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2020

厭氧氨氧化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用

作者：

厭氧氨氧化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用

隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，氮污染也在加劇，導(dǎo)致水污染狀況越來越嚴(yán)重。各種不同形式的氮化合物進(jìn)入水體后引起了嚴(yán)重的水體氮污染，使得水體富營養(yǎng)化。氨氮作為水體氮素污染的主要形式，在我國各大水域位居前列，如何更好的處理氨氮廢水是當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
生物脫氮技術(shù)除了傳統(tǒng)的硝化反硝化技術(shù)，厭氧氨氧化技術(shù)逐漸的發(fā)展起來。厭氧氨氧化技術(shù)是指在厭氧的條件下，厭氧氨氧化菌直接利用污染物中的物質(zhì)發(fā)生的電子交換過程，氨氮可以提供電子，亞硝態(tài)氮接受電子，通過自身的轉(zhuǎn)化將氮素轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨(dú)獾囊粋€(gè)過程。在整個(gè)反應(yīng)過程中，不需要外加碳源以及供氧，能夠高效率的脫除氮素，節(jié)省運(yùn)行成本。厭氧氨氧化反應(yīng)對于低碳氮比、高氨氮廢水具有很高的處理效率。

厭氧氨氧化反應(yīng)的基本公式：
NH4++1.32NO2-+0.066CO2+0.13H+→1.02N2+0.26NO3-

+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O

大量研究人員通過實(shí)驗(yàn)研究與分析發(fā)現(xiàn)，厭氧氨氧化菌物種不止一種，其脫氮途徑也不一樣，厭氧氨氧化菌的脫氮途徑大致可以分為以下幾個(gè)部分：首先，氨氮（NH4+-N）在酶的作用下被氧化成羥胺（NH2OH），亞硝態(tài)氮（NO2--N）通過酶的作用再與羥胺相結(jié)合得到N2O，N2O通過生化反應(yīng)變成N2。其次，NH4+-N與羥胺相結(jié)合生成聯(lián)氨（N2H2）， N2H2通過體內(nèi)酶的作用生成氮?dú)?；最后，亞硝態(tài)氮在微生物體內(nèi)酶的作用下，先轉(zhuǎn)化為一氧化氮（NO），一氧化氮再被轉(zhuǎn)化為N2O，進(jìn)而最終轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻?br /> 長期以來，由于厭氧氨氧化反應(yīng)對溫度、pH、有機(jī)物等影響因素要求比較高，同時(shí)倍增時(shí)間最低為11天，生長較為緩慢，所以對實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)研究和工程應(yīng)用都有很大的限制。對于一些低碳氮比廢水、低COD高氨氮廢水，目前只能通過傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)進(jìn)行處理，經(jīng)濟(jì)成本、能耗均較高。
針對所述限制因素及條件，山東華城集中研發(fā)人員力量，通過接種厭氧氨氧化菌種、設(shè)計(jì)運(yùn)行反應(yīng)器、控制厭氧氨氧化菌生長的適宜條件，經(jīng)過人工模擬廢水的方式，逐步馴化培養(yǎng)出厭氧氨氧化菌，出水氨氮、亞硝態(tài)氮濃度較低。在整個(gè)過程中無需外加碳源、無需曝氣，節(jié)約了脫氮成本。目前，厭氧氨氧化研究在實(shí)驗(yàn)室階段取得較好成果，下一步計(jì)劃進(jìn)行全程自養(yǎng)脫氮技術(shù)研究，通過針對某類高氨氮、低碳氮比工業(yè)廢水，逐步向處理實(shí)際廢水靠近，通過不斷的探索研究實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用。

無