该膜两侧形成质子梯度,驱动ATP合成
.
9
3、比较分析
1）、厌氧氨氧化过程中亚硝酸盐确实变成了NO。
厌氧氨氧化（Anammox ）
v 厌氧氨氧化的发现与发展 v 厌氧氨氧化菌的介绍 v 厌氧氨氧化的反应机理 v 厌氧氨氧化的工程应用
.
1
Anammox 的发现与发展
1977年， Broda根据自由能的变化，预言自然界中存在着能催化亚硝 酸和硝酸氧化氨的细菌，认为它们是隐藏于自然界的自养型细菌。
1995年，Mulder和Kuene等用流化床反应器研究生物反硝化时，发 现了氨氮的厌氧生物氧化现象，从而证实了Broda的预言。
Sharon-Anammox工艺
一．基本原理
在两个反应器内，先在一个反应器内有氧条件下，利用氨氧化细菌 将NH4+氧化生成NO2-；然后在另一个反应器缺氧条件下，以NH4+为 电子供体，将NO2-反硝化。
厌氧氨氧化装置工作原理
厌氧氨氧化装置工作原理
厌氧氨氧化装置是一种利用厌氧菌群进行氨氧化反应的生物处理装置。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 进水：将含有氨氮的废水通过进水管道引入厌氧氨氧化装置。
废水中的氨氮主要来自于污水、农业废水等。
2. 厌氧反应：废水进入装置后，首先进入一个厌氧区域。
在该区域中，厌氧菌群通过厌氧氨氧化反应，将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐离子（NO2-）和甲烷气体（CH4）。
3. 次氧区域：亚硝酸盐离子和甲烷气体随后进入一个次氧区域。
在该区域中，厌氧菌群继续反应，将亚硝酸盐离子进一步氧化为硝酸盐离子（NO3-）。
4. 排出：废水中生成的硝酸盐离子和甲烷气体会随着废水一起流出装置，进入后续的处理设施或排放到环境中。
通过厌氧氨氧化装置的处理，可以有效降低废水中的氨氮含量，减轻对环境的负面影响。
该装置具有工艺简单、处理效果好、能耗低等优点，因此在废水处理领域得到了广泛应用。
厌氧氨氧化反应器资料总结
厌氧氨氧化的反应器一、全球运行的厌氧氨氧化的工程实例表1-2 全球运行的厌氧氨氧化工程实例Table 1-2 Application of ANAMMOX in the worldSHARON-ANAMMOX工艺由荷兰TU Delft大学研究开发，该工艺流程分成两段，第一段是在好氧反应器中将一半的NH4+转化为NO2-，第二段是在厌氧反应器中将剩余的NH4+和NO2-一起直接转化为N2。
图1-7短程硝化与厌氧氨氧化结合工艺流程Figure1-7The combined SHARON-ANAMMOX process 二、SHARON-ANNOMMOX工艺反应器资料AN A MM OX的生化反应式为:因此AN A MM OX反应器进水要求有氨氮和亚硝氮且比例最好为1:1。
而S H AR ON工艺的生化反应式为：SHARON（短程反硝化）反应装置SHARON常用SBR、CSTR反应装置SHARON（短程反硝化）反应条件控制（1）当溶解氧(DO)浓度在1.1-1.5mg/L、氨氮负荷0.029kgNH4+--N/KgVSS.d 和PH 值在7.3-7.8时，可以使亚硝酸盐得到稳定积累，出水亚硝态/总硝态氮大于90%，出水NO2--N/NH4+-N接近1.0，满足厌氧氨氧化的进水要求。
（2）实现短程硝化的关键是在硝化阶段实现NO2--N的积累，国内外的研究都是着眼于积累NO2--N的控制条件。
根据国内外文献报道，SHARON工艺的操作温度以30~35℃为宜，pH适应控制在7.4~8.3之间，溶解氧浓度己控制在1.0~1.5mg/L范围，供氧方式可采用间歇曝气。
基质中游离氨浓度调控在5~10mg/L范围内有利于实现短程硝化，污泥(以VSS计)氨负荷为0.02~1.67kg/(kg·d)，泥龄在1~2.5天。
