厌氧氨氧化工艺技术研究进展_朱静平

厌氧氨氧化工艺技术研究进展_朱静平朱静平!#$，胡勇有1(1.西南科技大学环境与资源工程学院，四川绵阳621002；2.华南理工大学环境科学与工程学院，广东广州510640)针对传统生物脱氮存在的问题，厌氧氨氧化工艺作为一种新的生物脱氮技术因其自身的优点，备受国内外水处理界的关注。本文在阐述了厌氧氨氧化的反应机理、厌氧氨氧化菌的分离鉴定、不同厌氧氨氧化反应器的启动运行情况以及应用研究现状，指出了存在的问题，并提出了今后的主要研究方向。厌氧氨氧化；氨氮；亚硝酸盐氮；生物脱氮Q819;X703.1A1000-3770(2006)08-0001-04收稿日期：2005-06-20基金项目：国家自然科学基金资助项目（50378039）作者简介：朱静平，（1970-），女，博士研究生，从事水环境方面的教学和科研工作；联系电话：13711165943；E-mail：zjp.gd@126.com。传统的生物脱氮技术一般指硝化-反硝化工艺，但该工艺存在曝气量大、药耗大、处理高浓度氨氮废水效果差等特点。而污泥硝化液、垃圾渗滤液中富含氨氮，针对高氨氮浓度的废水，国内外学者已开发出一些新型废水生物脱氮技术，其中厌氧氨氧化因其自身的反应特点而具有良好的开发应用前景。早在1977年，Broda就从热力学的角度推测自然界可能存在以亚硝酸盐为电子受体的厌氧氨氧化（anaerobicammoniumoxidation，Anammox）反应。但直到20世纪90年代，Mulder等人才从生物脱氮流化床反应器中发现了这一现象[1]。它是一个以氨氮为电子供体，以亚硝酸盐为电子受体的生物反应，反应产物为氮气。其生化反应式可表示为式（1）：NO2-+NH4+!N2+2H2O，!G=-358kJ/molNH4+（1）vandeGraaf[2]、Jetten[3]等人通过15N同位素标记等手段，提出了厌氧氨氧化的生物学机制，如图1所示。以上过程中，NO2-和NH4+要从细菌细胞外进入细胞内部，NH4+再进入厌氧氨氧化体并在这一过程中变成NH3，接着与细胞质中的羟胺在细胞膜上肼水解酶的作用下生成肼，肼在细胞膜上肼氧化酶的作用下肼脱掉四个电子生成氮气，这些电子继而被亚硝酸盐还原酶。随后的研究表明，在厌氧氨氧化过程中存在以下平衡关系：NH4+-N消耗量、NO2--N消耗量和NO3--N产量之间的比例为1:1.32:0.