厌氧氨氧化工艺在污水处理中的研究进展

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1、厌氧氨氧化工艺在污水处理中的研究进展摘要：厌氧氨氧化（anaerobicammoniaoxidation，简称anammox)工艺是一种新型高效的脱氮技术。综述了厌氧氨氧化工艺的生物学原理、特点及其主要影响因子，归纳了其在不同污水中的研究和应用进展，展望了厌氧氨氧化今后的研究方向。关键词：厌氧氨氧化影响因子高氨氮研究进展随着人口的增加，工农业的发展以及城市化步伐的加快，含有高浓度氮磷物质的生活污水、工业废水和农田地表水径流汇入湖泊、水库、河流和海湾水域，使藻类等植物大量繁殖，导致水体的富营养化，因此以控制富营养化为目的的脱氮除磷已成为世界各国主要的奋斗目标。高氨氮废水往往碳源

2、不足，厌氧氨氧化工艺不需要额外的投加碳源，在缺氧条件下能够实现氨氮的高效去除，而且工艺流程短，运行费用低，因此吸引了国内外学者的广泛研究。本文归纳了厌氧氨氧化工艺在不同污水中的研究和应用进展。1厌氧氨氧化工艺的微生物学原理厌氧氨氧化是指在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌以nh3-n为电子供体，以no2-n为电子受体，将nh3-n和no2-n同时转化成n2，以实现废水中氮素的脱除。郑平通过研究厌氧氨氧化菌混培物的基质转化特性，认为除被证实的硝酸盐外，no2-n和n2o也能作为厌氧氨氧化的电子受体，将nh3-n转化为n2。厌氧氨氧化工艺作为一种新型高效的脱氮技术，与传统的污水脱氮除磷工艺

3、比较，具有耗氧量少、无需外加碳源、污泥产量低和无二次污染等众多优点。2影响厌氧氨氧化的主要因子2.1基质浓度通常，nh3-n和no2-n是厌氧氨氧化的限制基质。国内众多学者证明no2-n和nh3-n的比率对厌氧氨氧化工艺脱氮效率影响较大，张树德等提出进水中适宜的no2-n和nh3-n比值为1.3，而杨岚认为当进水no2-n与nh3-n比值为1.16时，利于厌氧氨氧化反应的进行。李冬在研究常温低氨氮城市污水厌氧氨氧化反应时发现，在一定浓度范围内，no2-n和nh3-n浓度的提高，有利于提高厌氧氨氧化生物滤池对总氮的去除负荷，而无法保证对tn的去除率。以上证明较高浓度的nh3-n

4、和no2-n会在一定程度上影响厌氧氨氧化工艺的运行性能。2.2温度对于微生物而言，温度会影响酶的活性，进而影响微生物的新陈代谢，最终导致脱氮效果不佳，因此温度也是厌氧氨氧化的一个重要的影响因子。郑平等通过实验研究了温度对厌氧氨氧化的影响，发现当温度从15℃升至30℃，反应速率呈逐渐提高趋势；升至35℃时，反应速率反而下降，并认为最适温度约为30℃左右。徐庆云等分别对25、30、35、40℃下的厌氧氨氧化反应进行动力学研究，得到最佳反应温度为40℃。但国外有学者在18℃下利用sbr反应器启动了厌氧氨氧化,说明厌氧氨氧化工艺在中低温下也有可能启动，为厌氧氨氧化在处理常温的污水提供

5、了可行性的依据。2.3phnh3-n和no2-在水溶液中会发生离解，因此ph值对厌氧氨氧化具有影响作用。郑平等认为厌氧氨氧化的最适宜ph值在7.5-8.0附近；antoniou等按其推导出的离解方程计算出的厌氧氨氧化菌最适ph值为7.61；陈曦、崔莉凤等人通过实验得出ph值从6.50升至7.80左右时，厌氧氨氧化反应速率逐渐提高，当继续升至9.00左右时，氨氧化速率和tn去除速率则不断下降，直至接近于零。厌氧氨氧化反应最适的ph值在7.80左右。综上，因厌氧氨氧化反应器的启动、接种污泥等条件不同，研究人员得出的结论有所差异，但仍可以看出厌氧氨氧化的最适ph值在7.0-8.0之

6、间。2.4水力停留时间(hrt)刘成良利用从厌氧污泥中筛选和驯化的厌氧氨氧化菌直接启动uasb反应器，结果表明缩短hrt，系统的脱氮效率具有波动上升的特点，no2-n、nh3-n和tn的平均去除率均超过70.0%；魏琛等证实系统hrt过短会导致含氮污染物去除不完全，hrt过长则污泥可能已经解体；金仁村等以普通好养活性污泥为接种污泥，在固定进水浓度并逐步缩短hrt的策略下，成功启动了新型厌氧氨氧化折流板反应器(abr)。2.5其他影响因子厌氧氨氧化工艺需要很高的技术要求，光、溶解氧（do）等限性因子对厌氧氨氧化都起着重要影响。光能抑制厌氧氨氧化菌的活性，降低30%～50%的氨去

7、除率，当do>2mol/l，厌氧氨氧化菌的活性就会完全被抑制，不过这种抑制是可逆的。刘杰等研究了bmtm生物膜载体对厌氧氨氧化工艺启动特性的影响,结果表明,采用bmtm载体启动上流式填料床生物膜反应器厌氧氨氧化工艺,当nh3-n与no2-n去除负荷之和达0.22kg/(m3·d)时,启动速度较采用uasb反应器启动的厌氧氨氧化工艺大幅提高。金仁村考察了盐度对厌氧氨氧化的影响，结果表明，高盐度显著抑制厌氧氨氧化活性。3厌氧氨氧化工艺处理不同污水的研究进展3.1厌氧氨氧化工艺高氨氮废水的研究进展3.1.1污