（3）大量国内外试验表明，在废水温度较高、Do较低条件下，利用亚硝酸菌和硝酸菌的不同生长速度，通过控制水力停留时间，将生长速率较慢的硝酸菌冲走，使亚硝酸菌大量积累，可以使短程反硝化成功运行。
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厌氧氨氧化的反应器
一、全球运行的厌氧氨氧化的工程实例
表1-2 全球运行的厌氧氨氧化工程实例
Table 1-2 Application of ANAMMOX in the world
SHARON-ANAMMOX工艺由荷兰TU Delft大学研究开发，该工艺流程分成两段，第一段是在好氧反应器中将一半的NH4+转化为NO2-，第二段是在厌氧反应器中将剩余的NH4+和NO2-一起直接转化为N2。
图1-7短程硝化与厌氧氨氧化结合工艺流程
Figure1-7The combined SHARON-ANAMMOX process 二、SHARON-ANNOMMOX工艺反应器资料
AN A MM OX的生化反应式为:
因此AN A MM OX反应器进水要求有氨氮和亚硝氮且比例最好为1:1。
而S H AR ON工艺的生化反应式为：
SHARON（短程反硝化）反应装置
SHARON常用SBR、CSTR反应装置
SHARON（短程反硝化）反应条件控制
（1）当溶解氧(DO)浓度在1.1-1.5mg/L、氨氮负荷0.029kgNH4+--N/KgVSS.d 和PH 值在7.3-7.8时，可以使亚硝酸盐得到稳定积累，出水亚硝态/总硝态氮大于90%，出水NO2--N/NH4+-N接近1.0，满足厌氧氨氧化的进水要求。
（2）实现短程硝化的关键是在硝化阶段实现NO2--N的积累，国内外的研究都是着眼于积累NO2--N的控制条件。
根据国内外文献报道，SHARON工艺的操作温度以30~35℃为宜，pH适应控制在7.4~8.3之间，溶解氧浓度己控制在1.0~1.5mg/L范围，供氧方式可采用间歇曝气。
基质中游离氨浓度调控在5~10mg/L范围内有利于实现短程硝化，污泥(以VSS计)氨负荷为
0.02~1.67kg/(kg·d)，泥龄在1~2.5天。
（3）大量国内外试验表明，在废水温度较高、Do较低条件下，利用亚硝酸菌和硝酸菌的不同生长速度，通过控制水力停留时间，将生长速率较慢的硝酸菌冲走，使亚硝酸菌大量积累，可以使短程反硝化成功运行。
ANNOMMOX反应器
厌氧氨氧化反应生成少量硝态氮
由于厌氧氨氧化细菌生长缓慢,代时长,并且细胞浓度至少需达到1010−1011个/mL才能较好地显现厌氧氨氧化活性,故多采用污泥停留时间较长的反应器。
目前用到的反应器主要有流化床、SBR、UASB、EGSB、ASBR、固定床、气升式反应器和生物滴滤池等。
接种的污泥有好氧活性污泥、厌氧颗粒污泥、厌氧消化污泥、反硝化污泥、河涌底泥、垃圾渗滤液处理活性污泥等。
ANNOMMOX控制条件
（1）在厌氧氨氧化污泥培养的过程中，氨氮的去除量、亚硝氮的去除量和硝态氮的生成量的比值最终保持在1：1：0.18，与理论值1：1.32：0.26接近，硝态氮生成速率呈现出了逐渐提高的趋势；污泥颜色逐渐由最初的黑褐色变为棕褐色到最后变为浅红色。
氨氮的去除量、亚硝氮的去除量和硝态氮的生成量比值说明了反应器中进行的是厌氧氨氧化。
荷兰鹿特丹DOKHAVEN污水处理厂介绍
厌氧氨氧化工艺处理污泥
工艺流程
有机污泥作为一种能源载体，首先考虑将其中的有机物转化为含能气体——甲烷。
以此为核心，形成如图2所示的污泥处理工艺。
来自于污水处理过程产生的剩余污泥在进入污泥消化池（5）前存在两种不同的浓缩方法。
来自于A段曝气池的剩余污泥和浮滓在浓缩前先经过一个细格栅（1）过滤，然后平行进入两个重力浓缩池（2）。
沉淀污泥含水率为94%；分离出的上清液再回到污水处理工艺进一步处理。
1 细格栅
2 重力浓缩池
3 调节池
4 带式浓缩机
5 消化池
6 调节池?
