厌氧氨氧化基础知识累积
fa厌氧氨氧化
fa厌氧氨氧化厌氧氨氧化（ANAMMOX）是一种重要的生物脱氮过程，可以在厌氧条件下将氨氮和亚硝酸盐同时转化为氮气，实现生物脱氮。
相比传统的硝化反硝化过程，厌氧氨氧化具有更高的反应速率和更低的能源消耗，因此被广泛应用于污水处理、水体修复等领域。
一、厌氧氨氧化的原理厌氧氨氧化是在厌氧条件下，以氨氮和亚硝酸盐为电子受体，以有机物为电子供体，通过细菌的作用将氨氮和亚硝酸盐转化为氮气。
这个过程可以被概括为三个步骤：1.氨氧化：在氨氧化菌的作用下，氨氮被氧化为亚硝酸盐。
2.亚硝酸盐氧化：在亚硝酸盐氧化菌的作用下，亚硝酸盐被氧化为硝酸盐。
3.硝酸盐还原：在硝酸盐还原菌的作用下，硝酸盐被还原为氮气。
二、厌氧氨氧化的影响因素1.温度：厌氧氨氧化菌的生长和活性受到温度的影响。
一般来说，中温（25-35℃）和中温-高温（35-45℃）是适合厌氧氨氧化的温度范围。
2.pH值：厌氧氨氧化的最佳pH值范围是7.0-8.0。
当pH值低于7.0时，反应速率会降低；当pH值高于8.0时，会导致氨挥发和沉淀。
3.有机物：有机物是厌氧氨氧化菌的电子供体，其浓度会影响厌氧氨氧化的反应速率。
适量的有机物可以促进厌氧氨氧化菌的生长和活性。
4.氨氮和亚硝酸盐浓度：氨氮和亚硝酸盐浓度是影响厌氧氨氧化的重要因素。
高浓度的氨氮和亚硝酸盐会导致反应速率降低，而低浓度的氨氮和亚硝酸盐则可以促进反应的进行。
5.氧气：虽然厌氧氨氧化是在厌氧条件下进行的，但是微量的氧气可能会对厌氧氨氧化菌产生毒害作用。
因此，在运行厌氧氨氧化工艺时，需要严格控制氧气进入。
三、厌氧氨氧化的应用由于厌氧氨氧化具有高效、节能等优点，因此在污水处理、水体修复等领域得到了广泛应用。
例如，在污水处理厂中，可以将厌氧氨氧化工艺与传统的硝化反硝化工艺相结合，实现生物脱氮；在水体修复中，可以利用厌氧氨氧化菌来净化水质，提高水体的生态环境。
四、结论厌氧氨氧化是一种重要的生物脱氮过程，具有高效、节能等优点。
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。
硝化作用和厌氧氨氧化
硝化作用和厌氧氨氧化1.引言1.1 概述硝化作用和厌氧氨氧化是两种重要的微生物过程，在地球生态系统中发挥着重要的作用。
硝化作用是指氨氧化细菌将氨氧化为亚硝酸盐，然后由亚硝酸氧化细菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐的过程。
这一过程在氮循环中起到了关键的作用，使得氨氧化和亚硝酸氧化细菌能够将氨氧化为硝酸盐，从而提供植物生长所需的氮源。
厌氧氨氧化是指在缺氧或无氧条件下，厌氧氨氧化细菌能够氧化氨为亚硝酸盐，并产生氮氧化物，并且能够使用该氮氧化物作为电子受体。
这一过程在氮循环中是一种相对罕见的过程，但它在氮去除和废水处理等领域具有重要的应用价值。
硝化作用和厌氧氨氧化的研究进展和应用价值也备受关注。
通过对硝化作用和厌氧氨氧化细菌的研究，我们可以深入了解氮循环过程中微生物的功能和相互作用机制，为改善农田肥料利用率、减少氮肥污染等提供指导。
此外，厌氧氨氧化过程中产生的一氧化氮和亚硝酸盐在环境保护和氮氧化物的去除方面也具有潜在的应用价值。
综上所述，硝化作用和厌氧氨氧化是地球生态系统中重要的微生物过程，对氮循环和废水处理具有重要意义。
在未来的研究中，我们需要进一步探索硝化作用和厌氧氨氧化过程的基本机制，拓展其应用领域，并积极探索创新的研究方向，为环境保护和可持续发展作出贡献。
1.2文章结构文章结构:在本文中，我们将首先介绍硝化作用和厌氧氨氧化的定义和过程。
然后，我们将讨论它们在生态系统中的重要性和应用。
接下来，我们将探讨硝化作用和厌氧氨氧化的最新研究进展和应用。
最后，我们将总结硝化作用和厌氧氨氧化的重要性，并展望未来的研究方向。
文章的结构将按照以上的顺序进行展开，以确保逻辑的连贯性和易读性。
