厭氧氨氧化(anammox)技術(shù)性做為近些年新起的自繁脫氮加工工藝,具備不用另加氮源、低淤泥生產(chǎn)量、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。原文中歸納了厭氧氨氧化運(yùn)用于流行污水處理工藝時(shí)遭遇的艱難挑戰(zhàn),剖析了厭氧氨氧化處理污水的近期研究成果,論述了厭氧氨氧化菌(anaob)的截流、磷酸鹽空氣氧化菌(nob)的抑止、有機(jī)化合物的不良危害等問(wèn)題的實(shí)際解決方法。在節(jié)能環(huán)保的新時(shí)代規(guī)定下,為完成電力能源回用、再生資源的污水處理方式,明確提出了很有可能完成電力能源自給自足的加工工藝組成,為完成流行厭氧氨氧化加工工藝產(chǎn)品化運(yùn)用給予科學(xué)合理參考。

科學(xué)研究閃光點(diǎn)

1、匯總剖析近程硝化反應(yīng)厭氧氨氧化在流行廢水運(yùn)用中難以解決的至關(guān)重要的問(wèn)題；

2、剖析了產(chǎn)生這種至關(guān)重要的問(wèn)題的緣故，并對(duì)于每一個(gè)問(wèn)題論述了專家們所提出的研究成果；

3、剖析了厭氧氨氧化加工工藝運(yùn)用于具體流行廢水的技術(shù)方案，從具體工程項(xiàng)目考慮研究近程硝化反應(yīng)厭氧氨氧化具體使用的可行性分析。

近幾年來(lái)，生活污水中營(yíng)養(yǎng)物污染物質(zhì)的除去及其愈來(lái)愈嚴(yán)苛的氮環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)已成為了困惑大家的一大難點(diǎn)。現(xiàn)階段，根據(jù)硝化反應(yīng)/水解酸化池的基本微生物脫氮(bnr)被廣泛運(yùn)用，并做為很多日常生活和工業(yè)污水處理設(shè)備完成脫氮的合理方式，但該流程必須耗費(fèi)很多的電力能源。生活污水中的有機(jī)化合物帶有很多的機(jī)械能，若能將有機(jī)化合物開(kāi)展生產(chǎn)能力回收利用則可完成污水處理廠電力能源自力更生，將污水處理站完工集水源再造、電力能源回收利用及再生資源的多用途可持續(xù)性自來(lái)水廠變成全世界污水處理站的發(fā)展規(guī)劃。根據(jù)厭氧氨氧化加工工藝的新式微生物脫氮技術(shù)性已變?yōu)橐环N有吸引的電力能源、資源高效率管控的解決方法。

厭氧氨氧化加工工藝是荷蘭代爾夫特大學(xué)的mulder和vandegraaf在一個(gè)研發(fā)水解酸化池循環(huán)流化床中發(fā)覺(jué)的一種新式經(jīng)濟(jì)發(fā)展有效的微生物脫氮技術(shù)性。其基本概念是在厭氧發(fā)酵情況下厭氧氨氧化菌(anaerobicammoniumoxidizingbacteria，anaob)運(yùn)用亞硝態(tài)氮做為電子器件蛋白激酶，將高錳酸鹽指數(shù)空氣氧化成n2的自養(yǎng)生物轉(zhuǎn)換全過(guò)程。與常用的微生物脫氮方式對(duì)比，其優(yōu)點(diǎn)就在于不用水解酸化池，充足減少加氧能耗；不用有機(jī)化學(xué)氮源，節(jié)省了另加氮源需要的運(yùn)轉(zhuǎn)花費(fèi)；不涉及到異養(yǎng)型的反水質(zhì)穩(wěn)定劑，減少了剩下淤泥生產(chǎn)量。厭氧氨氧化對(duì)反映磷酸化濃度值有嚴(yán)格要求的規(guī)定(基礎(chǔ)理論比為高錳酸鹽指數(shù)外置一部分亞硝化反應(yīng)技術(shù)性生變成厭氧氨氧化的產(chǎn)生帶來(lái)了前提條件，即一部分亞硝化反應(yīng)-厭氧氨氧化(partialnitrification-anammox，pn/a)。全世界范疇內(nèi)，厭氧氨氧化廢水處理工程已達(dá)百余座，已完工的厭氧氨氧化工程項(xiàng)目大多數(shù)運(yùn)用于常壓、高氨氮廢水的解決，例如淤泥消化酶、垃圾滲濾液、造紙廢水處理、飼料加工廠污水等，但流行pn/a廢水處理工程僅有新加坡樟宜污水廠、奧地利strass污水處理廠。雖然早已開(kāi)展了普遍的科學(xué)研究，但完成pn/a在生活污水中的使用仍是一個(gè)較大的挑戰(zhàn)。現(xiàn)階段規(guī)模性使用的報(bào)導(dǎo)較少,仍必須對(duì)厭氧氨氧化開(kāi)展很多科學(xué)研究，進(jìn)而明確提出可使用的詳細(xì)運(yùn)用計(jì)劃方案。

