厌氧氨氧化技术用于高氨废水脱氮

在简要介绍厌氧氨氧化菌生理生化特性的基础上,总结了目前应用厌氧氨氧化的主要工艺及其工程实例,重点分析了厌氧氨氧化技术在处理高氨废水实际工程应用过程中需要解决的关键技术,为厌氧氨氧化技术在污水处理工程中的推广提供技术借鉴.     

厌氧氨氧化脱氮工艺研究进展

厌氧氨氧化（ANAMMOX）新型生物脱氮工艺能同时去除氨和亚硝酸盐,并且因其运行成本低、无二次污染等优点,而具有广阔的应用前景。但其倍增时间过长（11天）,受影响的因素较多等特点使其难以工业化,因此得到了广泛关注。本文综述了厌氧氨氧化工艺应用的研究现状,其单级系统具有投资少、占地小等优点,而两级系统则运行更灵活、稳定;剖析了其温室气体（N2O）排放特性,对厌氧氨氧化过程中可能的N2O代谢途径进行分析并就现有单级系统与两级系统N2O的排放数据进行归纳;讨论了厌氧氨氧化工艺运行的稳定性,就一些对该工艺产生抑制作用的因素进行总结,如重金属、抗生素、酚类等有毒物质;最后对厌氧氨氧化工艺未来研究和应用动态进行了展望,预测该工艺今后在低温环境中的应用以及从单一的氨氮去除到多种污染物去除的可能性。     

生活污水厌氧氨氧化脱氮工艺研究

城镇生活污水是主要的氮排放源,导致生态环境危害。随着我国城镇化进程的加快,生活污水的排放越来越多,相应的生活污水处理的需求也增多,传统的污水处理工艺已无法满足需求,需要研究更高效的污水脱氮工艺。本文以生活污水为研究对象,采用A/O与UASB串联工艺,USAB作为深度脱氮反应器,探究以厌氧氨氧化为核心的污水生物脱氮工艺,将厌氧氨氧化反应器与常规生化反应器（A/O）串联,在常规生化反应器实现亚硝化,进而与UASB串联,系统最高去除95%的氨氮和86%的总氮。在基本不额外增加运行成本的基础上达到了提高出水水质、深度脱氮效果,该工艺的控制参数对现有污水处理厂提标、降耗具有一定借鉴意义。     

循环流化床厌氧氨氧化反应器脱氮性能研究

对循环流化床上部附加无纺布作填料的固定床复合式厌氧氨氧化反应器的性能进行了研究,通过控制废水的循环量来调节反应器底部微生物颗粒的流化状态,并对反应器内对富集的厌氧氨氧化菌除氮性能进行了研究。结果表明,反应器稳定运行270 d,总氮去除率及亚硝氮去除率分别维持在80%及90%以上;最大氮负荷达到15.2 kg/m3.d-1,相应的最大氮去除速率达9.9 kg/m3.d-1。通过批实验,得到反应器稳定运行期厌氧氨氧化菌比活性为0.3 kg/k.gd-1。出水悬浮物(SS)浓度检测、微生物颗粒粒径分布测试、微生物颗粒的扫描电镜(SEM)观测结果均表明,循环流化床厌氧氨氧化反应器具有较高的生物滞留能力,形成的微生物颗粒具有较佳性能。采用荧光原位测定(FISH)分析结果显示,厌氧氨氧化菌在反应器微生物群落中含量超过70%。     

有机物对厌氧氨氧化生物脱氮影响研究

以经过处理和未经处理的生活污水中添加碳酸氢铵、亚硝酸钠为试验用水,进行了两阶段对比研究,以期考察有机物对厌氧氨氧化生物脱氮效果的影响。研究结果表明,在平均pH值为8.07,ALK为855～1468mg/L、平均进水NH3-N、NO2--N、COD的质量浓度分别为325.57、301.63、139.35mg/L的条件下,二级串联反应器两阶段的TN去除率分别为78.63%、76.57%,COD去除率分别为64.54%、66.87%。在高氨氮、低碳氮比水质条件下,难降解有机物对厌氧氨氧化细菌活性没有太大影响。同时,扫描电镜观察结果证实,污泥中形成了以厌氧氨氧化球状菌为主,其它杆状菌、丝状菌共存的微生物混培体。此外,厌氧氨氧化菌表面附着的颜色较亮的白色小球,可能是反硝化菌。     