7 离心机
8 污泥泵
9 贮泥罐 10 运至污泥焚烧厂
11 SHARON反应器 12 至ANAMMOX反应塔 13 贮气罐
14 燃气发电机 15 高空燃烧烟囱 16 被去除固体处置
图2 污泥处理工艺流程
污泥消化液含有相当高的氨氮浓度（最高可达1500 mg N/L），水温为28 ℃。
如此高的氮负荷进入污水处理工艺会加重氮的去除负担。
正因为如此，采用最新的SHARON与ANAMMOX技术对污泥消化液实施单独脱氮处理是近年来DOKHAVEN污水处理厂升级的最新措施。
世界上第一座生产性SHARON反应
器（11）已于1998年10月开始在此运行，世界上第一座ANAMMOX反应塔（12）也在2002年6月投入运行。
工艺参数
1)细格栅1组，流量为510 m3/h，栅间距为3 mm。
2)重力浓缩池2组，Ф23.6 m,H=3 m，干固体负荷为36 kg/（m2·d），污泥
体积为530 m3/d（含水率94%）。
3)带式浓缩机处理能力为90 m3/h或700 kg干固体/h。
4)剩余污泥调节池为900 m3。
5)污泥消化池2组，Ф22 m,H=23 m，停留时间为33 ℃时28天，消化后污泥
体积为600 m3/d(含水率96%)，熟污泥调节池为900 m3。
6)离心机2套，处理量为40 m3/h。
7)脱水熟污泥贮存罐2个，体积为150 m3；停放时间为2.5 d；H=14 m。
8)SHARON反应器1组；Ф19.5 m,H=5.75 m，流量为550 m 3/d，水力停留时
间为3 d，好氧停留时间为24 h，温度为35 ℃，pH为7～7.2，溶解氧浓度为1.5 mg/L。
9)ANAMMOX反应器1组；Ф2.2 m,H=18 m(V=70 m3)，流量为550 m3/d，水力
停留时间为3 h，设计负荷为800 kgN/d，温度为35 ℃，pH为 7.5。
图3 SHARON工艺实际构筑物
SHARON反应器使一半的氨氮氧化至亚硝酸氮（无需控制pH），剩余一半氨氮与转化而来的亚硝酸氮（进水总氨氮的一半）刚好形成1∶1 ANAMMOX
所需的摩尔关系，使氨氮和亚硝酸氮自养直接转化为氮气。
与传统的硝化/反硝化过程相比，SHARON/ANAMMOX过程可使运行费用减少90%，CO2排放量减少88%，不产生N2O 有害气体，无需有机物，不产生剩余污泥，节省占地50%，具有显著的可持续性与经济效益特点。
图4显示了气体循环ANAMMOX反应塔现场实物图片（利用一废弃浓缩池改建而成）。
经SHARON/ANAMMOX对污泥消化液单独进行脱氮处理可使整个处理厂出水氮浓度下降至少5 mgN/L，与原始设计相比出水刚好能满足未来出水标准。
图4 ANAMMOX反应塔现场实物。