厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

厌氧氨氧化(Anammox)反应是指在厌氧或者缺氧条件下,厌氧氨氧化微生物以NO2--N为电子受体,氧化NH4+-N为氮气的生物过程。该过程是一种新型自养生物脱氮反应,反应无需外加有机碳源,且污泥产生量小,相对于传统硝化/反硝化脱氮工艺具有显著优势,对处理含高氨氮废水特别是低有机碳源废水具有重大的潜在实际应用价值。近年来,厌氧氨氧化为主体的污水处理工艺已经在各种类型废水处理中得到成功应用,取得了显著的经济和环境效益。综述了厌氧氨氧化反应中常用的亚硝化-厌氧氨氧化工艺(Sharon-Anammox工艺)和完全自养脱氮工艺(CANON工艺)的作用原理、环境调控因子与功能性微生物种群动态分布等最新研究进展,且阐述了两工艺在垃圾渗滤液、厌氧消化液和猪场养殖废水等低碳氮比废水的处理应用效能和最优化控制参数等,为厌氧氨氧化为主体的污水处理工艺的工程化应用提供了技术支撑。最后,总结并介绍了国内外厌氧氨氧化工艺现场规模化应用实例和控制参数,同时,对厌氧氨氧化污水处理工艺实际应用的研究前景及亟待解决的问题进行了展望,认为现场应用中Anammox菌的快速富集培养、有机碳源对Anammox菌的抑制效应以及厌氧氨氧化工艺的广谱适用性等将是厌氧氨氧化工艺大规模应用的难点和热点问题。为厌氧氨氧化工艺实际应用控制和推广提供了理论基础,具有重要的理论和现实意义。

厌氧氨氧化反应影响因素研究进展

厌氧氨氧化(Anammox)反应是指在厌氧或者缺氧条件下,厌氧氨氧化微生物以NO_2^--N为电子受体,氧化NH_4^+-N为氮气的生物过程。厌氧氨氧化反应是自养型生物脱氮反应,该过程无需外加有机碳源,在高氨氮低碳源废水处理方面具有重要应用价值。然而Anammox菌生长缓慢,最大生长率0.002 7 h^(-1),倍增时间长达10~12 d,对生长环境要求近乎苛刻,成为Anammox工艺工程化应用的最大瓶颈。因此,Anammox反应的影响因素一直是该领域的研究热点。文章系统总结了Anammox过程的主要影响因素,其中包括反应器类型、污泥性质、填料等反应器条件,温度、p H值、氧气、电磁场等环境因子,以及有机物、氮素、磷酸盐、盐度、金属离子等基质条件对Anammox启动和运行的最新研究进展,认为p H值接近中性、温度30~35℃、避光、严格厌氧等环境条件下,以反应器、填料和颗粒污泥相结合,降低污泥流失,并给予合适的基质和必要元素,可促进Anammox的快速增长。该文为Anammox工艺的基础研究和工程化应用提供了参考,并认为今后在各影响因素的联系、功能基因改性及极端环境驯化等方面仍需要加强研究。

厌氧氨氧化菌特性及其在生物脱氮中的应用

在无分子氧环境中,同时存在NH4+和NO2-时,NH4+作为反硝化的无机电子供体,NO2-作为电子受体,生成氮气,这一过程称为厌氧氨氧化。目前已经发现了3种厌氧氨氧化菌(Brocadia anamm oxidans,Kuenenia stuttgartiensis,Scalindua sorokinii);对厌氧氨氧化菌的细胞色素、营养物质、抑制物、结构特征和生化反应机理的研究表明,厌氧氨氧化菌具有多种代谢能力。基于部分硝化至亚硝酸盐,然后与氨一起厌氧氨氧化,以及厌氧氨氧化菌与好氧氨氧化菌或甲烷菌的协同耦合作用,提出了几种生物脱氮的新工艺(ANAM-MOX、SHARON-ANAMMOX、CANON和甲烷化与厌氧氨氧化耦合工艺)。

