CANON工艺
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膜的外层与内层 ➢数学模拟，AOB、NOB、Anammox 菌对 O2、NO2--N、 NH4+-N形成竞争
颗粒污泥CANON工艺形式：
CANON 工艺可以从两方面着手: 采用生物膜CANON的形式。采用生物膜，更有利于 反应器初期持留微生物，避免污泥流失。但是它面临着 反应器堵塞的问题与反冲的困难。 采用活性污泥 CANON 的形式;颗粒污泥 CANON工艺 的形式，有良好的沉降条件,使生物体保留在反应器内； 不需要反冲洗动力消耗、又兼有生物膜的功能，它应是 今后发展 CANON 工艺主要形式。
NH4-N和NO2-N的控制：
• 在 NH4-N 质量浓度大于 200 mg/L 的情况下， CANON 工艺中细菌的多样性好、稳定性强和去除能力强。 • 在 CANON 工 艺 中 ，NH4-N 首 先 被 转 化NO2-N， 而 NO2--N 质量浓度过高可能会对 AOB 形成抑制作用。
总体而言，NH4-N 与 NO2-N 对于 CANON工艺的适 用范围是非常宽泛的，工程应用时，它们对于 AOB 或 Anammox 菌的影响并不大，主要问题在于如何实现稳定 的短程硝化。
➢CANON 工艺在污泥消化液应用比较成熟，不管从 处理效果还是规模都优于其他废水；这是由于污泥 消化液相对工业废水和垃圾渗透液的毒性要小和一 些人类未知的物质对 CANON影响。
➢ CANON 主要采用 SBR 和 RBC 反应器，由于 RBC 有 臭味、易滋长苍蝇和生物膜易脱落导致出水水质变差等 缺点，同时随着自动化控制技术的进步, 其应用领域也 开始逐渐扩展到废水处理，和SBR 自身的特点，SBR 将 占主要优势。
CANON工艺应用举例：
• Wett B采用 SBR 池处理奥地利污水处理厂的消化液， SBR 池的容积为 500 m3，去除负荷达到 340kg/d。 • Schmid M 等采用 RBC 处理垃圾渗透液，池的容积为 240 m3，在常温、DO 质量浓度为0.8～1.2mg/L、pH 为 8.1 下， 氮的最大去除率为1.17kg/(m3·d)。 • 荷兰 Olburgen 土豆加工废水成功应用 CANON 工艺，设 计负荷为 1200kgN/d，处理能力为 700kgN/d。
CANON工艺的工程应用现状：
目前 CANON 工艺主要应用在高氨氮废水、低C/N 废 水的处理中，这类废水主要包括污泥消化液、畜 牧养殖 场的废水、垃圾渗滤液、土豆加工厂废水及味精废水等。 CANON 工艺主要采用 SBR、生物转盘（RBC）、膜生物 反应器（MBR）等启动，原因在于它 们 具 有 良 好 的 持 留 污 泥 能 力 以 保 证 足 够Anammox 菌和 AOB 的数 量；通过接种 CANON 污泥启动，可以大大缩短启动时 间。随着 CANON 颗粒污泥的研究深入，一些工程的问 题也得到解决。
反应温度为 30 ℃。 采用生物膜CANON的形式。
传统生物脱氮工艺
自养型微生物,因此CANON工艺不需要碳源
2mg/L、pH 为 8.
采用生物膜CANON的形式。
该工艺虽然应用已经成熟，但存在很多问题：
2mg/L、pH 为 8.
