污水处理技术之厌氧氨氧化生物脱氮技术

生物膜内自养脱氮工艺 ( CANON)

在限氧的条件下，利用完全自养性微生物将氨氮和亚硝酸盐同时去除的一种方法。该工艺可用以低有机物浓度的废水生物脱氮，可以采用单一反应器或生物膜反应器。

反应器内进行部分硝化和氨的厌氧氧化。在限氧条件下，系统中有两类自养微生物：好氧硝化细菌和厌氧氨氧化细菌。好氧硝化细菌将NH4+氧化成NO2-。反应如下：

然后，厌氧氨氧化细菌将NH4+和NO2-转变成N2和少量的NO3-。反应如下：

总的脱氮反应式为：

生物膜内自养脱氮工艺适用于污水生物脱氮尤其是低有机物高氮废水。 由于该工艺过程微生物是完全自养的，所以不需要外加碳源。另外，在整个脱氮过程中也不需要通风曝气，节约能耗。相对于传统脱氮工艺，该工艺的耗氧量降低63%。

新型脱氮工艺与传统脱氮工艺比较

应用于不同种类的废水处理

垃圾渗滤液：

Cema等用生物转盘处理垃圾渗滤液，结果表明，在温度不超过20℃时，在生物膜中成功地驯化了厌氧氨氧化菌,反应过程不会受到高亚硝酸盐(100 g NO2-N˙m-3)的影响。 Cema.G, et al. Management of Pollutant Emmission from Landfills and Sludge, 2008

Pambrun等用SBR反应器进行厌氧氨氧化反应处理城市垃圾渗滤液,在反应30-40 d后实现了亚硝酸盐的积累,通过控制溶解氧达到了去除氮的最大负荷2 kgN˙m-3d-1,反应190 d后100%铵转化为亚硝酸盐。 Pambrun et al. CEP, 2008

Ruscalleda等利用SBR反应器评估了厌氧氨氧化和异养反硝化同时处理城市垃圾渗滤液稳定性。 Ruscalleda et al. Water Sci Technol, 2008

污泥消化液及污泥脱水液：

Imajo 等以污泥消化液进行中试研究，经过一年多的运行，最终氮容积负荷去除达到 6.39 kg˙m-3˙d-1，氮最大去除率达到 92.3%。Imajo, et al. Water Sci Technol, 2004

味精废水：

陈旭良等在采用厌氧氨氧化工艺处理味精废水的结果表明经过71 d的培养成功启动了厌氧氨氧化反应器。最终其总氮去除速率能够达到 0.457kg˙m-3˙d-1，远远高于传统的生物脱氮工艺。陈旭良,环境科学学报, 2007

养殖废水：

Yamamoto等采用半亚硝化工艺和厌氧氨氧化的联合工艺进行了屠宰废水的处理。试验中半亚硝化工艺的总氮去除速率为1.0 kg˙m-3˙d-1，NH4+-N转化为 NO2--N和 NO3--N的比例分别为58%和小于 5%。该出水进入厌氧氨氧化反应器中70 d 后氮去除速率为 0.22 kg˙m-3˙d-1。Yamamoto, et al. J B B, 2006

其他废水：

Dapena-mora等采用 Sharon-ANAMMOX 工艺处理鱼肉罐头加工废水，Sharon 工艺进水NH4+-N 为质量浓度700-1000mg˙L-1，最终整套工艺的氨氮去除率都达到 68%。Dapena-mora, et al. Water Sci Technol, 2006

工程化

目前世界上有代表性ANAMMOX工程

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