城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展

评述了近年来城市污水生物脱氮除磷技术的研究进展,重点介绍了生物处理的新方法:ANAMMOX–SHARON组合法、好氧同步脱氮除磷法和倒置A2/O法,并比较了各种工艺的优缺点。指出反硝化聚磷技术在倒置A2/O工艺中的应用将成为城市污水同步脱氮除磷研究的一个重要发展方向。

新型生物脱氮工艺的研究进展

新型生物脱氮技术已经在国内外展开了广泛的研究和应用,为废水脱氮处理提供了一个实用而节能的新途径。该技术基于氨氮从短程硝化途径转化为氮气的生物反应过程,根据反应条件的不同,主要包括亚硝酸盐存在条件下的高活性氨氮去除反应器 (SHARON);厌氧氨氧化工艺(ANAMMOX);亚硝酸盐存在的条件下全程自养脱氮过程(CANON);限氧自养硝化反硝化(OLAND)。介绍了国内外对新型工艺运行参数和影响因素(DO,ORP,pH等)的研究状况,以及新型生物脱氮反应器研究成果。

新型脱氮工艺-厌氧氨氧化(ANAMMOX)

厌氧氨氧化(ANAMMOX)是近年来发现的新型生物脱氮工艺。由于厌氧氨氧化生物脱氨技术在经济方面的独特优势,成为近年国内外研究的热点,是未来污水生物脱氮技术发展的主流。国内对该技术的研究与国外还存在较大的差距,尤其在厌氧氨氧化机理方面。综述了厌氧氨氧化反应的由来、机理和影响因素,介绍了厌氧氨氧化菌的特征,列举了厌氧氨氧化工艺的应用及出现的一些问题,从而为该技术的深入研究及其在实际中的应用奠定了基础,同时为该技术的进一步发展提出了具体的建议。

亚硝化/厌氧氨氧化一体化反应器的启动特性分析

以经常规处理后的养猪场废水成功启动自行设计的亚硝化/厌氧氨氧化一体化反应器,着重分析了一体化反应器供氧段和非供氧段的启动特性及处理效果。在启动期间,供氧段对COD、NH4+-N的最大去除率分别达72.24%、71.62%,通过调节曝气量控制系统内的DO浓度实现了稳定的亚硝态氮积累,且出水pH和NO2--N/NH4+-N值满足非供氧段进行厌氧氨氧化的要求;非供氧段可能同时存在反硝化和厌氧氨氧化过程,对NH4+-N、NO2--N的最大去除率分别达55.10%、63.74%,脱氮效果明显;第115天,养猪场废水经一体化反应器处理后,对COD、NH4+-N、TN的去除率分别为73.07%、85.00%、67.23%,达到了深度处理的目的。

亚硝化-厌氧氨氧化作用机理的研究

与传统的生物硝化-反硝化工艺相比,亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺在处理低(超低)碳氮比高浓度含氮废水方面有着不可替代的优越性,是上个世纪末生物脱氮领域里的一个突出的创新.在温度为30～40℃和水力停留时间约为1 d条件下,p(DO)在0.5～2.5 mg/L,pH值为7.4～8.3时,能够较好的实现匹配厌氧氨氧化的亚硝化;探讨了亚硝化和厌氧氨氧化在污泥颗粒化技术中的实现可能机理.

CANON工艺处理垃圾渗滤液中的高浓度氨氮

CANON工艺是在限氧的条件下 ,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 ,从反应形式上看 ,它是SHARON和ANAMMOX工艺的结合 ,因此可以在同一个反应器中进行。深圳市下坪固体废弃物填埋场渗滤液处理厂通过一年多的运行 ,发现溶解氧控制在 1mg/L左右 ,进水氨氮 <80 0mg/L ,氨氮负荷 <0 4 6kgNH+ 4/(m3·d)的条件下 ,可以利用SBR反应器实现CANON工艺 ,氨氮的去除率 >95 % ,总氮的去除率 >90 %。

短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺的经济特性分析

重点从曝气量、外加碳源量、剩余污泥量、处理效果等方面对短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺的优点进行了分析讨论。结果证明短程硝化-厌氧氨氧化工艺是一种高效、节能的工艺,对现有的生物脱氮工艺的改造有重要的实用价值。

