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浅议厌氧氨氧化在污水处理中的应用(1)

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浅议厌氧氨氧化在污水处理中的应用

作者:何君

来源:《城市建设理论研究》2013年第09期

摘要:加强厌氧氨氧化在污水处理中的应用的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验,对厌氧氨氧化在污水处理中的应用进行了研究,具有重要的参考意义。

关键词:厌氧氨氧化污水处理应用

中图分类号:U664.9+2 文献标识码:A 文章编号:

随着现代化工业的发展和人们生活水平的提高,水体富营养化现象不断加剧,废水排放指标的不断严格,对污水处理中脱氮技术提出了更高的要求。在生物脱氮领域,传统的硝化-反硝化工艺始终占有重要地位。而在硝化阶段曝气、反硝化阶段投加有机碳源的需要,使该工艺在大力推行“节能减排”的今天显得不够经济高效。因此,寻求低能耗、高效率的新型脱氮技术势在必行。在众多新型生物脱氮工艺中,厌氧氨氧化(anaerobic ammonium

oxidation,ANAMMOX)工艺具有能耗低、污泥产量少、节省外加碳源等显著优势,备受关注。厌氧氨氧化现象于 1995 年在荷兰被发现并命名以来,很多学者利用实验室规模反应器通过接种不同的种泥成功富集了 ANAMMOX 菌,并对其特性进行多方面的研究。但只有欧洲的一些国家和日本有了以厌氧氨氧化工艺为主的污水处理实际工程项目。生物脱氮技术在近几十年来得到了飞速发展,并已广泛应用于生产实践中。但在污水处理过程中,应用最多的依然是传统的生物脱氮技术。其基本原理是,对于含氮废水,首先利用好氧的氨化细菌把水中的有机氮分解并转化成氨态的氮,再利用亚硝化细菌(AOB)和硝化细菌(NOB)把氨(NH4+)氧化成亚硝态氮(NO2-)和硝态氮(NO3-),最后,这两种形态的氮素由反硝化菌(DNB)还原成氮气(N2),从而达到脱氮目的。厌氧氨氧化是指一类微生物在厌氧条件下以亚硝酸盐为

电子受体氧化铵盐,最终产生氮气的生物过程。相比于传统脱氮工艺,具有能耗低、污泥产量少、节省外加碳源等显著优势,具体来讲,省掉了大约 60%的曝气、90%的污泥处理和运输以及 100%的有机碳,可以节省约 30%~40%氮去除率的总体成本,已经受到了众多的关注。

1厌氧氨氧化原理厌氧氨氧化反应是由奥地利理论化学家Engelbert Broda在1977年根据反应的自由能计算而提出的。后来在荷兰Delft技术大学一个中试规模的反硝化流化床中发现了ANAMMOX工艺。厌氧氨氧化是指在厌氧或缺氧条件下,微生物直接以NH4+作为电子供体,以NO3-或NO2-作为电子受体,将NH4+、NO3-或NO2-转变成N2的生物氧化过程。反应方程式如下:NH4++0.85O2→0.435N2+0.13N03-+1.3H2O+1.4H+ (1) ANAMMOX工艺在发生反硝化反应时不需外加碳源。因为反应所产生的吉布斯自由能能够维持自养细菌的生长,这一现象是摩德尔等对使用硫化物作电子供体的流化床反应器中自养菌反硝化运行工况进行仔细观测和研究发现的。

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