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羟胺是海洋中氨氧化古菌氨氧化过程的中间产物

氨氧化细菌（AOB）和氨氧化古菌（AOA）在氮循环过程中扮演着重要角色，二者均可将氨（NH3）氧化为亚硝酸盐（NO2-）。羟胺是AOB氨氧化过程的重要中间产物，以欧洲亚硝化细菌（Nitrosomonas europaea）为例（图1），NH3被氨单加氧酶（AMO）氧化成羟胺，接着被羟胺氧化还原酶（HAO）氧化为亚硝酸盐。AOA的氨氧化底物和产物与AOB过程相同，但是AOA的基因组中没有编码HAO的基因，那么羟胺是否也是AOA氨氧化的中间物呢？图1 AMO: 氨单加氧酶；heme: 血红素；HAO: 羟胺氧化还原酶。由于羟胺不稳

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3372 0 前沿关注 | 氨氧化发表于 2021-03-28

前沿：亲和性决定了氨氧化古菌和厌氧氨氧化菌间环境合作

厌氧氨氧化（Anammox）是指在厌氧或者缺氧条件下，厌氧氨氧化微生物以亚硝酸盐为电子受体，将氨氮氧化为成氮气的生物过程。据估计，全球约30%的海洋氮损失是由厌氧氨氧化造成。主导这一过程的微生物被称为厌氧氨氧化菌（AnAOB），是一类可以利用氨和亚硝酸盐进行生长的自养型微生物，广泛分布于海洋、淡水、陆地和各种极端缺氧环境。厌氧氨氧化菌(AnAOB)生长所需的亚硝酸盐依赖于氨氧化细菌（AOB）和氨氧化古菌（AOA）在好氧条件下氧化氨所提供。由于厌氧氨氧化过程受到氧气抑制，因此氨的好氧氧

1629 0 前沿关注 | 氨氧化发表于 2021-03-28

说说：厌氧氨氧化发现到应用的阶段

厌氧氨氧化技术从发现到实际工程应用，总共经历了四个阶段： ①起点：厌氧氨氧化反应是在一个处理高氨氮废水的厌氧流化床中发现的。当时发现者之一 Mulder 就敏锐的判断到了该技术在污水处理中的应用前景，并顺利申请了专利。Anoxic ammoniaoxidation. US Patent 5, 078, 884 (1992). 从专利到应用经过了十年的时间，包括菌种富集、反应器设计、工程建设和启动等方面。从这个专利来看，厌氧氨氧化应该翻译成缺氧氨氧化。至今仍有人问小编，为什么有硝酸盐参与的反应，还会被叫做厌氧氨氧化？

2025 0 工艺技术 | 氨氧化发表于 2021-03-28

发现：厌氧氨氧化菌宏基因组测序发现了什么？！

基因测序如何指导代谢机理的研究呢，就是利用生物学中最重要的中心法则。最近施一公院士的两篇science文章研究的就是中心法则中，主要是对pre-RNA变成成熟RNA的剪接体结构（spliceosome）的研究。宏基因组测序显示，厌氧氨氧化菌能合成一种特殊酶，这种酶能将NO2- 还原成NO。与之前科学家们猜测的NO2- 被还原成NH2OH极大地不同。更令人惊讶的是，经过大量的试验证实，厌氧氨氧化菌内根本不存在羟氨合成酶。那么，厌氧氨氧化反应过程中到底有没有能把NO2- 还原成羟氨的酶呢？问

1735 0 工艺技术 | 氨氧化发表于 2021-03-28

氮和亚硝酸盐进入到厌氧氨氧化菌内部具体发生了些什么？

根据氨的好氧氧化过程，羟氨（NH2OH）是该过程中最重要的中间产物。因此，科学界大牛们认为，既然厌氧氨氧化过程中氨也被还原，那么厌氧氨氧化过程中也可能存在羟氨中间产物。最后经过商议“嗯，咱们暂时把羟氨当成是厌氧氨氧化当成是中间产物吧”。就这样，羟氨作为厌氧氨氧化中间产物这一共识一直持续了10年。另外，科学家们在研究厌氧氨氧化反应过程中，还检测到了肼（N2H4）的存在。备注：N2H4是火箭的燃料。当在厌氧氨氧化菌内发现肼后，科学家和记者们都很兴奋，甚至有些记者直接说可

3894 1 工艺技术 | 氨氧化发表于 2021-03-28

说说：厌氧氨氧化研究及发展史

Gist-Brocades酵母厂位于荷兰鹿特丹市市中心，由于工厂产生大量臭鸡蛋味的气体和含硫废物，因此该厂并不受当地人欢迎。为了讨好厂区附近的邻居，该公司设计了一道除味的工艺，就是用厌氧池来取代密闭出水。因此该厂将80年代中期建的一所中试改成厌氧池，使得硫化物浓度有所下降。但是，当居民在呼吸上松了一口气后，厂里的工人们却注意到了一个奇怪的现象。道理上，氨需要氧进行降解，所以工程师认为厌氧池中的氨氮浓度应该保持不变。但是几个月后，氨浓度仍继续降低，并且开始产生氮气。

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7629 3 工艺技术 | 氨氧化发表于 2021-03-28

