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1、ANAMMOX厌氧氨氧化工艺51150602170陈文涵2021/9/18华东师范大学2021/9/18华东师范大学目录一研究背景二脱氮工艺三厌氧氨氧化工艺研究背景水体氮素污染及危害我国水体氮素污染现状水体氮素污染源2021/9/18华东师范大学水体氮素污染及危害人类活动破坏了氮素循环的平衡，中间产物（如亚硝酸盐，硝酸盐）累积，造成环境污染主要表现；诱发“富营养化”；水体缺氧发臭；作为毒物，使水生动物致死2021/9/18华东师范大学研究背景我国水体氮素污染现状第一次全国污染源普查公报(2010)显示,我国氨氮年排放
2、量为172.9万吨,但污水处理厂对氨氮的消减量仅为37.6万吨,氨氮消减率仅25%。“十一五”期间，COD排放得到有效控制，氨氮上升为地表水的主要污染。2021/9/18华东师范大学研究背景水体氮素污染源城市污水（有机氮，氨氮）、工业废水和农业污水（氮肥）是水体氮素污染物的主要来源。我国城市生活污水年氨氮排放量为148.9万吨,约占全国氨氮总排放量的86%。统计表明，在氮肥的施用过程中利用率仅为40%，其余氮素流失进入水体。2021/9/18华东师范大学研究背景2021/9/18华东师范大学研究背景脱氮工艺物理化学方
3、法生物脱氮法2021/9/18华东师范大学物理化学方法空气吹脱法（碱性，曝气）；磷酸铵镁沉淀法（MgNH4PO4沉淀，鸟粪石）；离子交换法（用阳离子交换NH4+）；折点氯化法（通氯气或次氯酸钠产生氮气）2021/9/18华东师范大学脱氮工艺生物脱氮法2021/9/18华东师范大学year硝化反硝化工艺氧限制自养型硝化反硝化工艺；短程硝化反硝化工艺好氧脱氨工艺短程硝化厌氧氨氧化工艺基于亚磷酸盐的全自养型氮去除工艺脱氮工艺以A/O脱氮工艺为例2021/9/18华东师范大学硝化作用；将氨氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的生物过程反硝
4、化作用；硝酸盐(亚硝酸盐)进入细胞后,被用作电子受体还原为氮气的生物过程脱氮工艺2021/9/18华东师范大学缺点；硝化作用充氧能耗大，反硝化作用需外加电子受体（有机物），容积脱氮效率低，导致占地面积较大脱氮工艺以A/O脱氮工艺为例厌氧氨氧化工艺厌氧氨氧化原理厌氧氨氧化菌厌氧氨氧化工艺2021/9/18华东师范大学厌氧氨氧化原理ANAMMOX：在缺氧条件下,以亚硝酸盐作为氧化剂将氨氧化为氮气;或者以氨作为电子供体将亚硝酸盐还原成氮气的生物反应,称为厌氧氨氧化（anaerobicammoniumoxidation）与硝
5、化作用相比,它以亚硝酸盐取代氧气,改变了末端电子受体;与反硝化作用相比,它以氨取代有机物,改变了电子供体反应物是氨和亚硝酸盐,主要产物是氮气和硝酸盐2021/9/18华东师范大学厌氧氨氧化工艺厌氧氨氧化菌厌氧氨氧化菌(AAOB)是分支较深的一种细菌,它属于浮霉状菌目下的厌氧氨氧化菌科，共5个属11种，浮霉状菌，硝化菌和反硝化菌都含有ANAMMOX活性的菌株2021/9/18华东师范大学厌氧氨氧化工艺外外室细胞质核糖细胞质内厌氧氨氧化体厌氧氨氧化菌工艺条件2021/9/18华东师范大学厌氧氨氧化工艺温度：30～37摄氏
6、度pH：6.7～8.3基质FA~FNA：1~1.32厌氧氨氧化工艺单级处理系统（好氧脱氨工艺）两级处理系统（SHARON-ANAMMOX工艺）2021/9/18华东师范大学按短程硝化与厌氧氨氧化关系：厌氧氨氧化工艺SHARON-ANAMMOX工艺对于高氨氮、低亚硝酸盐的污水处理来说,前期的短程硝化阶段是必要的当约50%氨氮被氧化后,pH的降低以及溶氧受限可以抑制剩余氨氮的进一步氧化2021/9/18华东师范大学厌氧氨氧化工艺NH4++1.5O2→NO2-+2H++H2OCANON工艺对于有机质含量低的污水,除了将短程
7、硝化、厌氧氨氧化作用分置于两个反应器中,还可以将两个反应相结合形成一体化反应器氨氮在AOB和AAOB的共同作用下完成转化2021/9/18华东师范大学厌氧氨氧化工艺NH4++0.85O2→0.435N2+1.4H++0.13NO3-+1.3H2O2021/9/18华东师范大学厌氧氨氧化工艺2021/9/18华东师范大学厌氧氨氧化工艺在实验室规模上,ANAMMOX工艺在不同的反应器中都取得良好的运效果,包括混合床、流化床、SBR反应器、上流式反应器等而作为接种物的厌氧颗粒污泥可以是厌氧颗粒污泥，反硝化污泥及短程硝化污泥
8、等厌氧氨氧化工艺悬浮生长系统（SBR工艺,MBR工艺）附着生长系统2021/9/18华东师范大学根据反应器内AAOB的存在状态：厌氧氨氧化工艺厌氧氨氧化工艺厌氧氨氧化工艺2021/9/18华东师范大学厌氧氨氧化工艺厌氧氨氧化工艺2021/9/18华东师范大学总结优点：①自养型细菌,节约能耗以及碳源消耗；③厌氧氨氧化菌的细胞产率很低,大大降低了剩
