主流厌氧氨氧化工艺

主流厌氧氨氧化工艺1厌氧氨氧化原理厌氧氨氧化原理厌氧氨氧化（Anammox）是指在厌氧或者缺氧条件下，厌氧氨氧化菌以NO2--N为电子受体，氧化NH3-N为氮气的生物过程。很多污水处理工艺的进步是在实践中观察到某些现象进而引发后续工艺的研发，如生物除磷工艺。但也有一些技术是在已有理论的基础上而获得突破，厌氧氨氧化工艺在某种程度上正是如此。1977年，奥地利化学家Broda发表了一篇题为“自然界中遗失的两种自养微生物”的文章，文章通过化学热力学推测自然界可能存在一种微生物能够发生式（1）中的反应：NH3-N+NO2--N→N2+H2O（1）之后，Mulder在处理食品废水和Siegrist对垃圾渗滤液的处理厂进行的氮平衡都证实了这种推测。目前被普遍接受的厌氧氨氧化脱氮的化学反应方程式是1998年Strous提出的式（2）：实现厌氧氨氧化脱氮需要完成两个过程，第一个过程是部分亚硝化，在这个过程中只有大约55%的氨氮需要转化为亚硝酸盐氮；第二个过程是厌氧氨氧化反应过程，氨氮在厌氧条件下，被厌氧氨氧化菌氧化，其中第一过程中产生的亚硝酸盐氮作为电子受体。整个过程中，大约89%的无机氮都将被转化产生氮气，另外11%的无机氮被转化为硝酸盐氮，与传统硝化反硝化工艺相比，厌氧氨氧化工艺有着巨大的技术优势，其曝气能耗只有传统工艺的55%～60%；该工艺几乎无需碳源，即使为了去除硝酸盐产物需要在厌氧氨氧化过程中投加碳源，其投加量也比传统工艺中碳源投加量低90%；厌氧氨氧化工艺可以减少45%碱度消耗量。同时，厌氧氨氧化工艺的污泥产量也远低于传统脱氮工艺，这将显著降低剩余污泥的处理和处置成本。2002年，世界上第一座厌氧氨氧化工程在荷兰鹿特丹Dokhaven污水处理厂建成。经过十余年的发展，截止到2014年全世界已有114座厌氧氨氧化工程（包括10座在建的工程和8座正在设计的工程），其中75%应用于城市污水处理厂。围绕着该工艺的基本原理，各种专利性的厌氧氨氧化工艺得到了蓬勃发展，如DEMON、ANITAMox、ANAMMOX、DeAmmon、TERRANA、ELAN、Cleargreen等。2主流厌氧氨氧化的挑战主流厌氧氨氧化的挑战在侧流厌氧氨氧化技术不断成熟的同时，很多研究者逐渐转向了主流工艺的应用，因为从目前的认知来看，厌氧氨氧化菌大量存在于自然界，因此并没有限制它在普通污水处理厂的主流