通过生物膜的方式，AOB 与 Anammox 菌分别位于生物
不需要反冲洗动力消耗、又兼有生物膜的功能，它应是今后发展 CANON 工艺主要形式。
•
•
CANON工艺的出现：
20 世纪末，荷兰 E. B. Muller 等和德国 A.Hippen 等 分别在消化污泥压滤液和垃圾渗滤液的脱氮处理系统中 发现了 Canon 现象。 2002 年，荷兰 Delft 工业大学提出 并研发了 Canon 工艺。
CANON工艺理论研究进展：
➢高氮负荷、氧浓度有限的废水处理系统中，发现了大量的 NH4-N以 N2的形式消失，随着厌氧氨氧化的发现，人们推测 AOB和 Anammox 菌可能共存 ➢SHARON/Anammox 工艺的研究 ➢通过生物膜的方式，AOB 与 Anammox 菌分别位于生物
温度为 30 ℃。
随着 CANON 颗粒污泥的研究深入，一些工程的问题也得到解决。
郑平等发现当温度从 15 ℃升至 30 ℃时，反应速率逐渐提高，继续升至 35 ℃时，反应速率反而下降，因而得到 Anammox 菌最佳反应
温度大于 温度为 30 ℃。
CANON工艺应用举例：
25
℃时，AOB
的增长速率大于
CANON工艺面对的问题：
溶解氧的控制：
由于 AOB 与 NOB 容易共存，所以短程硝化的 主要问题在 于如何避免 NO2-N 被进一步氧化成 NO3-在N。溶解氧较低的情况下，反应器内微生物（AOB、
NOB、Anammox 菌） 对 O2、NO2-N、NH4+-N形成竞争： 对氧亲和系数更低的 AOB 能够形成对NOB 的竞争优势， 而在合适的 DO 浓度和一定的氨氮表面负荷情况下，可 以使 Anammox 菌形成对NOB 的竞争优势, 因此可以成功 实施 CANON 工艺。
30
℃时，反应速率逐渐提高，继续升至
35
CANON工艺应用举例：
℃时，反应速率反而下降，因而得到 CANON工艺理论研究进展：
Muller 等和德国 A.
Anammox
菌最佳
荷兰 Olburgen 土豆加工废水成功应用 CANON 工艺，设计负荷为 1200kgN/d，处理能力为 700kgN/d。
低温和有机物的控制：
• 在较低温度下，作为主要脱氮的 Anammox 菌，也 会受到严重影响，这需要大大降低负荷，或者适 当温度保证 CANON工艺的正常运行。
• 如果存在过多的有机物，会使CANON工艺脱氮效 果低于反硝化作用，因而必须采取措施，使得 C/N 比值控制在一定范围内。Zhang等认为须使得 C/N 在 0.81 以下。
工艺虽然应用已
Hippen 等分别在消化污泥压滤液和垃圾渗滤液的脱氮处理系统中发现了 Canon 现象。
温度的控制： 采用生物膜，更有利于反应器初期持留微生物，避免污泥流失。
郑平等发现当温度从 15 ℃升至 30 ℃时，反应速率逐渐提高，继续升至 35 ℃时，反应速率反而下降，因而得到 Anammox 菌最佳反应
Anammox 菌适宜温度为 20～40 ℃。郑平等发现当温度 CANON工艺面对的问题：
不需要反冲洗动力消耗、又兼有生物膜的功能，它应是今后发展 CANON 工艺主要形式。 CANON工艺理论研究进展：
采用生物膜CANON的形式。
从 15 ℃升至 采用生物膜CANON的形式。
NH4-N和NO2-N的控制：
过程控制：
• 传统生物脱氮工艺 • VS CANON工艺
按照有机氮 →NH4-N →NO2-N →NO3-N →NO2N→N2的步骤达到 脱氮的目的。该
按照有机氮→ NH4-N →NO2N →N2达到脱氮目的。 •自养型微生物,因此CANON 工艺不需要碳源 •只需要控制到亚硝化阶段， 节约碱度50% •限氧条件，节约供氧量
数学模拟，AOB、NOB、Anammox 菌对 O2、NO2--N、NH4+-N形成竞争
FA的控制：
FA 控制方面，Anthonisen A C 等研究发现 FA对 AOB 和 NOB 都有抑制作用，但 NOB 比AOB 更敏感，因此， 当 FA 浓度介于两类菌群的抑制浓度之间，则 AOB 能够 正常倍增和氧化，而 NOB 被抑制，此时就能发生短程硝 化，但是这样形成的短程硝化并不稳定，并且这种适应 性是不可逆的。
NOB；短
20 世纪末，荷兰 E.
