厌氧氨氧化技术在废水处理中的研究与应用进展

综述了厌氧氨氧化菌的特性以及厌氧氨氧化反应的机理,较为全面地探讨了厌氧氨氧化运行过程中的影响因素,同时总结了厌氧氨氧化技术在国内外废水处理中的实际应用,包括：垃圾渗滤液、污泥消化液、生活污水和其他废水。最后,针对厌氧氨氧化技术现存的问题提出了一些建议,主要着眼于厌氧氨氧化菌的富集驯化及厌氧氨氧化耦合工艺的研究应用。     

厌氧氨氧化代谢途径及反应器效能表征方法

厌氧氨氧化颗粒污泥中的厌氧氨氧化菌以及其他功能菌存在多种代谢途径,代谢途径的不断深入探索有助于研究强化厌氧氨氧化菌生长代谢活性以及提高厌氧氨氧化系统脱氮效能。对厌氧氨氧化颗粒污泥中功能菌代谢途径的研究进展进行详细介绍,同时综述了厌氧氨氧化反应器通过代谢酶、三维荧光光谱、紫外-可见吸收光谱表征反应器中厌氧氨氧化菌的生长情况以及反应器的脱氮效能,通过这些表征手段能够较为及时的对反应进行调控。提出对未来厌氧氨氧化代谢途径和表征方法进一步研究的展望,以期为后续研究厌氧氨氧化反应器效能的提升以及调控提供参考。     

厌氧氨氧化反应研究进展

从厌氧氨氧化发现的历史开始,依次阐述厌氧氨氧化反应途径,厌氧氨氧化反应的分子生物学研究,厌氧氨氧化在全球氮循环中所起的作用,并介绍厌氧氨氧化反应的工程化应用,最终对厌氧氨氧化反应研究与应用中所存在的问题进行探讨。展望了厌氧氨氧化技术未来的发展,认为在微观方面,应尽快完成厌氧氨氧化细菌的基因组测序与建立模式菌株,深化分子生物学与生理生化研究;在宏观方面,探索自身最佳运行工艺,并与其他工艺结合,开发厌氧氨氧化集成工艺,克服本身缺点,尽快实现厌氧氨氧化反应的工业化推广应用。     

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.     

厌氧铁氨氧化在三类污水中对氨去除的探索

厌氧铁氨氧化反应近年来被证明是在厌氧条件下由微生物驱动的氨氧化铁还原反应。为了探究厌氧铁氨氧化反应对实际污水的处理效果,本试验设置在厌氧条件下向三类污水(城市生活污水、农村生活污水及矿山废水)中添加厌氧铁氨氧化菌液,探究厌氧铁氨氧化反应对这三类污水中氨的去除效果。结果表明,钦州市污水处理厂进水和钦州市小榄江水能提供进行厌氧铁氨氧化反应的条件。其中,钦州市污水处理厂进水10 d,氨氮转化率为40.05%,氨氮的主要转化产物是硝态氮,也极有可能生成了氮气。而汕尾废弃硫铁矿区污水投加菌液后未发生厌氧铁氨氧化反应,调节废水pH后发生反应,10 d氨氮转化率为44.64%。结果表明,城市生活污水和农村生活污水可以提供厌氧铁氨氧化反应所需的环境,可作为厌氧铁氨氧化实际应用的潜在处理对象。而矿区污水不满足厌氧铁氨氧化反应所需的直接条件,需要适当调节污水条件才能应用厌氧铁氨氧化进行处理。     

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。     

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。     

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。     

厌氧氨氧化工艺的研究与应用进展

综述了厌氧氨氧化工艺在污水处理中的应用研究现状,介绍了基质浓度、有机物、溶解氧、温度以及pH等对厌氧氨氧化过程的影响,并对运行较为成功的工程案例进行了分析说明。在此基础上,提出了厌氧氨氧化工艺的未来研究重点,具体包括:变温条件下厌氧氨氧化菌的快速适应及性能保持,多因素共同作用对厌氧氨氧化的综合影响,厌氧氨氧化菌的快速增殖与稳定保留,短程硝化过程的稳定实现。     