通过深入探讨硝化作用和厌氧氨氧化的定义、过程、重要性、应用和最新研究进展，读者将能够全面了解和认识这两个重要的生态过程。
最后，我们将对硝化作用和厌氧氨氧化进行总结，并提出一些未来的研究方向，以促进更深入的研究和应用。
1.3 目的目的部分的内容可以从以下角度进行撰写：2.1 目的本文的目的是探讨硝化作用和厌氧氨氧化在环境和工业领域中的重要性以及相关的研究进展和应用。
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。
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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。
厌氧氨氧化的简介——李权
厌氧氨氧化的简介——李权厌氧氨氧化是指在缺氧环境下利用氨氧化细菌将氨氮氧化为亚硝态氮或氮气的一种生物学过程。
这个过程中产生的亚硝态氮或氮气是无害的，能够减少废水对水环境的污染。
厌氧氨氧化是一种依赖于硝酸盐减少的过程，通过将氨氮氧化为亚硝态氮，实现了氮循环的一个重要部分。
它是自然界一种常见的氮循环途径，广泛存在于泥沼、沼泽、湖泊和海洋等环境中，可以消耗废水中的氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐等污染物质，减少水环境的污染程度。
厌氧氨氧化的反应方程式如下：NH4+ + NO2- → N2(g) + 2H2O该反应是一种耗能的过程，需要更多的生物可降解物质供氨氧化细菌消耗，来促进氮的氧化反应。
因此，对于厌氧氨氧化的研究，不仅要关注氨氧化过程，还要关注底物的供应和历经过程等方面。
厌氧氨氧化的机理和微生物都十分复杂。
广义上来看，Hansenula polymorpha是厌氧氨氧化过程中主要的细菌。
其他厌氧氨氧化微生物还包括Anammox细菌、Thermomicrobium carboxydum、Brocadia微球菌属的细菌等等。
Anammox细菌是一种广泛存在于水体中的细菌，在厌氧氨氧化中起到了重要的作用。
它们通过厌氧氧化氨氮和亚硝酸盐的共同反应来代替传统的硝化/脱硝过程。
这种代替过程不仅需要更少的能量，还能减少污泥生产和移除过程。
此外，Anammox细菌的价值还在于它们能够通过生物发酵、纤维素分解等过程，降低废水中碳的含量。
Brocadia微球菌属的细菌是一组利用硝酸盐来代替传统采用硫酸盐进行锂离子交换的特殊细菌。
在厌氧氨氧化过程中，它们能够高效地转化硝酸盐，并产生电子供Anammox细菌代谢所需的能量。
总之，厌氧氨氧化是一种利用细菌通过氨氮氧化产生亚硝态氮或氮气，来减少污水中氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐的生物学过程。
它是一种可操作性强、成本低、技术易操作且无需补充碳源等优点的处理污水的方法，未来在环境治理中将具有广泛的应用前景。
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
厌氧氨氧化作用即在厌氧条件下由厌氧氨氧化菌利用亚硝酸盐为电子受体，将氨氮氧化为氮气的生物反应过程。
这种反应通常对外界条件（pH值、温度、溶解氧等）的要求比较苛刻，但这种反应由于不需要氧气和有机物的参与，因此对其研究和工艺的开发具有可持续发展的意义。
厌氧氨氮化一般前置短程硝化工艺，将废水中的一部分氨氮转化成亚硝酸盐。
目前在处理焦化废水、垃圾渗滤液等废水方面已经有成功的运用实例。
厌氧氨氧化是一个微生物反应，反应产物为氮气。
具有一些优点：由于氨直接作反硝化反应的电子供体，可免去外源有机物(甲醇)，既可节约运行费用，也可防止二次污染；由于氧得到有效利用，供氧能耗下降；由于部分氨没有经过硝化作用而直接参与厌氧氨氧化反应，产酸量下降，产碱量为零，这样可以减少中和所需的化学试剂，降低运行费用，也可以减轻二次污染。