1廢水流行工藝處理厭氧氨氧化的挑戰(zhàn)

·anaob的增長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)，在最佳溫度下典型性增長(zhǎng)時(shí)間大概為11d，遠(yuǎn)高于氨空氣氧化病菌(aob)(0.3～1.5d)和硝酸鹽空氣氧化菌(nob)(0.5～1.8d)的增長(zhǎng)時(shí)間，比較慢的生長(zhǎng)發(fā)育速度造成厭氧氨氧化的開(kāi)機(jī)時(shí)間較為長(zhǎng)。次之與生活污水的不好特點(diǎn)相關(guān)，包含超低溫、高c/n(4～12)、成分低且轉(zhuǎn)變的高錳酸鹽指數(shù)(30～100mg/l)、高水力發(fā)電負(fù)載。微生物菌種的新陳代謝活力通常受氣溫的危害比較大。tomaszewski等科學(xué)研究結(jié)果顯示，35℃是anaob微生物新陳代謝更快，繁育周期時(shí)間最少的適宜溫度。溫度從30℃降至10℃時(shí)，anaob活力減少約10倍。在溫度低于20℃時(shí)，尤其在低于15℃時(shí)，會(huì)發(fā)生脫氮高效率低、出水量品質(zhì)差、不可以維持長(zhǎng)期性穩(wěn)定性的脫氮狀況。超低溫與此同時(shí)減少了aob和nob的活力和成長(zhǎng)速率，但對(duì)aob的危害比nob更高，在氣溫小于20℃時(shí)，差別越大。處在劣勢(shì)的anaob對(duì)硝酸鹽的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱于nob，造成流行標(biāo)準(zhǔn)下nob的抑止更為艱難。大城市生活污水處理的高c/n很有可能造成異養(yǎng)病菌的繁育，減少aob及anaob的核心競(jìng)爭(zhēng)力。依據(jù)monod方程式，低高錳酸鹽指數(shù)濃度值也減少了anaob的生長(zhǎng)發(fā)育速度和活力。較短的水利停留的時(shí)間(hrt)促使anaob的保存更具有趣味性。充分考慮流行污水中中氮量轉(zhuǎn)變、高于水水體的規(guī)定，以較低的費(fèi)用除去厭氧氨氧化反映所形成的磷酸鹽仍需處理。

雖然存有以上這種挑戰(zhàn)，但cheng等研究了流行標(biāo)準(zhǔn)下pn/a的脫氮特性，預(yù)置溫度為25℃，后降到15℃的方式，系統(tǒng)軟件最大脫氮高效率做到(7.0±0.3)kg/(m3·d)，是目前為止最大脫氮高效率的流行pn/a。在紐約一污水處理站中，發(fā)覺(jué)其氧氣不足段拌和槳上自發(fā)性聚集了大批量的anaob，該污水處理站脫氮特性也顯著提高，這二則實(shí)例說(shuō)明了厭氧氨氧化運(yùn)用于流行污水處理系統(tǒng)的可行性分析。厭氧氨氧化反映需要的新陳代謝栽培基質(zhì)為和生活污水中的營(yíng)養(yǎng)物以高錳酸鹽指數(shù)和有機(jī)化學(xué)氮方式存有，必須通過(guò)氨解功效造成，因而，完成的平穩(wěn)累積是厭氧氨氧化運(yùn)用于流行生活污水的難題。將重氮化反應(yīng)操縱在第一階段，aob將高錳酸鹽指數(shù)被氧化為使aob處在競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)影響力，產(chǎn)生硝酸鹽很多累積的近程硝化反應(yīng)技術(shù)性比較完善并被普遍選用；與此同時(shí)近程水解酸化池給予的工藝相較近程硝化反應(yīng)更易操縱，日益遭受專家學(xué)者們的關(guān)心。

