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长期以来,人们普遍认为反硝化是去除自然环境中无机氮的唯一生物途径,20世纪90年代发现的厌氧氨氧化反应打破了这一传统观念,为全球氮素循环增添了新的内容。
厌氧氨氧化过程在自然环境中是广泛存在的,自上世纪末荷兰学者首次发现了厌氧氨氧化过程,加拿大学者又证实了自然环境中厌氧氨氧化的存在,而后人类陆续的在海洋、湖泊、湿地等生态系统中发现了厌氧氨氧化过程。这对于氮的生物地球化学循环过程是一个极为重要的补充,也改变了人类以往对生物脱氮的认识。近十几年来,厌氧氨氧化过程也逐步成为研究的热点。
厌氧氨氧化是什么?
厌氧氨氧化(anaerobic ammonia oxidation)是指在厌氧条件下,厌氧氨氧化细菌以CO2为碳源以NO2-为电子受体,NH4+为电子供体,将NO2--N、NH4+-N转化为N2的过程。厌氧氨氧化也被认为是将NO2--N和NH4+-N永久性脱离生态系统的有效途径。Anammox 的反应式如下:
图1 厌氧氨氧化过程的预测模型及厌氧氨氧化菌形态
厌氧氨氧化影响因素
1. O2对厌氧氨氧化的影响
O2是影响厌氧氨氧化反应的一个重要因子。根据细菌与氧气的关系,可将其分为好氧细菌、厌氧细菌和兼性厌氧细菌;厌氧氨氧化菌属于典型的厌氧细菌。Jetten等在序批式反应器SBR中验证氧气对厌氧氨氧化的影响,反应器中厌氧与好氧交替运行,厌氧与好氧阶段分别持续2h,试验时间为20d。试验发现在2.1%、1.5%、1.0% 和0% 四种不同的空气饱和度下,只有当反应器中处于完全厌氧状态时(反应器中不停充人氢气以去除氧气),氨氮和亚硝酸氮才被去除。这证明厌氧氨氧化菌对O2非常敏感,反应只能在严格厌氧的条件下运行。如果O2的浓度超过2 μM,就会抑制厌氧氨氧化反应。
2. pH值对厌氧氨氧化的影响
pH值的控制对厌氧氨氧化反应的进行很重要,厌氧氨氧化菌对pH值的改变特别敏感。当pH值低于6.4时,厌氧氨氧化作用将不会发生,因为pH决定着NH3和NH4+的平衡。当pH值太低,自由氨浓度变得很低,而影响厌氧氨氧化菌的生长。当pH值过高时也不利于厌氧氨氧化菌生长,因为pH值过高,厌氧氨氧化菌的活性会下降,而太多的自由氨对厌氧氨氧化菌是有毒的。Jetten等研究表明,厌氧氨氧化菌适宜在pH值6.7~8.3之间生长。Strous在实验室试验发现当pH值在6~9之间时,特别是pH= 8.0左右时,NH4+、NO2-和NO3-都有最大转化率。
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在脱氮工艺中氨氮转化成氮气有很多的途径,也存在很多难以控制的中间过程及中间产物,恰恰是这些难控制的中间过程决定了最新的脱氮工艺的研究方向,本文将介绍一下短程硝化及短程反硝化的内容!什么是短程硝化?废水生物脱氮,一般由硝化和反硝化两个过程完成,而硝化过程分为氨氧化阶段和亚硝酸盐氧化
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截至目前,北海市餐厨垃圾处理项目厂区建筑主体结构、工艺设备安装基本完成,其中地磅计量系统、预处理系统、锅炉系统等已调试完毕,并已办理消防,节能,防雷,竣工验收等手续,即将进入试运行。当前设计处理规模为100吨/日,未来将扩建至150吨/日。2020年11月,深高速旗下蓝德公司与北海市政府方代表
5月6日,住房和城乡建设部科技与产业化发展中心(以下简称“住建部科技中心”)在宜兴组织召开AOA技术工程应用效果评估暨技术研讨会。中国工程院院士彭永臻、住建部科技中心副主任黄海群、江苏省工程咨询中心总工郑建平、宜兴环保科技工业园管委会副主任郭平以及专家组成员哈尔滨工业大学教授董文艺、