厌氧氨氧化反应是一种化能自养的古菌（俗称Anammox）的反应。
简单式为：1NH4+ + 1NO2- → N2 + 2H2O。
如果在化学方程式里加入微生物本身，则为：1NH4+ + 1.32NO2- + 0.066 HCO3- + 0.13H+ → 1.02N2 + 0.26 NO3- + 0.066 CH2O0.5N0.15 + 2.03H2O
该古菌为自养型，只需无机碳源CO2，并且在全球碳循环过程中发挥着很重要的作用。
在目前污水的氨氮处理上被广为看好。
但是由于亚硝酸根含量在大部分污水是不够显著的，所以anammox技术要结合其他技术来使用，比如已经在荷兰鹿特丹投产的Sharon+anammox工艺，就是结合了短程硝化和厌氧氨氧化工艺，还是比较成功的。
利用混合污泥培养厌氧氨氧化颗粒污泥。
厌氧氨氧化法
厌氧氨氧化法厌氧氨氧化法是一种利用厌氧细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐的生物处理方法。
它是一种新型的废水处理技术，具有高效、低能耗、易操作等优点，逐渐受到人们的关注和应用。
厌氧氨氧化法主要是通过厌氧氨氧化细菌来实现废水中氨氮的去除。
这些细菌主要生活在厌氧条件下，通过代谢将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐。
这个过程是通过厌氧氨氧化细菌的代谢活动来完成的，它们利用废水中的氨氮作为电子供体，同时将氨氮氧化为亚硝酸盐，释放出能量。
这个过程是在缺氧条件下进行的，不需要供氧，因此能够节约能源。
厌氧氨氧化法的工艺流程相对简单，主要包括反应池、曝气装置、沉淀池等。
废水首先进入反应池，与厌氧氨氧化细菌接触，进行氨氮氧化反应。
然后，通过曝气装置给予废水适量的氧气，促进亚硝酸盐的氧化。
最后，废水进入沉淀池，亚硝酸盐在此沉淀下来，经过处理后的废水得以排放。
厌氧氨氧化法相较于传统的生物处理方法，具有多方面的优势。
首先，该方法可以在低温下运行，适用于寒冷地区的废水处理。
其次，厌氧氨氧化法对氨氮的去除效果较好，能够将废水中的氨氮去除率提高到90%以上。
此外，厌氧氨氧化法的操作简单，不需要复杂的氧气供应系统，降低了设备的运行成本。
然而，厌氧氨氧化法也存在一些问题和挑战。
首先，厌氧氨氧化细菌的培养和保持是该技术的关键。
这些细菌对环境条件较为敏感，需要维持一定的温度、pH值和营养物质等条件才能正常生长和代谢。
其次，厌氧氨氧化法在一些特殊情况下可能会产生亚硝胺等对人体有害的物质，因此需要对处理后的废水进行二次处理。
总的来说，厌氧氨氧化法是一种高效、低能耗的废水处理技术，具有广阔的应用前景。
在今后的研究和工程实践中，需要进一步完善该技术的操作参数和控制策略，提高其去除效果和稳定性。
同时，也需要加强对厌氧氨氧化细菌的研究，发现更多的厌氧氨氧化细菌种类，提高其适应性和活性。
相信在不久的将来，厌氧氨氧化法将成为废水处理领域的重要技术之一。
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。
厌氧氨氧化
厌氧氨氧化
厌氧氨氧化是一种重要的废水处理技术，它可以将有机物质转化成无害物质，并有效去除水中的污染物，并将处理后的水质符合国家水标准。
厌氧氨氧化技术可以有效处理多种类型的废水，包括食品工业废水、制药工业废水和其他工业废水，以及人类居住、活动和生产活动中产生的污水。
厌氧氨氧化是一种复杂的反应过程，它的主要作用是将有机物分解为较小的、无害的产物，从而进行水的净化。
厌氧氨氧化过程主要分为三个步骤：酸化、氧化和净化。
在酸化过程中，有机物被水中的酸类（如硫酸、盐酸或磷酸）水解成小分子物质，如糖，脂肪酸等。
在氧化步骤中，水中的氧反应，将被水解物最终转化成无害物质，如无机酸、离子和氧化物。
