【干货】厌氧氨氧化技术(一)

作者: laokou 分类: 水处理 发布时间: 2017-09-16 12:06

小伙伴们好

厌氧氨氧化技术大家想必都听说过了,高端大气上档次,环保圈最热门的工艺,也是资料最少的工艺。

今天就给大家放点干货,关于厌氧氨氧化的介绍,小伙伴们坐好啦。


传统硝化反硝化工艺里,氨氮在自养菌的作用下首先被氧化为亚硝酸盐氮,然后被氧化为硝酸盐氮,这是硝化过程;在反硝化过程中,硝酸盐氮在异养菌的作用下,在缺氧环境中消耗碳源从而被转换为氮气。在短程硝化和反硝化过程中,氨氮只被氧化到亚硝酸盐氮为止,然后亚硝酸盐氮在自养菌的作用下还原为氮气。

厌氧氨氧化(Deammonification)是指在厌氧或缺氧条件下,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。厌氧氨氧化反应的基质是NH+ 4-N和NO- 2-N,由于废水中的氮素主要以氨氮形态存在,所以厌氧氨氧化工艺需与短程硝化工艺组合,才能实现脱氮。

厌氧氨氧化工艺包括两个过程,如下图所示。

第一个过程是亚硝化反应,是指在氨氧化菌(Ammonia Oxidizing Bacteria, AOB)的作用下,NH+ 4-N被氧化为NO- 2-N的好氧氧化过程,在这个过程中只有大约55%的氨氮需要转化为亚硝酸,这个过程也被称为部分亚硝化反应,见下式。

1.0NH+ 4-N+1.404O2+0.0743HCO- 3→0.985NO- 2+0.0149C5H7O2N+1.011H++1.03H2O

接下来第二个过程是厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,Anammox)反应过程,氨氮在厌氧条件下,被厌氧氨氧化菌氧化,其中第一过程中产生的亚硝酸盐氮作为电子受体。整个过程中,大约89%的无机氮都将被转化产生N2,另外11%的无机氮被转化为硝酸盐氮,Strous提出的厌氧氨氧化反应式目前被普遍接受,见下式。

1.0 NH+ 4-N +1.32 NO- 2+0.066 HCO- 3+0.13H+

→1.02N2+0.26NO- 3+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O

    从上式中可以看出,氧化1摩尔氨氮需要消耗1.32摩尔亚硝酸盐氮,产生0.26摩尔硝酸盐氮,硝酸盐氮的产生量是氨氮和亚硝酸盐氮的11.2%。一些研究者还发现某些厌氧氨氧化菌具有一定的反硝化能力,可以将硝酸盐氮在存在有机物的情况下还原为氮气。

    结合上述两式,可以得出总反应式如下:

1.0 NH+ 4-N +0.804O2+0.071 HCO- 3→

→0.436N2+0.111 NO- 3+0.009C5H7O2N+0.028 CH2O0.5N0.15+1.038H++1.46 H2O

厌氧氨氧化工艺的进水可以是市政污水也可以是工业污水。在市政污水领域,厌氧氨氧化反应器往往以侧流的方式,安装在污泥消化或污泥脱水之后。经过厌氧氨氧化工艺脱氮后的出水再回到主流程,从而降低主流工艺的氨氮负荷。在工业污水领域,厌氧氨氧化通常直接应用在厌氧反应器之后,已经被应用在食品,半导体等众多工业领域的污水处理中。


以上就是基础介绍,小伙伴们收好吧。

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