厌氧氨氧化技术(anammox)是20世纪90年代由荷兰代尔夫特大学开发的一种新型自养生物脱氮工艺,与传统脱氮技术相比,自养型厌氧氨氧化工艺被认为是一种更高效、节能的废水处理方法,其在厌氧或缺氧条件下以NO2--N为电子受体,利用厌氧氨氧化细菌(anaerobicammoniaoxidationbacteria,AnAOB)将氨氮直接氧化为氮气。在节约了硝化反应曝气能源的基础上,还无需外加碳源,且由于AnAOB属自养型微生物,生长缓慢,因此,可大大减少工艺的污泥产量。
环保水处理最常接触的微生物,你有思考过这些吗?今天谈谈污水处理中细菌的问题。大家都知道污水处理基本离不开细菌,细菌的行为直接关乎水处理的效果。至于细菌有没有思想我不知道,但我知道他们一定有本能,否则地球上不会有细菌,更不会有我们人类。1、细菌的凝聚性我们知道,当水体中底物匮乏的时
美国EPA2020年9月启动部分反硝化-Anammox生产性规模项目的资助与课题研究,短程反硝化是彭永臻院士发现并提出的理论,是新的厌氧氨氧化的实现途径,目前在西安四污已经实现规模化应用!课题题目:“当绕道成为捷径时:采用部分反硝化/厌氧氨氮作为主流脱氨和结合生物除磷的替代策略进行全面推广”,项
相比于传统的硝化反硝化技术,厌氧氨氧化技术在处理低碳氮比、高氨氮废水时,具有无需外加碳源、节能等优势,日益受到关注。目前,厌氧氨氧化技术主要用于污泥消化液和含高氨氮工业废水的处理,且技术发展已较为成熟,在美国、德国、瑞士等有成功的应用案例。根据厌氧氨氧化污泥形态的不同,可分为以絮
摘要:叙述了厌氧氨氧化的工艺原理、工艺形式和主要功能微生物的特征等研究进展,总结了温度、基质浓度和pH、DO含量、有机物、金属离子等对厌氧氨氧化过程的影响,介绍了厌氧氨氧化工艺在污水处理测流和主流实际工程中的应用实例,阐明了工艺的处理效能和运行参数等,分析了在实际应用中存在的问题。认
人们过去认为反硝化过程是全球氮循环(图1)中N2产生的唯一机制。图1土壤氮转化过程直到在废水处理体系中发现了一种新型的生成氮气的微生物过程,它被称为厌氧氨氧化(Anammox)过程。Anammox是在缺氧条件下将NH4+和NO2-直接反应生成氮气,并释放到大气中的过程。NH4++NO2-→N2+2H2O参与厌氧氨氧化的菌称
导读:随着社会经济的快速发展与人们生活水平的提高,用水量的增加使得污水处理厂中的有机物含量逐渐降低,而磷含量则较高,因而在污水脱氮除磷处理中,低碳源污水成为发展的瓶颈。COD含量的降低使得污水在采用生物法进行脱氮除磷处理时,微生物新陈代谢过程所需的碳源不足,进而对出水中氮磷含量造成
1、全球运行的厌氧氨氧化的工程实例!全球厌氧氨氧化应用中全程自养脱氮工艺(CANON)占主流地位,全程自养脱氮工艺(CANON)是将厌氧氨氧化(ANAMMOX)和短程硝化(SHARON)结合到一个反应器内的新型生物脱氮工艺。部分氨氮首先通过氨氧化细菌(AOB)转化为亚硝态氮,剩余的氨氮和亚硝态氮被ANAMMOX菌转化为氮
2018年末,小编我意外地翻起在电脑里翻出一个Word文档,那是奥地利驻美国华盛顿特区科技办官网里的一篇博客,发表于2009年。作者叫ThomasWirthensohn博士,是奥地利公共咨询机构Kommunalkredit的技术顾问。他在BOKU大学完成其博士学位,研究内容跟高浓度废水和可再生能源相关。污水处理行业的朋友大多
厌氧氨氧化(Anammox)工艺是荷兰代尔夫特大学于1980年发现的一种新型经济高效的生物脱氮技术。其功能菌为化能自养型厌氧氨氧化细菌无需外加碳源,具有污泥产量少、脱氮效率高等优点。目前,全球已建成100余座厌氧氨氧化工程,其88%为一体式工艺、12%为分体式工艺。它们大多应用于中温、高氨氮废水的处理
11月30日,中国科学技术大学教授俞汉青在由水环境与水生态分会主办的2018首届中国城市水环境与水生态发展论坛上,发表了《厌氧氨氧化废水处理技术发展和应用的启示》主题报告,讲述了厌氧氨氧化技术发现、发展和应用的历史,特别是总结梳理了其在中国的研究和工程进展,系统且非常生动。我们根据现场录
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