最后，水中细菌和细菌毒素被除去，从而形成一种纯净、卫生的水。
厌氧氨氧化技术的优点在于它的低成本、高效率和绿色环保。
它可以有效去除水中的有机物，而不消耗任何能量，并有效防止废水污染环境，减少地下水污染。
此外，厌氧氨氧化技术还可以将细菌毒素和其他有害物质有效除去，从而提高水质。
厌氧氨氧化技术尽管有许多优点，但也存在一些不足之处。
首先，厌氧氨氧化处理过程需要一定的时间，而且处理效果也取决于处理液的pH值。
其次，厌氧氨氧化过程的反应温度较低，处理周期长，因此，它的效率比其他处理技术要低。
最后，厌氧氨氧化处理过程中会形成一些毒性物质，这些毒性物质对环境有害。
总之，厌氧氨氧化是一种重要的废水处理技术，它可以有效处理多种类型的废水，可以有效去除水中的有机物，而且低成本、高效率，但也存在一些不足之处。
未来，可以在厌氧氨氧化技术的基础上，结合其他新兴技术，提高它的效率，减少它对环境的污染，推动环境保护工作的发展。
厌氧氨氧化的原理及其应用
厌氧氨氧化的原理及其应用厌氧氨氧化的概念厌氧氨氧化是一种生物反应过程，通过厌氧条件下的微生物群落将氨氮和有机物一起转化为亚硝酸盐和硝酸盐。
厌氧氨氧化的原理厌氧氨氧化是厌氧颗粒污泥系统中的一种重要的氨氮处理过程。
其原理如下：1. 初级反应：在厌氧条件下，厌氧微生物利用有机底物和氨氮进行生物氨氧化反应，产生亚硝酸盐。
2. 亚硝化反应：亚硝酸盐进一步被厌氧微生物氧化为硝酸盐，同时释放出氮气。
3. 电子供体：有机底物作为电子供体，经过厌氧呼吸途径释放出电子，同时在氧化过程中生成甲烷气体。
4. 氮气释放：在厌氧氨氧化过程中，产生的氮气从系统中释放。
厌氧氨氧化的应用厌氧氨氧化技术在废水处理和农业领域有着广泛的应用。
以下是厌氧氨氧化的应用领域：废水处理•厌氧氨氧化可以用于处理含氨高浓度的废水，如畜禽养殖废水、农田排水等。
通过厌氧氨氧化反应，将废水中的氨氮转化为无害的硝酸盐和亚硝酸盐，从而降低废水对环境的污染。
•厌氧氨氧化技术还可以用于处理含有高浓度有机物的废水，如食品加工废水、化工废水等。
在厌氧条件下，厌氧微生物同时对有机物和氨氮进行处理，达到废水的去除效果。
污泥处理•厌氧氨氧化可以用于污泥处理过程中的氮气去除。
通过厌氧氨氧化反应，将氨氮转化为无害的氮气释放出来，从而减少氮气对污泥处理过程的干扰。
•厌氧氨氧化技术还可以减少污泥处理系统中的能耗。
在厌氧氨氧化过程中，产生的甲烷气体可以作为能源利用，降低系统的运行成本。
农业领域•厌氧氨氧化技术可以用于农田土壤的氮素循环。
通过厌氧氨氧化反应，将氨氮转化为硝酸盐和亚硝酸盐，提供给植物进行吸收利用，增加农田的肥力。
•厌氧氨氧化技术还可以应用于农田的环境治理。
通过处理农田排水中的氨氮，减少氨氮对周围水体的污染。
总结厌氧氨氧化是一种重要的氨氮处理过程，通过厌氧微生物将有机底物和氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐，同时释放出氮气。
厌氧氨氧化技术在废水处理和农业领域有着广泛的应用，可以有效地降低氨氮的污染以及提高资源利用效率。
厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺介绍教学内容
Anammox反应器的启动
目前国内对Anammox反应器的启动研究较 多。文献报道采用的反应器类型主要有升 流式厌氧污泥床UASB、序批式反应器SBR、 序批式生物膜反应器SBBR及膨胀颗粒污泥 流化床EGSB。采用的接种污泥主要有好氧 污泥、好氧硝化污泥、厌氧污泥、厌氧颗 粒污泥、厌氧硝化污泥、厌氧颗粒污泥和 好氧污泥的混合污泥等。试验用水主要为 人工配水、垃圾渗滤混合液、生活污水及 焦化废水等。
ANAMMOX工艺的研究进展
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
ANAMMOX细菌将铵氨(NH4+)直接转化为气。