碳源对厌氧氨氧化菌活性影响的研究进展

使厌氧氨氧化系统适应碳源成分复杂的环境对推动其应用发展具有重要意义。在深入分析无机碳源、有机碳源对厌氧氨氧化影响的基础上,充分讨论了混合营养型厌氧氨氧化的可行性及影响因素。分析表明,低浓度的小分子有机酸可以刺激厌氧氨氧化菌的有机营养特性,低碳氮比进水诱导可实现混合营养型厌氧氨氧化。     

有机物作用的厌氧氨氧化菌代谢特性研究进展

厌氧氨氧化（Anammox）工艺是近年来废水生物脱氮领域的新技术,非常适合于处理含有机物的废水。本文介绍了厌氧氨氧化工艺的特点,详细介绍了有机物对厌氧氨氧化菌的抑制和促进机制。有机物对厌氧氨氧化菌的抑制主要来自两个方面：一是有机物促进异养菌反硝化菌的大量繁殖形成基质竞争抑制;二是废水中的醇类、抗生素等有毒有害有机物会对厌氧氨氧化菌产生毒性抑制。有机物对厌氧氨氧化菌代谢的促进作用也有两种：一是特定的有机物可作为能源被厌氧氨氧化菌利用,促进厌氧氨氧化菌的代谢;二是通过控制废水处理系统中的碳氮比,使厌氧氨氧化菌和反硝化菌在废水处理系统中协同互生。最后指出开发有毒有机废水预处理、驯化厌氧氨氧化污泥、菌种流加等是解决问题的途径。     

低温下超声波强度对厌氧氨氧化污水处理工艺性能的影响

厌氧氨氧化技术是一种新型污水处理工程技术,广泛用于含氮工业废水的处理中,保持高厌氧氨氧化菌活性是该技术的关键。为明确低温下采用低强度超声波强化厌氧氨氧化反应时,超声强度对厌氧氨氧化菌活性的影响。通过批次试验的方法,研究了低温15℃下分别采用0.1W/cm~2、0.2W/cm~2、0.3W/cm~2、0.4W/cm~2、0.5W/cm~2、0.6W/cm~2的超声强度时,污泥的比厌氧氨氧化活性、EPS的含量以及EPS的变化规律。结果表明:初期随着超声强度的提升,厌氧氨氧化菌的活性有提高,细菌在超声波的刺激下EPS的含量也有所提高。后期随着超声强度继续提高,厌氧氨氧化菌活性有所下降,EPS含量急剧升高。当超声强度为0.3W/cm~2时,厌氧氨氧化菌活性最高。     

厌氧氨氧化研究进展

厌氧氨氧化是近年来发现的新型生物脱氮途径。综述了厌氧氨氧化反应的由来、可能的反应机理、厌氧氨氧化微生物、厌氧氨氧化工艺的研究及应用并指出了今后的研究方向。     

基于厌氧氨氧化技术处理垃圾渗滤液的研究综述

由于中老龄垃圾渗滤液的氨氮含量高、碳氮比低且难降解等特点,高效且低耗的处理渗滤液是十分困难的。近年来,厌氧氨氧化生物脱氮技术的出现为处理此类废水开辟了一条新道路。本文着重综述了几种基于厌氧氨氧化技术处理垃圾渗滤液的新型方法,主要包括短程硝化-厌氧氨氧化(SHARN-ANAMMOX)工艺、一体化部分亚硝化和厌氧氨氧化(CANON)工艺、限氧自养硝化-厌氧反硝化(OLAND)工艺、部分亚硝化-厌氧氨氧化(PN-ANAMMOX)耦合工艺、短程硝化反硝化-厌氧氨氧化联合工艺。     

厌氧氨氧化工艺在主流污水处理中的应用及其调控研究进展

厌氧氨氧化工艺（Anammox）具有低能耗、低产泥量、高脱氮性能等特点，在处理垃圾渗滤液、污泥消化液等领域的应用与研究得到了广泛重视。尽管如此，受制于氨氮浓度低、有机物与水量波动大、低温等问题，影响了其在城市污水主流工艺的应用。本文在介绍厌氧氨氧化工艺的基础上，总结了以厌氧氨氧化为基础的组合工艺处理城市污水案例，分析了当前厌氧氨氧化工艺应用于城市污水处理的限制性因素以及新型调控手段与策略。进一步展望了厌氧氨氧化应用于城市污水主流工艺的发展方向，以期为厌氧氨氧化应用到主流污水提供理思路。     