2pn/a

為了更好地推動(dòng)pn/a在流行污水處理工藝中的真實(shí)運(yùn)用，依據(jù)國(guó)內(nèi)國(guó)外專家的分析開(kāi)展匯總，可以從下面2個(gè)領(lǐng)域開(kāi)展：aob、anaob的合理保存，nob的抑止。

2.1土壤含水量的操縱

流行標(biāo)準(zhǔn)下降了anaob、aob的活力和成長(zhǎng)速率，與此同時(shí)使nob和異養(yǎng)菌無(wú)法操縱。anaob是pn/a加工工藝的主要構(gòu)成部分，但其生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，易受超低溫和do的危害，這就規(guī)定pn/a系統(tǒng)軟件具有較好的微生物保存工作能力，完成作用菌苗的很多持留與聚集，擺脫超低溫、高c/n、高水力發(fā)電負(fù)載、短hrt等不利因素，保持pn/a系統(tǒng)軟件長(zhǎng)久平穩(wěn)運(yùn)作所需求的土壤含水量。

生物膜系統(tǒng)和顆粒物系統(tǒng)軟件比飄浮隨意生長(zhǎng)發(fā)育系統(tǒng)軟件有更好的微生物截流實(shí)際效果。anaob優(yōu)先生長(zhǎng)發(fā)育在生物膜系統(tǒng)、聚集體中，接觸抑制生長(zhǎng)發(fā)育方法使他們可以抵御不好的自然環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。zhang等研究表明，在生物膜系統(tǒng)或聚集體偏厚的反應(yīng)釜解決超低溫和累積耐受力能較強(qiáng)，有益于降低微生物損害。盧佳怡等選用挪動(dòng)床生物膜系統(tǒng)反應(yīng)釜搭建了飄浮、生物膜系統(tǒng)雙淤泥系統(tǒng)軟件，發(fā)覺(jué)anaob在生物膜系統(tǒng)中聚集系統(tǒng)對(duì)脫氮具有主要功效，根據(jù)140d運(yùn)作，tn的污泥負(fù)荷做到79%。trojanowicz等研究表明，與此同時(shí)容下飄浮生長(zhǎng)發(fā)育和生物膜系統(tǒng)的混合器是建立高效率土壤含水量操縱的更佳挑選，而且比鋼生物膜系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件更有益。完成一部分亞硝化反應(yīng)是pn/a研發(fā)經(jīng)營(yíng)規(guī)模的關(guān)鍵短板。飄浮淤泥比生物膜系統(tǒng)淤泥具備更多的硝化反應(yīng)工作能力，aob優(yōu)先選擇生長(zhǎng)發(fā)育于飄浮淤泥中，而anaob在生物膜系統(tǒng)中豐度更高一些。malovanyy等利用在mbbr中引進(jìn)飄浮微生物，產(chǎn)生一體式固定不動(dòng)膜活性污泥法反應(yīng)釜(ifas)，tn除去負(fù)載提升了3倍，tn污泥負(fù)荷從36%提升到70%。gustavsson等在運(yùn)作1000d的研發(fā)經(jīng)營(yíng)規(guī)模實(shí)驗(yàn)中發(fā)覺(jué)，以mbbrs創(chuàng)建的pn/a系統(tǒng)軟件在處置生活污水時(shí)具備長(zhǎng)期性可靠性，氮除去速度做到0.45kg/(m3·d)，anaob聚集在顆粒污泥和聚集體中，即使在流行標(biāo)準(zhǔn)下可以保持較高的生物活性和相對(duì)性豐度。特別注意的是，微生物媒介、顆粒污泥在不一樣的反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)、水利工程沖擊性情況下均會(huì)產(chǎn)生一定的外流，必須運(yùn)用媒介截流設(shè)備，水力旋流器回收利用這一部分土壤含水量，strass污水處理站運(yùn)用水力旋流器保存厭氧氨氧化顆粒物維持生