帕克环保与代尔夫特技术大学（荷兰）密 切合作，开发了该工艺的工业应用。2002 年夏天第一个ANAMMOX工业装置在荷兰启 动。目前有四个ANAMMOX工业装置在运行。
ANAMMOX的优势
很高的总去除率 二氧化碳产生量比传统硝化/反硝化工艺减
少90% 减少50%的空间需求 动力消耗比传统硝化/反硝化工艺减少60% 不消耗甲醇 剩余污泥产量极少
ANAMMOX菌的生理生化特征
由于ANAMMOX菌生长缓慢，只有在高浓度 时才显示出活性。用传统的微生物培养方 法至今还没有培养到ANAMMOX菌纯培物。 用现代分子生物学技术，无需纯培养，已 经鉴定出5个ANAMMOX菌，它们均属于浮 霉状菌目。传统微生物培养方法了解到的 只是ANAMMOX菌混培物的一些基本生理生 化特征。ANAMMOX富集培养物优势种是一 类不发光的椭球形细菌，电镜下具有不规 则形状 并显示出古细菌的一些特征。
厌氧氨氧化
厌氧氨氧化（Anammox）一、厌氧氨氧化的发现1977年，奥地利理论化学家Broda 根据化学反应热力学，预言自然界存在以硝酸盐或亚硝酸盐为氧化剂的氨氧化反应，因为与以氧为氧化剂的氨氧化反应相比，它们释放出的自由能一点也不逊色。
序号电子受体化学反应△ G/( KJ/mol)+ 2 2 2 +1、氧2NH4 +30 f 2NO -+2H O+4H -2412、亚硝酸盐NH4++NO2-fN 2+2H2O -3353、硝酸盐5NH4++3N03-f4N2+9H20+2H+-278既然自然界存在自养型亚硝化细菌，能够催化反应1，那么理论上也应该存在另一种自养型细菌，能够催化反应2和反应3。
由于当时这种细菌还没有被发现，所以，Broda 认为它们是隐藏于自然界的自养型细菌。
20世纪80年代末，荷兰Delft 工业大学开始研究三级生物处理系统。
在试运期间，Mulder 等人发现，生物脱氮流化床反应器除了进行人们所熟知的反硝化外，还进行着人们未知的某个反应使氨消失了。
进一步观察发现，除了氨不明去向外，硝酸盐和亚硝酸盐也有一半以上不明去向。
而且伴随着氨与硝酸盐 /亚硝酸盐）的消失，产气率大幅度提高，气体中的最主要的成分为N2。
对生物脱氮流化床反应器所做的氮素和氧化还原平衡发现，氨与硝酸盐之间的反应基本上按照反应3 所预期方式进行。
理论值与实测值非常接近。
为了对这一反应结果进行确认，Mulder 等人进一步做了分批培养实验。
实验证明，氨确实与硝酸盐同步转化；硝酸盐耗尽时，氨转化也停止；添加硝酸盐后，氨转化继续进行。
伴随氨和硝酸盐的转化，累计产气量增加；转化停止时，累计产气量不变。
气体的主要成分是N2。
至此，Mulder 等人认为，生物脱氮流化床反应器中的氨和硝酸盐转化是按Broda 所预言的方式进行的，并将其称为厌氧氨氧化厌氧氨氧化的反应机理Graff等采用15N的示踪实验研究表明，Anammox是通过生物氧化的途径实现的，过程中最可能的电子受体是羟胺（NH2OH），并推测出其代谢途径：厌氧氨氧化菌首先将NO2-转化成NH2OH，再以NH2OH为电子受体将NH4+氧化生成N2H4 ；N2H4转化成N2,并为NO2-还原成NH2OH提供电子；实验中有少量NO2-被氧化成NO3-。
厌氧氨氧化 专题
亚硝酸盐被亚硝酸盐还原酶还原为羟胺(NH2OH)，联氨水解酶催化羟胺和氨缩
合成联氨(N2H2)，最后，联氨在联氨氧化酶 HZO（或羟胺氧化还原酶 HAO）的 催化下转化为氮气，同时释放的电子通过传递链交给亚硝酸盐还原酶。
Mike S. M. Jetten, Biochemi and Mole Biolo, 2009
Amano等在淀川河口也检测出了多种ANAMMOX菌的共存，包括 Brocadia、 Kueueuia和Scaliudua属。原因推测是由于河口是海陆作用剧烈、生态结构复 杂的区域，可营造适合不同种类 ANAMMOX 菌生存的微环境。Amano, et al.