程硝化的适宜温度为 35 ℃。Strous M 等和 Egli K 等发现 不需要反冲洗动力消耗、又兼有生物膜的功能，它应是今后发展 CANON 工艺主要形式。
不需要反冲洗动力消耗、又兼有生物膜的功能，它应是今后发展 CANห้องสมุดไป่ตู้N 工艺主要形式。
不需要反冲洗动力消耗、又兼有生物膜的功能，它应是今后发展 CANON 工艺主要形式。
颗粒污泥CANON工艺形式：
CANON 工艺可以从两方面着手: 采用生物膜CANON的形式。采用生物膜，更有利于 反应器初期持留微生物，避免污泥流失。但是它面临着 反应器堵塞的问题与反冲的困难。 采用活性污泥 CANON 的形式;颗粒污泥 CANON工艺 的形式，有良好的沉降条件,使生物体保留在反应器内； 不需要反冲洗动力消耗、又兼有生物膜的功能，它应是 今后发展 CANON 工艺主要形式。
NH4-N和NO2-N的控制：
• 在 NH4-N 质量浓度大于 200 mg/L 的情况下， CANON 工艺中细菌的多样性好、稳定性强和去除能力强。 • 在 CANON 工 艺 中 ，NH4-N 首 先 被 转 化NO2-N， 而 NO2--N 质量浓度过高可能会对 AOB 形成抑制作用。
总体而言，NH4-N 与 NO2-N 对于 CANON工艺的适 用范围是非常宽泛的，工程应用时，它们对于 AOB 或 Anammox 菌的影响并不大，主要问题在于如何实现稳定 的短程硝化。
➢CANON 工艺在污泥消化液应用比较成熟，不管从 处理效果还是规模都优于其他废水；这是由于污泥 消化液相对工业废水和垃圾渗透液的毒性要小和一 些人类未知的物质对 CANON影响。
➢ CANON 主要采用 SBR 和 RBC 反应器，由于 RBC 有 臭味、易滋长苍蝇和生物膜易脱落导致出水水质变差等 缺点，同时随着自动化控制技术的进步, 其应用领域也 开始逐渐扩展到废水处理，和SBR 自身的特点，SBR 将 占主要优势。
CANON工艺应用举例：
• Wett B采用 SBR 池处理奥地利污水处理厂的消化液， SBR 池的容积为 500 m3，去除负荷达到 340kg/d。 • Schmid M 等采用 RBC 处理垃圾渗透液，池的容积为 240 m3，在常温、DO 质量浓度为0.8～1.2mg/L、pH 为 8.1 下， 氮的最大去除率为1.17kg/(m3·d)。 • 荷兰 Olburgen 土豆加工废水成功应用 CANON 工艺，设 计负荷为 1200kgN/d，处理能力为 700kgN/d。
CANON工艺的工程应用现状：
目前 CANON 工艺主要应用在高氨氮废水、低C/N 废 水的处理中，这类废水主要包括污泥消化液、畜 牧养殖 场的废水、垃圾渗滤液、土豆加工厂废水及味精废水等。 CANON 工艺主要采用 SBR、生物转盘（RBC）、膜生物 反应器（MBR）等启动，原因在于它 们 具 有 良 好 的 持 留 污 泥 能 力 以 保 证 足 够Anammox 菌和 AOB 的数 量；通过接种 CANON 污泥启动，可以大大缩短启动时 间。随着 CANON 颗粒污泥的研究深入，一些工程的问 题也得到解决。
反应温度为 30 ℃。 采用生物膜CANON的形式。
传统生物脱氮工艺
自养型微生物,因此CANON工艺不需要碳源
2mg/L、pH 为 8.
采用生物膜CANON的形式。
该工艺虽然应用已经成熟，但存在很多问题：
2mg/L、pH 为 8.
