郝吉明、彭永臻、曲久辉、贺泓、刘文清、李广贺解析环保前沿技术

在生物脱氮过程当中需要水污染被还原成氮气，除磷也是这样，反硝化和除磷过程这两个过程可以同时完成，减少能源、生物量、减少氧等等优点。

最近开发了A2O-BAF同步脱氮除磷，就是反硝化除磷。这个曝气占2/9，BAF完成硝化，意味着提供大量的硝态氮进入蓄养池，跟污泥结合在一起，不想让它反硝化除磷都很难，没有给它反应条件，没有氧给电子受体，只给硝态氮，占整个反应器的2/3，这里完成了反硝化除磷。

厌氧氨氧化脱氮技术。奥地利Broda从热力学角度，预言存在。荷兰MULDER生物流化床首次发现。第一座ANAMMOX反应器建立于荷兰鹿特丹。

我们看看厌氧氨氧化，有机氮变为氨氮叫做氨化，氨氮需要氧需要生物参与，氧化为亚硝态氮。逐步经过几个步骤还原为氮气，完成污水处理脱氮。20年之前人们认为氮循环只能沿着这样一个过程。

厌氧氨氧化怎么样？厌氧氨氧化就是发现厌氧氨氧化微生物一种细菌。把氨氮的一部分可以说60%氧化为亚硝，用亚硝氧化氨氮，必须有厌氧氨氧化的推进。有将近一半的氨氮不用动就被氧化为氮气。一半多一点被氧化为亚硝态氮厌氧氨氧化。全世界生活污水主流依然按照这个过程脱氮，这还有生物固氮。全世界都在研究城市污水处理包括工业污水，能不能这样脱氮。由于高氨氮的废水，垃圾渗滤液等完成了工程化应用。城市污水处理还没有实现这样一种工艺。而且这个工艺有什么好处？很少有氧化氮的产生。

我们可以看到这些完全一部分氨氮没有必要好氧再用反硝化。一部分氨氮不需要经过下一步到这就完了，因此可以节省碳源、能源、节省有机物100%、节省曝气量60%、温室气体小。这是厌氧氨氧化的发展历程，现在工业上应用，有了很多实际工程应用。

全世界比较著名的奥地利STRASS污水处理厂，没有实现主流厌氧氨氧化，但是实现了厌氧氨氧化处理污泥消化液的应用。污泥液氧发酵的消化液进行厌氧处理，实现了。这是北排搞得厌氧氨氧化的工程。

这是新加坡樟宜污水处理厂实现了部分厌氧氨氧化的脱氮。

国内也发现了厌氧氨氧化的部分，大大提高效率。厌氧氨氧化瓶颈是短程硝化很难实现，短程硝化一旦实现，厌氧氨氧化比较好实现。我们发明的技术短程反硝化耦合厌氧氨氧化。部分氨氮演化成硝态氮还原成亚硝态氮，对工业富水中本来有很多硝态氮，可以把它还原为亚硝，和城市污水同步处理。如果含有两千毫升的氨氮经过厌氧氨氧化处理，产生220毫升的硝态氮也很高，厌氧氨氧化用短程反硝化也是非常好。短程反硝化就是把硝态氮还原成亚硝，不是还原成氮气的过程。

比如说一个污水处理厂短程硝化很难，我们让它全程硝化，有机物没有了，把氨氮硝化成亚硝，我们硝化成硝态氮，把这个水回流过来和原水混合，这里有硝态氮、氨氮和有机物，把这里硝态氮还原成亚硝，自然和水中氨氮产生反应。

我们看一看，这是传统的硝化反硝化的过程。这是短程硝化耦合厌氧氨氧化最艰难的过程。如果是短程反硝化耦合厌氧氨氧化，把氨氮全部硝化成硝态氮，也是很难的。短程硝化耦合厌氧氨氧化，仅仅把部分氨氮转化为亚硝，完全不用有机物，节省100%的碳源。

厌氧氨氧化处理城市污水的展望。主要存在三个瓶颈，第一个低氨氮。城市污水氨氮非常低。产业化应用都是高氨氮的废水，少则一千，多则几千，每升毫克的氨氮，包括高浓度的工业废水，低氨氮的很难实现。

第二个低温。城市污水温度随季节变化，常常在20摄氏度以下，因此很难达到30度，因此对厌氧氨氧化应用产生非常大的障碍。

第三个厌氧氨氧化富集非常慢，氨氮浓度低于，城市污水量大，少则几万吨，多则几十万吨，主流污水利用厌氧氨氧化困难也比较大，三个瓶颈阻碍厌氧氨氧化在主流城市污水中的应用与发展。

今后展望，可以在城市污水强化部分厌氧氨氧化，部分厌氧氨氧化也是相当节能或者降耗，节省碳源。第二个也可以考虑污泥发酵作为碳源实现短程反硝化和厌氧氨氧化结合。

谢谢大家。