厌氧氨氧化生物脱氮技术
Anaerobic Ammonia Oxidation (ANAMMOX) Technology for Biological Nitrogen Removal
Contents
1 2
What is ANAMMOX Mechanism Microbiology Applications Prospects
全球海洋氮循环示意图
Phyllis Lam et al, PNAS , 2009
2002年，丹麦学者Thamdrup和Dalsgaard应用N标记的硝酸盐和氨对海底沉积物进行 的培养实验发现，厌氧氨氧化作用产生N2导致的海洋氮损失占全部氮损失的24%-67%。
Thamdrup, B. & T. Dalsgaard, AEM, 2002
• ANAMMOX 菌的种类与分布 • ANAMMOX 菌的细胞结构 • ANAMMOX 菌的生理特性
Microbiology 其中有 4 个属是主要存在于污水处理厂构筑物中或
实验室活性污泥反应器中：“Candidatus Kuenenia‖、 ANAMMOX 菌的种类与分布 “Candidatus Brocadia‖、“Candidatus anammoxoglobus‖和“Candidatus Jettenia‖。
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一、世界Anammox的工程应用概述（2016.12.19生物工程学报）厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation，ANAMMOX)工艺因其高效低耗的优势，在废水生物脱氮领域具有广阔的应用前景。
在过去的20年中，许多基于ANAMMOX反应的工艺得以不断研究和应用。
综述了各种形式的ANAMMOX工艺，包括短程硝化-厌氧氨氧化、全程自养脱氮、限氧自养硝化反硝化、反硝化氨氧化、好氧反氨化、同步短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化耦合、单级厌氧氨氧化短程硝化脱氮工艺。
对一体式和分体式工艺运行条件进行了比较，结合ANAMMOX工艺工程(主要包括移动床生物膜，颗粒污泥和序批式反应器系统)应用现状，总结了工程化应用过程中遇到的问题及其解决对策，在此基础上对今后的研究和应用方向进行了展望。
今后的研究重点应集中于运行条件的优化和水质障碍因子的解决，尤其是工艺自动化控制系统的开发和特殊废水对工艺性能影响的研究。
厌氧氨氧化(Anaerobicammonium oxidation，ANAMMOX) 工艺，最初由荷兰Delft工业大学于20 世纪末开始研究，并于本世纪初成功开发应用的一种新型废水生物脱氮工艺。
它以20 世纪90 年代发现的ANAMMOX 反应(1) 为基础，该反应在厌氧条件下以氨为电子供体，亚硝酸盐为电子受体反应生成氮气，在理念和技术上大大突破了传统的生物脱氮工艺。
ANAMMOX 工艺具有脱氮效率高、运行费用低、占地空间小等优点，在污水处理中发展潜力巨大。
目前该工艺在处理市政污泥液领域已日趋成熟，位于荷兰鹿特丹Dokhaven 污水厂的世界上首个生产性规模的ANAMMOX 装置容积氮去除速率(NRR) 更是高达9.5 kg N/(m3·d)。
此外，ANAMMOX 工艺在发酵工业废水、垃圾渗滤液、养殖废水等高氨氮废水处理领域的推广也逐步开展，在世界各地的工程化应用也呈星火燎原之势。
本文介绍了不同形式的ANAMMOX 工艺，通过比较其运行条件，并结合ANAMMOX 工艺工程应用现状，总结了该工艺工程化应用面临的问题和解决对策，在此基础上对今后的研究和应用方向进行了展望。