短程硝化／厌氧氨氧化联合工艺处理含氨废水的研究

在SBR中接种普通好氧活性污泥,通过控制运行条件来实现短程硝化,同时提高厌氧生物转盘系统中厌氧氨氧化的氮负荷,使之与SBR出水中NO2--N的积累量相匹配,并将二者组合形成短程硝化/厌氧氨氧化自养脱氮工艺。处理含氨废水的试验结果表明:在SBR的进水NH4+-N为150～250mg/L、温度为(28±2)℃、pH值为7～8、DO<1mg/L的条件下,可实现稳定的短程硝化,NO2--N积累率达85%以上,NH4+-N负荷达0.129kgN/(kgVSS.d),AOB和NOB的数量之比为103:1。将短程硝化出水加入NH4+-N后作为厌氧氨氧化反应器的进水,在(40±1)℃下可以达到自养脱氮的目的,对NH4+-N、NO2--N和TN的去除率分别达86%、97%和90%以上,TN容积负荷为0.488kgN/(m3.d)。

厌氧氨氧化(ANAMMOX)脱氮新工艺

综述厌氧氨氧化微生物脱氨的反应机理、运行条件及影响因素,介绍厌氧氨氧化辅以中温亚硝化生物脱氮的可行性,以及厌氧氨氧化的发展前景。

厌氧氨氧化的研究及其应用

厌氧氨氧化是近年来发现的一种新的氮素转化途径。与部分硝化相结合,应用于污水脱氮,具有运行成本低、节约能源和资源等优点。厌氧氨氧化是一生物过程,已确定的细菌有2种:Candidatus Brocadia anammoxidans和Candida-tus Kuenenia stuttgartiensis。描述了其生理学特性、生物化学途径,介绍了其2种应用途径:全自养亚硝酸型脱氮(CANON)和SHARON-ANAMMOX。

亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺及其应用的研究进展

亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺是一种节能高效、最具革命性的新型生物脱氮工艺,具有耗氧量少、污泥产量低、不需外加有机碳源等优点,非常适用于低C/N废水的处理。首先分别介绍了亚硝化和厌氧氨氧化工艺的基本原理,在此基础上分析了亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺的技术特点及研究现状,指出了该组合工艺目前存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望。

生物脱氮研究的新进展——全程自养脱氮工艺

介绍了生物脱氮研究的最新进展———全程自养脱氮工艺,并全面、系统地论述和分析了全程自养脱氮工艺的机理、自养脱氮工艺实现方式及其特点与技术关键,并指出了今后应着重研究的几个方面。

厌氧氨氧化脱氮技术的研究进展

介绍厌氧氨氧化技术机理以及与此相关的微生物生理生态学特征,综述该脱氧技术研究现状及具体应用以及不同反应器应用厌氧氨氧化技术的脱氧情况,比较不同脱氧工艺,探讨了厌氧氨氧化技术未来的研究重点。

厌氧氨氧化的研究进展

厌氧氨氧化工艺是由于其独特的优点在国内日益受到重视,成为研究的热点。

生物膜亚硝化-厌氧氨氧化最捷脱氨研究

ANAMMOX-SHARON工艺是一种可持续发展的污水脱氮途径,因其高效、低耗的特点,它是脱氮工艺的突破性的进展与革命。本文介绍了SHARON工艺、ANAMMOX工艺及ANAMMOX-SHARON联合工艺的原理,并介绍了该领域的研究现状。

新型脱氮工艺及其可控因素的分析

简要的回顾了传统的生物脱氮工艺,介绍了基于亚硝化及其厌氧氨氧化的新型微生物脱氮工艺SHARON工艺、ANAMMOX工艺、SHARON和ANAMMOX组合工艺、CANON工艺,并对过程的原理及其影响因素进行了探讨,为高浓度的氨氮废水提供了可操作性发展前景。

厌氧氨氧化及其工艺的研究现状

厌氧氨氧化工艺是生物脱氮领域里不断发展起来的新工艺,具有自身的优势,有很好的发展前景。通过介绍厌氧氨氧化的发展,进而谈到对厌氧氨氧化菌的研究。重点介绍了目前已开发出的三种厌氧氨氧化工艺:两相SHARON-ANAMMOX工艺、OLAND工艺、CANON工艺。