厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺介绍

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• 陈曦等研究了温度和pH值对厌氧氨氧化微 生物活性的影响。研究表明最佳温度为 30℃最佳pH值为7.8。阮文权等17对厌氧氨 氧化反应器运行条件的研究表明厌氧氨氧 化反应最模型来描述有机物的存在会导致 氨氧化菌之间的竞争适pH值为7-7.5温度为 30±1℃当COD质量浓度为800±50mgL时厌 氧氨氧化速率达到最大。
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OLAND工艺
• 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。
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• 实现两阶段限氧自养硝化反硝化工艺的关
键在于亚硝化阶段严格控制废水溶解氧水
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。
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ANAMMOX影响因素研究
• 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
标记乙酸进行示踪试验，证明了ANAMMOX
菌能通过乙酰辅酶A途径代谢乙酸进而合成
阶梯烷脂质用于合成厌氧氨氧化体膜。
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• Strous等在ANAMMOX菌Kuenenia stuttgartiensis的基因组中发现了4个表达脂 肪酸生物合成的基因片段，Rattray等用13C 标记乙酸进行示踪试验，证明了ANAMMOX 菌能通过乙酰辅酶A途径代谢乙酸进而合成 阶梯烷脂质用于合成厌氧氨氧化体膜。
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• ANAMMOX转化过程是自然氮循环的一条巧 妙的捷径。结合亚硝酸反应， 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。
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ANAMMOX工艺的发展现状
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基于ANAMMOX原理开发的生物 脱氮新工艺
• 基于ANAMMOX原理目前已开发的工艺主要 有3种OLAND限氧自养硝化-反硝化工艺、单 相CANON工艺、两相SHARON-ANAMMOX工 艺。这几个新工艺的研究限氧自养硝化反 硝化工艺 两相工艺 单相 工艺 基于亚硝酸盐 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。
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• 此外根据被代谢的有机物中C的最终去向， 即根据ANAMMOX菌在氧化有机物的过程的 代谢方式和有机碳的去向，可以推断
ANAMMOX的代谢过程。
• Strous等在ANAMMOX菌Kuenenia
stuttgartiensis的基因组中发现了4个表达脂
来自百度文库
肪酸生物合成的基因片段，Rattray等用13C
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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
平，将近50的氨氮转化为亚硝酸盐，从而
实现硝化阶段稳定的出水比例NH4/N02-
1.2±0.2，为厌氧氨氧化阶段提供理想进水，
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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
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ANAMMOX工艺的研究进展
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• 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 工 艺介绍
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目录
• ANAMMOX 工艺的原理 • ANAMMOX 工艺的特点 • ANAMMOX工艺的研究与
发展现状
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ANAMMOX 工艺的原理
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• ANAMMOX（厌氧氨氧化）生物脱氮工艺是 指在厌氧条件下，微生物直接以NH4+作为电 子受体，以NO2—或N3—为电子受体，最终 产生氮气的生物氧化过程，该现象于1995 年在荷兰被发现并命名。
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
值和有机物对厌氧氨氧化污泥活性的影响
研究表明最佳温度为3035℃。温度和氨氧
化速率的关系可用修正的Arrhenius描述。
最佳pH值为7.09.0pH值和氨氧化速率的关系
可用双底物双抑制。
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ANAMMOX 工艺的特点
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• ANAMMOX（厌氧氨氧化）工艺是一项创新 的生物处理工艺，是脱氮领域的重要突破。 ANAMMOX工艺是和废气除氨的投资回报很 高的工艺。以传统的硝化/反硝化工艺相比， 运行成本和二氧化碳产量的减少均高达90%。 此外，该工艺只需要相当于传统工艺一半 的空间。
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• Graaf等通过15N示踪实验提出了Anammox可 能代谢途径。他们认为在微生物的厌氧氨 氧化过程中，NH2OH是最有可能的电子受体。 NO2—首先还原产生NH20H，然后厌氧氨氧 化菌以NH2OH为电子受体将NH4+氧化为联氨 N2H4，N2H4又进一步被还原成N2同时产生 的2H+ 。
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。
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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