1、ANAMMOX 工艺及其衍生工艺经过20多年的研究和发展，基于ANAMMOX 反应开发出来的较成熟的工艺有SHARON(Singlereactor for high activity ammonia removal over nitrite)-ANAMMOX 工艺、全程自养脱氮(Completely autotrophic nitrogen removal over nitrite，CANON) 工艺、限氧自养硝化反硝化(Oxygen limited autotrophicnitrification and denitrification, OLAND) 工艺、反硝化氨氧化(Denitrifyingammonium oxidation, DEAMOX) 工艺、好氧反氨化(Aerobic deammonification,，DEMON) 工艺。
近年来，研究人员仍在不断探索其他形式的ANAMMOX 衍生工艺，譬如同步短程硝化、厌氧氨氧化、反硝化耦合(Simultaneouspartial nitrification，ANAMMOX and denitrification,SNAD) 工艺、单级厌氧氨氧化短程硝化脱氮(Single-stage nitrogen removal using ANAMMOX）目前，存在两种方法为ANAMMOX 提供电子受体亚硝酸盐，一种是在一个独立的曝气反应器中产生而随后进入ANAMMOX 反应器，另一种是在一个无O2或者微O2的ANAMMOX反应器中产生并立即参与ANAMMOX 反应。
据此，可将ANAMMOX 工艺相应分为分体式(两级系统) 和一体式(单级系统) 两种，一体式包括CANON、OLAND、DEAMOX、DEMON、SNAP 、SNAD 等工艺，分体式主要是SHARON-ANAMMOX 工艺。
一体式工艺的基建成本低、结构紧凑、装置运行和控制简单，并且其短程硝化产生的亚硝酸盐立即参与ANAMMOX 反应，能有效避免因亚硝酸盐累积造成的抑制，另外单位体积脱氮速率高也是一体化工艺的优势。
但是一体化工艺启动时间长，反应器内微生物间的生态关系复杂，经受负荷冲击时易失稳，并引发连锁反应，导致“雪崩”效应，系统受扰紊乱后恢复时间也长。
与一体式工艺相比，分体式工艺中的两反应器可单独进行灵活和稳定的调控，系统受扰后恢复时间短，ANAMMOX 反应器进水具有相对稳定的氨氮和亚硝氮比例。
其次由于短程硝化阶段能削减某些毒物和有机物，避免其直接进入ANAMMOX 反应器，所以更适合处理含毒物和有机物的废水。
另外，处理高负荷含氮废水时，分体式工艺的高投资成本会通过较低的运营成本得以补偿。
因此，这两种工艺各有利弊，实际应用时需根据具体情况，做到“因水制宜，量水裁艺”。
2 、ANAMMOX 工艺的应用现状在过去的10年里，ANAMMOX工程化应用逐渐兴起，正如图1所示，ANAMMOX工程化装置和研究文献呈逐年增长趋势。
第一座工程化装置的诞生与ANAMMOX 的发现和发展有短暂的滞后，由此可见中试和实验室研究对工程化应用具有积极的推动作用。
预计到2014年末，全球范围内的ANAMMOX 工程将会超过100 座。
为了更好地控制短程硝化反应，短程硝化-厌氧氨氧化(Partial nitritation-ANAMMOX,PN-ANAMMOX) 装置大多采用两级系统或利用已有的短程硝化系统(如SHARON 反应器)。
但随着工程化经验越来越丰富，重点开始转向单级系统。
目前，工程化的装置主要包括移动床生物膜反应器(Moving bedbiofilm reactor,MBBR)、颗粒污泥反应器和序批式反应器(Sequencingbatch reactor, SBR)，还有少数生物转盘(Rotating biological contactors, RBC)和活性污泥系统。
DEMON 是最为风靡的SBR 系统，该工艺首先装配在奥地利Strass，采用自主设计的基于pH 调控的进水控制系统，用来处理污泥压滤液。
