生物同步脱氮除硫技术的研究现状与展望_赵文玉

专论与综述ResearchstatusandprospectofbiotechnologyforsimultaneousremovalofnitrogenandsulfurZhaoWenyu1，ZhouJianhua1，HuHongying2，ChenYufen1，LiShun’an1，HaoJiming2（1.SchoolofResourceandEnvironmentalEngineering，GuilinUniversityofTechnology，Guilin541004，China；2.DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China）生物同步脱氮除硫技术的研究现状与展望赵文玉1，周建华1，胡洪营2，陈玉芬1，李顺安1，郝吉明2（1.桂林理工大学环境科学与工程学院，广西桂林541004；2.清华大学环境工程系，北京100084）［摘要］从菌种的筛选及性能、活性污泥法及厌氧氨氧化法三方面叙述了利用生物技术同步脱氮除硫的研究现状，提出了今后应着重于生物法同步去除硫酸盐和氨氮的研究与应用。［关键词］生物技术；同步脱氮除硫；脱氮硫杆菌；厌氧氨氧化［中图分类号］X703.1［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2010）11-0001-04Abstract：Thesimultaneousremovalofnitrogenandsulfurhasbeenconductedbystudyingthescreeningandca-pacityofstrains.ThestudystatusofthisbiologicalsimultaneousdenitrificationanddesulfurizationtechnologyisintroducedbyexpoundingthesimultaneousdenitrificationanddesulfurizationwhichisrealizedbyactivatedsludgemethodandthesimultaneousdenitrificationanddesulfurizationwhichisrealizedbyANAMIMOprocess.Itisbroughtforwardthattheresearchandapplicationofbiotechnologyforsimultaneousremovalofsulfate（SO42-）andammonia-nitrogen（NH3-N）shouldbefocusedoninthefuture.Keywords：biotechnology；simultaneousdenitrificationanddesulfurization；Thiobacillusdenitrificans；ANAMMOX1废水中氮、硫的来源及危害在味精、钢铁、制药、造纸、玻璃制造、肉类加工等行业以及城市垃圾的卫生填埋过程中会产生大量的高浓度含氮含硫废水，氨氮能导致河流的富营养化，给人类和动物的健康以及水质造成潜在威胁；高浓度的硫酸盐或硫化物会使自然界中硫元素的循环失衡。在河流、湖泊以及海洋中累积沉淀的硫酸盐会释放出有毒硫化物，从而危害环境。近年来，废水和水体中氮和硫的混合污染已得到了越来越多的关注。2生物脱氮和脱硫技术在含氮含硫废水的处理过程中，生物技术以其具有低能耗和低管理费用的优点而被普遍采用。其中对含氮废水的处理更多的是对氮循环机理的研究。为了实现生物脱氮过程的可持续性，人们开发了各种新的生物脱氮工艺〔1〕：短程硝化-反硝化工艺（SHARON）、同时硝化-反硝化工艺（SND）、限氧自养硝化-反硝化工艺（OLAND）、厌氧氨氧化工艺（ANAMMOX）和完全自养脱氮工艺（CANON）。新生物脱氮技术的提出突破了传统理论，缩短了氮素的转化过程，对能耗和碳源的依赖更少，这对于开发投资省、运行简单稳定和适应可持续发展的废水处理新技术具有重要意义。而对于富含硫酸盐和硫化物的废水，主要是先利用生物还原作用将其转化为硫化物或H2S，然后再通过吹脱作用或生物氧化作用将其去除。20世纪70年代国外采用单相厌氧工艺处理高浓度硫酸盐废水，但由于SRB对产甲烷菌（MPB）产生的初级抑制作用〔2-3〕和硫酸盐还原产生的H2S对MPB和其他厌氧菌的次级抑制作用〔4-6〕，反应器运行成功的实例［基金项目］广西自然科学基金项目（桂科青0640069）；广西高校人才小高地建设环境工程创新团队资助计划项目（桂教人［2007］71）；广西环境工程与保护评价重点实验室基金项目（桂科能0701K018）；广西研究生教育创新计划项目（200910596