磷酸盐对厌氧氨氧化反应器脱氮性能的影响

考察了在不同基质含量、pH及温度条件下,磷酸盐对厌氧氨氧化(Anammox)反应器脱氮性能的影响。结果表明,在温度30℃、pH为7.8~8.2,高基质含量下,TP的抑制质量浓度为70 mg/L,而在低基质含量下TP的质量浓度达到30 mg/L就开始抑制脱氮性能;在低基质含量、pH为7.8、温度25℃条件下,反应器更容易受到磷酸盐的影响。本实验中,当反应器的脱氮性能受到磷酸盐抑制后,只要逐渐降低进水中磷酸盐含量和pH可恢复其脱氮性能,表明磷酸盐对Anammox菌活性的抑制是可逆的。     

基于厌氧氨氧化的单级自养脱氮工艺研究进展

单级自养脱氮作为一种新兴的脱氮技术因具有诸多传统脱氮工艺无法比拟的优点而备受研究者们的青睐。在全面、系统地介绍了单级自养脱氮工艺生化反应机理、主要影响因素及其工艺特点的基础上,从微生物学特性、启动及稳定运行和强化脱氮机理三方面重点综述了国内外关于该工艺的最新研究成果,并指出单级自养脱氮工艺存在的问题及未来的研究方向,旨在促进相关研究的发展。     

厌氧氨氧化在废水生物脱氮领域中的应用进展

厌氧氨氧化（Anaerobic Ammonium Oxidation,Anammox）是一种新型的废水生物脱氮技术,具有传统硝化反硝化工艺无法比拟的节能减排效果。文章主要对该工艺在废水脱氮处理方面的应用情况进行阐述,并指出目前存在的问题和今后的研究方向。     

铁元素对厌氧氨氧化反应脱氮性能的影响

厌氧氨氧化工艺是一种新型的低能耗、高效生物脱氮技术。然而,厌氧氨氧化细菌活性较低、世代时间长,使得厌氧氨氧化工艺启动时间较长、运行效果较差,限制了厌氧氨氧化工艺的实际应用。铁元素不仅能够满足微生物的生长繁殖,而且能够促进厌氧氨氧化细菌活性,强化厌氧氨氧化工艺脱氮效果。综述了不同价态的铁元素对厌氧氨氧化工艺的影响,旨在探究和阐释铁元素如何影响厌氧氨氧化菌活性及脱氮性能。     

厌氧氨氧化生物脱氮研究进展

1994年,荷兰学者首先在一个反硝化流化床中发现了厌氧氨氧化（ANAMMOX）现象,后来的研究证明这是一种新型生物脱氮途径.由于ANAMMOX能同时去除氨氮和亚硝酸盐氮,且费用低,近10年来已成为生物脱氮新技术研究的热点.本文综述了ANAMMOX的反应机理,ANAMMOX菌的基本生理生化特征,国内外学者成功启动ANAMMOX反应过程的多种反应器,基于ANAMMOX原理开发的OLAND、SHARON-ANAMMOX和CANON工艺,并简要报道了作者近期以垃圾填埋场渗滤液处理的硝化活性污泥为驯化微生物,成功地在56 d里启动了ANAMMOX反应过程的结果.     

厌氧氨氧化相关工艺处理垃圾渗滤液脱氮研究现状

垃圾渗滤液有着氨氮浓度大、碳氮比小、组成成分复杂、水质变化大、有机物质含量丰富、色度高等特点。厌氧氨氧化目前是一种新型的深度除氮技术,具有需要碳源少、氧消耗量低、污泥产量小等特点。重点介绍了几种厌氧氨氧化为基础的处理垃圾渗滤液废水的新型深度脱氮工艺,主要包括分体式短程硝化厌氧氨氧化（SHARON-ANAMMOX）工艺、一体化部分亚硝化厌氧氨氧化（CANON）工艺、一体式限氧自养硝化厌氧反硝化（OLAND）工艺。     

厌氧氨氧化脱氮技术的研究进展

厌氧氨氧化具有无需外加有机碳源,耗氧量少,污泥产量低等优点,但厌氧氨氧化菌生长缓慢,倍增时间长,抗冲击能力弱,对环境条件要求苛刻,DO、温度、pH、有机物等会对厌氧氨氧化过程产生影响。因此在启动ANAMMOX工艺时,需根据不同水质及处理目的,选择合适的反应器及接种污泥。该文就厌氧氨氧化的发现,反应机理,影响因素,厌氧氨氧化菌的富集、生理生化特征,厌氧氨氧化的启动,厌氧氨氧化工艺等方面做一综述。     

盐度对厌氧氨氧化脱氮效能的影响

以实验室培养的Candidatus Jettenia属厌氧氨氧化颗粒污泥为种泥,通过批次与连续试验,考察了盐度对Anammox脱氮效能的影响。结果表明以Candidatus Jettenia为优势菌属的Anammox污泥对盐度的增加表现敏感。在连续试验中,UAFB反应器经55 d无盐环境的启动,总氮去除速率达到1.15 kg/(m~3·d),当盐度为5、7.5 g/L时,反应器脱氮效率分别下降了20%、60%,但仍能表现出显著的厌氧氨氧化效能。批次试验中,5、7.5、10 g/L盐度下,Anammox污泥活性分别下降了25%、55%、67%;盐度15 g/L时,Anammox菌失去活性。     

