厌氧氨氧化工艺的应用研究进展

工艺与设备2019·03168ChenmicalIntermediate当代化工研究厌氧氨氧化工艺的应用研究进展＊杨千会（宁波市李惠利中学浙江315000）摘要：厌氧氨氧化（ANAMMOX）工艺是废水生物脱氮中一种新的氮素转化途径。它是指在厌氧条件下，通过特定的兼性和专性厌氧的自养微生物的作用，将NH4+-N和NO2--N反应转化为N2的过程，该工艺具有工艺流程短、能源消耗低、无二次污染等特点。本文阐述了厌氧氨氧化工艺的反应机理、厌氧氨氧化菌生长的影响因素及国内外应用研究现状，并结合其在实际工程中的应用，对厌氧氨氧化技术的发展前景进行了展望。关键词：厌氧氨氧化；生物脱氮；工艺应用中图分类号：T文献标识码：AResearchProgressinApplicationofAnaerobicAmmoniaOxidationProcessYangQianhui(LihuiliMiddleSchoolinNingboCity,Zhejiang,315000)Abstract：Anaerobicammoxidation(ANAMMOX)processisanewwayofnitrogentransformationinbiologicaldenitrificationofwastewater.ItreferstotheprocessofconvertingNH4+-NandNO2--NintoN2underanaerobicconditionsthroughtheactionofspecificfacultativeandspecificanaerobicautotrophicmicroorganisms.Theprocesshasthecharacteristicsofshortprocessflow,lowenergyconsumption,nosecondarypollution,etc.Inthispaper,thereactionmechanismoftheanaerobicammoniaoxidationprocess,theinfluencingfactorsofthegrowthofanaerobicammoniaoxidationbacteriaandtheapplicationresearchstatusathomeandabroadaredescribed,andthedevelopmentprospectoftheanaerobicammoniaoxidationtechnologyisprospectedincombinationwithitsapplicationinpracticalprojects.Keywords：anaerobicammoniaoxidation；biologicaldenitrification；processapplication随着中国经济的快速发展，水体污染程度加剧。目前废水中氮的去除主要通过传统的生物法脱氮，该方法一般包括硝化和反硝化两个阶段，分别由硝化菌和反硝化菌作用完成。硝化过程在好氧条件下，由氨氧化细菌把NH4+氧化为NO2-，再由硝化细菌把NO2-氧化为NO3-。然后，在缺氧环境中反硝化细菌在外加碳源的作用下把NO3-转化为N2。虽然，氨只有在好氧条件下才能被氧化，但是理论上它也能作为反硝化的无机电子供体，这一反应（自由能为-297kJ/mol）几乎与好氧氨氧化（自由能为-315kJ/mol）那样可以顺利进行，反应方程式所示：氨化反应：2NH4++3O2→2NO2-+4H++2H2O（1）硝化反应：2NO2-+O2→2NO3-（2）反硝化反应：NO3-+5/6CH3OH→1/2N2+5/6CO2+OH-+7/6H2O（3）总反应式：NH4++2O2+5/6CH3OH→1/2N2+5/6CO2+H++19/6H2O(1-1)ANAMMOX工艺最初由荷兰Delft工业大学Mulder等人发现，并于本世纪初成功开发应用的一种新型废水生物脱氮工艺，在厌氧条件下以氨为电子供体，亚硝酸盐为电子受体反应生成氮气。当ANAMMOX工艺与传统的生物脱氮工艺相比时，发现其具有脱氮效率高、运行费用低、占地空间小等优点，并且从工艺本身的原理观察，ANAMMOX工艺作为新的脱氮方法实现了在理念和技术上的重大突破，所以它在污水处理中发展潜力巨大。厌氧氨氧化新型脱氮技术反应过程如下式1-2所示：厌氧氨氧化反应：NH4++1.32NO2-+0.066HCO3-+0.13H+→1.02N2+0.26NO3-+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O（1-2）1.培养厌氧氨氧化菌生长的影响因素厌氧氨氧化菌（ANAMMOX）是呈砖红色的细小颗粒，多呈球形，卵型，直径一般为0.8-1.1μm，其形状