厌氧氨氧化及其联合脱氮工艺的介绍_朱文昊

广西轻工业GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY资源与环境2010年12月第12期（总第145期）1前言厌氧氨氧化反应的设想和推理由来已久，早在上个世纪七十年代就有很多相关的报道[1]。1995年，荷兰delft工科大学的研究组对脱氮流动床进行氮素分析中发现了一个新的氮代谢途径—厌氧氨氧化（AnaerobicAmmoniumOxidation:ANAM-MOX）:氨盐、亚硝酸盐在厌氧条件下分别作为电子供体和电子受体发生反应同时被消去。作为硝化脱氮的捷径反应，ANAMMOX成了废水脱氮领域的一个技术焦点，在全世界范围内掀起了研究应用的热潮[2]。当前，众多淡水厌氧氨氧化工艺的实体厂已经投入应用并高效运行着。ANAMMOX原理反应式：NH4++1.32NO2-+0.066HCO3-+0.13H+→1.02N2+0.26NO3-+0.066Biomass+2.03H2OANAMMOX过程是通过化能自养型细菌作用来完成的，因此不需要外来有机碳源参与，很大程度上节省了额外化学试剂的费用[3]。不仅如此，ANAMMOX技术与传统硝化反硝化工艺相比，大大减少了曝气量，产生更少的污泥，为后续处理减少了不少问题。从工程实际应用反应器需求方面来看，厌氧氨氧化脱氮工艺的反应主要有单级和分级两种形式。以下针对这两个方面分别做简要介绍。2单级ANAMMOX工艺2.1ANAMMOX工艺ANAMMOX工艺的化学计量方程式为：NH4++1.32NO2-+H+→1.02N2+0.26NO3-+2.0H2O上个世纪七十年代末期，Mulder等[4]人在没有任何化学证据和生物学证据的时候就对ANAMMOX做出了假设并申请了专利。大量ANAMMOX细菌培养物的产生，促使研究者们尝试利用ANAMMOX细菌来实现生物脱氮工艺的精进。荷兰TUDelft的Kuenen等[5]人和Paques公司合作开发ANAMMOX工艺，并在荷兰的鹿特丹建立了一个工业范围的大型ANAMMOX废水处理厂。反应器利用该废水处理厂接种硝化污泥驯化得到ANAMMOX菌，并运用PCR扩增技术来实现对微生物生长状况的观察监控。两年之后，氨氮的转化能力最高达到8～10kgN/(m3·day),是当时设计量的两倍多。世界上第一座ANAMMOX反应塔自2002年投入运行，据相关数据统计，七年便可收回投入成本。在经历了十几年的