铁元素对厌氧氨氧化菌脱氮效能的影响

厌氧氨氧化工艺是治理水体氮污染的一种绿色、高效新型生物技术。然而,厌氧氨氧化菌世代时间长,对环境敏感性高,致使厌氧氨氧化系统启动缓慢、运行稳定性较低,进而导致厌氧氨氧化工艺在实际应用中受限。铁不仅是环境中普遍存在的金属元素,也是微生物生长所需的必要营养元素之一。本文综述了铁元素价态及投加量对基于厌氧氨氧化反应的废水脱氮工艺启动及运行过程中含氮污染物去除效果,分析铁元素存在时,铁/氮元素的反应途径、厌氧氨氧化菌生长速率、颗粒形成以及微生物群落组成演变等方面的作用关系,旨在深入探究和阐释元素铁对于厌氧氨氧化菌脱氮性能的内在作用机制,为实现工程化利用铁强化厌氧氨氧化系统脱氮过程、提高微生物活性提供科学指导。     

厌氧氨氧化与反硝化协同脱氮研究进展

厌氧氨氧化由于其独特的优点成为当前生物脱氮研究的前沿课题。研究表明,反应器中可能同时存在厌氧氨氧化与反硝化两种主要的厌氧脱氮过程。文章主要对ANAMMOX和反硝化同时存在的理论研究进行了阐述,并指出了目前存在的问题和今后的研究方向。     

基质比对厌氧氨氧化生物膜工艺脱氮效能的影响

首先采用厌氧氨氧化生物膜反应器建立稳定的厌氧氨氧化处理系统,控制温度为(32±2)℃,pH为(7.2±0.2)。通过控制进水基质比(NO_2~--N/NH_4~+-N)分别为1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.32和1:1.4来研究基质比对厌氧氨氧化生物膜工艺脱氮效能的影响,在基质比1:1.20时,生物膜反应器的脱氮效果最好,进水NH_4~+-N为150 mg/L,HRT为12 h,其出水的平均NH_4~+-N和NO_2~--N在质量浓度分别为6 mg/L和3.5 mg/L,NH_4~+-N和NO_2~--N的平均去除率分别为96%、98%,此时的脱氮性能最好且稳定,其发生反应的NO_2~--N/NH_4~+-N最接近厌氧氨氧化反应式中的1.32。     

厌氧氨氧化工艺脱氮机理和抑制因素的研究进展

随着生物脱氮理论的突破,新型生物脱氮技术不断涌现。厌氧氨氧化(Anammox)工艺是近年来开发的新型生物脱氮技术的典型代表。本文探讨了Anammox的脱氮机理,分析了Anammox工艺的抑制问题,并提出了缓解抑制的调控策略。     

厌氧氨氧化包埋填料处理稀土尾矿废水的中试脱氮和优化

针对稀土尾矿废水的成分复杂和低化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的水质条件,采用厌氧氨氧化包埋填料进行处理。首先进行了厌氧氨氧化包埋填料的适应和驯化,然后分别探究了厌氧氨氧化包埋填料单独处理稀土尾矿废水和耦合反硝化包埋填料处理稀土尾矿废水的脱氮性能。结果表明,厌氧氨氧化包埋填料对稀土尾矿废水有良好的适应性,采用阶梯式底物和缩短水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)的运行策略进行适应和驯化后,总氮去除负荷(nitrogen removal load rate,NRR)最高可达0.99kg N/(m³·d),较适应和驯化前提高了8.39倍。高通量测序结果表明,厌氧氨氧化优势菌属(Candidatus Kuenenia)的相对丰度从5.53%上升至35.67%,实现了有效富集,而适应和驯化前的优势菌属(Candidatus Brocadia)不适应环境被淘汰。面对原水氨氮浓度波动时,厌氧氨氧化包埋填料单独处理稀土尾矿废水的NRR最高可达1.02kg N/(m³·d),出水氨氮的平均浓...     

生物脱氮工艺的新发展-半硝化和厌氧氨氧化

传统生物脱氮工艺耗能多，反硝化时还消耗碳源，半硝化一厌氧氨氧化（SHARON－ANAMMOX）是一种全新的脱氮工艺，其原理是首先由亚硝化细菌将废水中1／2氨氮氧化为NO2^-，剩余的氨氮与所生成的NO2^-以等摩尔比例ANAMMOX菌作用生成N2，因耗能少且不消耗碳源，故具有可持续发展意义。