利用水力旋流器可以分别调节适合氨氧化菌(Ammonia-oxidizing bacteria, AOB) 和ANAMMOX菌(Anaerobic ammonium oxidizing bacteria, AnAOB) 的泥龄(Sludge retention time,SRT)，并且可从接种污泥中分离出生长缓慢的AnAOB。
还能使小絮体中的亚硝酸氧化菌(Nitrite-oxidizingbacteria, NOB) 被洗出，使大聚集体中的AnAOB 得以持留。
另一种SBR 技术是由瑞士联邦水生科学技术研究所开发的基于氨控制的PN-ANAMMOX 工艺。
该工艺最早装配在瑞士Zürich[4,51]，在每个运行周期的开始阶段或者曝气阶段进水，进水流量受氨传感器调控，因此SBR 运行周期长度不固定。
氨信号也可由电导率信号替代，通过控制曝气量确保短程硝化和ANAMMOX同步进行，一般溶解氧(Dissolved oxygen, DO) 浓度控制在0.1 mg/L 以下，通常情况下建议采用连续曝气，启动阶段或者污泥活性较低时采用间歇曝气。
此外，一些PN-ANAMMOX 设施采用其他调控策略，差异主要在于进水模式(间歇或连续)、污泥存在形式(悬浮或附着生长)、曝气控制方式。
比如德国Ingolstadt 污水厂的SBR 采用间歇进水(6 h 周期内进水4 次) 和间歇曝气(6 min 曝气/9 min停止)。
但在德国Gütersloh 污水厂的SBR 周期为24 h，白天连续进水，进水量取决于污泥压滤液的产生量。
当氨浓度达到上限时启动曝气，当pH 或者氨浓度跌至下限时停止曝气，DO 浓度控制在0.5 mg/L 以下。
一体式颗粒污泥反应器也应用于工业废水的自养脱氮工程。
目前在我国建造了数座实际工程，主要在发酵行业(包括酿酒、味精、酵母废水) ，其中通辽梅花味精废水Ⅰ期工程ANAMMOX 反应器容积高达6600 m3，是迄今世界上规模最大的ANAMMOX工程。
传统的生物膜技术也成功用于PN-ANAMMOX工艺。
RBC是最早发现存有ANAMMOX反应的反应器之一，随后被Ghent大学成功应用于OLAND工艺中。
RBC的运营成本低，但工艺缺乏灵活性。
目前，荷兰Sneek市有两座采用OLAND 工艺处理厌氧消化厕所水的RBC 装置，一座容积0.5 m3的装置服务于64人口当量，另一座容积6m3服务于464人口当量。
通过调节转盘转速(1−4 r/min)来实现工艺控制，确保DO 浓度处于目标值(0.60−0.65 mg/L)。
荷兰Hulst市也有利用RBC处理化肥生产废水的工程，通过在线监测氨来调控进水，调节转盘转速控制DO浓度。
预计到2015年该工程的氮负荷可达150kgN/d。
2001 年在德国Hattingen 污水厂建造了一座生物膜PN-ANAMMOX 工程，用于处理污泥压滤液。
该工程DeAmmon 工艺中MBBR 系统的40%−50%由填料填充，并设有曝气装置和搅拌器。
2007 年第二座采用DeAmmon 工艺的MBBR 装置在瑞典Himmerfjärden 污水厂开始建造。
生物膜的理念还被应用在位于瑞典Malmö的ANITAMoxTM 工艺设计中，该装置不仅用于处理污泥压滤液，还可为其他装置培养种子载体。
在此基础上采用复合固定膜活性污泥装置还可将性能提高3−4倍。
该复合装置持留的悬浮污泥具有90%的AOB，其负荷比单一的生物膜系统高。
在PN-ANAMMOX 工艺中也有悬浮污泥理念的应用。
荷兰Colsen 的新活性污泥(New activatedsludge，NAS) 系统即采用悬浮污泥法，包括好氧、厌氧、搅拌室，依赖于PN-ANAMMOX 和硝化反硝化耦合作用来处理食品加工废水。
通过控制DO 和SRT 实现工艺调控。
德国TERRANA 系统与复合固定膜活性污泥法原理相似，起初在SBR 和分体式活性污泥工艺中都添加膨润土载体，用于AnAOB 附着和改善沉降性能，并且膨润土还可为缓冲能力较弱的废水补充碱度。