厌氧氨氧化菌的驯化培养

厌氧氨氧化是指在厌氧条件下,厌氧氨氧化混合菌直接以NH4+为电子供体,以NO3-或NO2-为电子受体,将NH4+、NO3-或NO2-转变为N2的过程.厌氧氨氧化作为一种新型的污水处理工艺因其耗能少且不消耗碳源具有较高的理论意义和良好的应用前景.本文以活性污泥为种泥,采用SBR反应器,以NH4 Cl和NaNO2配制人工模拟废水进行厌氧氨氧化(ANAMMOX)菌的培养与驯化.在此系统中观察到了厌氧氨氧化反应,但是氨氮并没有与亚硝酸盐氮一直呈比例下降,反而有所上升,此时厌氧氨氧化菌的驯化培养仍处于初期.     

厌氧氨氧化（ANAMMOX）工艺研究进展

厌氧氨氧化（ANAMMOX）是一种新型的经济的生物脱氮新工艺。近年来,对厌氧氨氧化工艺的研究取得了许多突破性的成果。综述了厌氧氨氧化菌以及厌氧氨氧化反应启动的相关研究。介绍了厌氧氨氧化菌的富集培养分离的方法以及特性;总结分析了近年来采用不同反应器、不同污泥源进行厌氧氨氧化反应启动和完成启动的评判标准。     

厌氧氨氧化工艺在高氨氮废水处理的研究应用进展

厌氧氨氧化(Anammox)具有节省曝气、剩余污泥产量小和无需外加碳源等优点,是极具发展前景的高氨氮废水处理工艺。但厌氧氨氧化菌世代周期长、低细胞产率、随出水流失以及一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化系统中氨氧化细菌和厌氧氨氧化菌耦合难点阻碍了其推广应用。本文综述了高氨氮废水处理中厌氧氨氧化反应器构建及其启动、厌氧氨氧化菌富集和活性强化。认为需进一步探讨和研究的内容有:系统中厌氧氨氧化菌生物量停留时间的增强;新型填料的开发;生物膜系统中亚硝酸盐氧化细菌的有效清除;高氨氮废水的预处理;厌氧氨氧化的低温启动运行。     

城镇生活污水厌氧氨氧化处理的研究进展

厌氧氨氧化技术在城镇生活污水脱氮领域有巨大应用前景,在降低投资、低耗运行和污泥减量等方面具有重要优势,成为城镇生活污水处理的研究热点。本文综述了近年来厌氧氨氧化技术应用于城镇生活污水处理的最新研究进展,首先分析了有机物、污泥龄、溶解氧、温度及污泥截留等影响因素,认为厌氧氨氧化技术适宜处理城镇生活污水,并提出了相应技术挑战;探讨了侧流和主流厌氧氨氧化处理工艺在城镇生活污水处理中的优势、调控条件和现场应用效果。同时,根据现有研究结果,认为低氨氮浓度下保证稳定的亚硝态氮积累、低温条件下厌氧氨氧化稳定、厌氧氨氧化菌的快速富集以及主流工艺的推广应用等方面是城镇生活污水厌氧氨氧化处理大规模应用的瓶颈问题,并提出了厌氧氨氧化未来发展趋势。     

厌氧氨氧化工艺的快速启动试验研究

为了研究如何获得厌氧氨氧化的快速启动工艺,采用SBR作为富集厌氧氨氧化菌的反应器,接种絮状硝化污泥,考察其厌氧氨氧化快速启动性能。以氯化铵和亚硝酸盐为进水底物,通过逐步提高进水NH_4~+-N、NO_2~--N的浓度,成功实现了厌氧氨氧化的启动,此方法可快速培养出具有厌氧氨氧化活性的污泥,整过驯化过程中,NH_4~+-N、NO_2~--N的去除率均维持在90%以上,总氮去除负荷最大可达0. 52 kg/(m~3·d),厌氧氨氧化菌活性高。