通过生物膜的方式，AOB 与 Anammox 菌分别位于生物
不需要反冲洗动力消耗、又兼有生物膜的功能，它应是今后发展 CANON 工艺主要形式。
•
•
CANON工艺的出现：
20 世纪末，荷兰 E. B. Muller 等和德国 A.Hippen 等 分别在消化污泥压滤液和垃圾渗滤液的脱氮处理系统中 发现了 Canon 现象。 2002 年，荷兰 Delft 工业大学提出 并研发了 Canon 工艺。
CANON工艺理论研究进展：
➢高氮负荷、氧浓度有限的废水处理系统中，发现了大量的 NH4-N以 N2的形式消失，随着厌氧氨氧化的发现，人们推测 AOB和 Anammox 菌可能共存 ➢SHARON/Anammox 工艺的研究 ➢通过生物膜的方式，AOB 与 Anammox 菌分别位于生物
温度为 30 ℃。
随着 CANON 颗粒污泥的研究深入，一些工程的问题也得到解决。
郑平等发现当温度从 15 ℃升至 30 ℃时，反应速率逐渐提高，继续升至 35 ℃时，反应速率反而下降，因而得到 Anammox 菌最佳反应
温度大于 温度为 30 ℃。
CANON工艺应用举例：
25
℃时，AOB
的增长速率大于
CANON工艺面对的问题：
溶解氧的控制：
由于 AOB 与 NOB 容易共存，所以短程硝化的 主要问题在 于如何避免 NO2-N 被进一步氧化成 NO3-在N。溶解氧较低的情况下，反应器内微生物（AOB、
NOB、Anammox 菌） 对 O2、NO2-N、NH4+-N形成竞争： 对氧亲和系数更低的 AOB 能够形成对NOB 的竞争优势， 而在合适的 DO 浓度和一定的氨氮表面负荷情况下，可 以使 Anammox 菌形成对NOB 的竞争优势, 因此可以成功 实施 CANON 工艺。
30
℃时，反应速率逐渐提高，继续升至
35
CANON工艺应用举例：
℃时，反应速率反而下降，因而得到 CANON工艺理论研究进展：
Muller 等和德国 A.
Anammox
菌最佳
荷兰 Olburgen 土豆加工废水成功应用 CANON 工艺，设计负荷为 1200kgN/d，处理能力为 700kgN/d。
低温和有机物的控制：
• 在较低温度下，作为主要脱氮的 Anammox 菌，也 会受到严重影响，这需要大大降低负荷，或者适 当温度保证 CANON工艺的正常运行。
• 如果存在过多的有机物，会使CANON工艺脱氮效 果低于反硝化作用，因而必须采取措施，使得 C/N 比值控制在一定范围内。Zhang等认为须使得 C/N 在 0.81 以下。
工艺虽然应用已
Hippen 等分别在消化污泥压滤液和垃圾渗滤液的脱氮处理系统中发现了 Canon 现象。
温度的控制： 采用生物膜，更有利于反应器初期持留微生物，避免污泥流失。
郑平等发现当温度从 15 ℃升至 30 ℃时，反应速率逐渐提高，继续升至 35 ℃时，反应速率反而下降，因而得到 Anammox 菌最佳反应
Anammox 菌适宜温度为 20～40 ℃。郑平等发现当温度 CANON工艺面对的问题：
不需要反冲洗动力消耗、又兼有生物膜的功能，它应是今后发展 CANON 工艺主要形式。 CANON工艺理论研究进展：
采用生物膜CANON的形式。
从 15 ℃升至 采用生物膜CANON的形式。
NH4-N和NO2-N的控制：
过程控制：
• 传统生物脱氮工艺 • VS CANON工艺
按照有机氮 →NH4-N →NO2-N →NO3-N →NO2N→N2的步骤达到 脱氮的目的。该
按照有机氮→ NH4-N →NO2N →N2达到脱氮目的。 •自养型微生物,因此CANON 工艺不需要碳源 •只需要控制到亚硝化阶段， 节约碱度50% •限氧条件，节约供氧量
数学模拟，AOB、NOB、Anammox 菌对 O2、NO2--N、NH4+-N形成竞争
FA的控制：
FA 控制方面，Anthonisen A C 等研究发现 FA对 AOB 和 NOB 都有抑制作用，但 NOB 比AOB 更敏感，因此， 当 FA 浓度介于两类菌群的抑制浓度之间，则 AOB 能够 正常倍增和氧化，而 NOB 被抑制，此时就能发生短程硝 化，但是这样形成的短程硝化并不稳定，并且这种适应 性是不可逆的。
NOB；短
20 世纪末，荷兰 E.
程硝化的适宜温度为 35 ℃。Strous M 等和 Egli K 等发现 不需要反冲洗动力消耗、又兼有生物膜的功能，它应是今后发展 CANON 工艺主要形式。
不需要反冲洗动力消耗、又兼有生物膜的功能，它应是今后发展 CANห้องสมุดไป่ตู้N 工艺主要形式。
不需要反冲洗动力消耗、又兼有生物膜的功能，它应是今后发展 CANON 工艺主要形式。