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[关注]再生水厂主流厌氧氨氧化和强化生物除磷共存

流短程硝化厌氧氨氧化（PN/A）已经在世界不同国家的若干污水厂里开始了不同规模的实地测试。新加坡的樟宜再生水厂就是其中的先锋领地之一。参与该项目的研究团队在研究主流PN/A的同时，意外地发现强化生物除磷的存在，并对其进行了量化的分析验证。以曹业始博士为首的新加坡本土团队联合了来自国际水协专家组成员、荷兰代尔夫特理工大学的MarkvanLoosdrecht教授和前国际水协主席、美国密歇根大学的GlenDaigger教授对樟宜再生水厂主流PN/A中的EBPR进行了研究考察。樟宜再生水厂简介樟宜再生

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2601 0 调试运管 | 氨氧化发表于 2021-03-28

区别：厌氧氨氧化与短程硝化反硝化

厌氧氨氧化与短程硝化反硝化的区别，很多小伙伴容易搞混，本文从两个工艺本身的原理出发写一写两个工艺的异同点！ 1、短程硝化反硝化生物脱氮包括硝化和反硝化两个反应过程，第一步是由亚硝化菌将NH4+-N氧化为NO2--N的亚硝化过程；第二步是由硝化菌将NO2--N氧化为氧化为NO3--N的过程；然后通过反硝化作用将产生的NO3—N经由NO2--N转化为N2，NO2--N是硝化和反硝化过程的中间产物。1975年Voets等在处理高浓度氨氮废水的研究中，发现了硝化过程中NO2--N积累的现象，首次提出了短程硝化反硝化脱氮

3320 0 前沿关注 | 氨氧化发表于 2021-03-28

进展 | 氨氧化AOA及AOB研究

AOA与AOB研究进展氨氧化是氮循环中的一个重要步骤，长期以来被认为是由氨氧化菌(AOB)进行的。氨氧化古生菌(AOA)的发现引起了人们对这两个官能团在不同生态位上的相对贡献以及导致它们生态位分离的因素的关注。已有研究表明，氨/铵浓度、pH值、有机质、氧浓度、温度、盐分、硫化物浓度、磷酸盐浓度、土壤水分等环境因素均可能与AOA和AOB的丰度和分布有关。尽管对AOA和AOB的生态学进行了大量的研究，以找出主导AOA和AOB生态位分离的关键环境因子，但很少有研究探讨环境因子之间的相互关系。本文

2602 0 前沿关注 | 氨氧化发表于 2021-03-28

[说说]污水处理过程中的碳中和

污水实际上是一种资源与能源的载体,污水中含有大星的有机物,有机物是一种含能物质,且污水中还含有大量的植物营养素(氮、磷、钾). 污水处理实质是通过人工各种复杂技术手段,不惜消耗资源与能量,来分离、降解、转化污水中污染物(大多数为有机污染物)的复杂过程、换言之,污水处理是一种消耗能源的碳排放过程,或者是一种从水污染向大气污染的逐渐演变过程。传统的污水处理手段是利用细菌代谢污水中的有机物,为了使工作效率提高,还需大量的动力来曝气,增加水中的DO(溶解氧),在此过程中,细菌代谢会

3407 0 其他相关 | 碳中和发表于 2021-03-28

[案例]荷兰Apeldoorn污水处理厂-碳中和

Apeldoorn污水处理厂是一个中型水厂（如下图），通过热电联产系统产生电和热。到2019年，该污水处理厂已经能够生产17800 MWh的电力，其中一半的电力都提供给了电网，能够满足2600户家庭的电力需求。此外，它也同时产生28700GJ的热量，其中除了小部分被水厂利用外，剩下的大部分则提供给了附近2400个家庭使用。此外，作为能源厂，它能够生产400吨的鸟粪石作为磷肥，其中150吨能被直接作为肥料卖出，而250吨作为半成品卖给肥料加工厂。除了产生电能和热能，荷兰还建立了世界上第一个能够

4971 0 市政相关 | 碳中和发表于 2021-03-28

[动态]荷兰未来污水处理新框架NEWs及其实践

基于可持续污水处理理念,荷兰2008年制定出未来污水处理的NEWs框架,即未来污水处理厂将是营养物(Nutrient)、能源(Energy)与再生水(Water)的制造工厂。荷兰的应用水研究基金会（STOWA）在2010年的报告中指出，荷兰的污水处理厂有望在2030年从污水处理厂，转型为能源、原料厂。营养物工厂 (1)污水中的营养物质,特别是磷在处理过程中可有效回收,以最大限度延缓磷资源的匿乏速度。这便是营养物工厂的内涵. (2)有机物为能量的载体,转化后可用于弥补运行能耗,实现硖中和运行目的;污水本身所

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6332 1 前沿关注 | 碳中和发表于 2021-03-28

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[案例]睢县第三污水处理概念厂-碳中和

项目包括一座4万m3/d的新概念污水厂，出水用于补给利民河;一座100t/d的生物有机质中心，产出营养土用于绿化或土壤改良，沼气用于厂区发电。概念厂的规划和建设，应包含但不限于以下四个方面的追求，包括“水质永续、能源回收、资源循环、环境友好”，这意味着：出水水质能够满足水环境变化和水资源可持续循环利用的需要，实现现有法律标准要求的常规污染物、氮磷污染物的去除，在考虑生态环境健康的条件下对新兴污染物的去除; 在有适度外源有机废弃物协同处理的情况下，大幅提高能源的

5173 0 市政相关 | 碳中和发表于 2021-03-28

[前沿观察]污水处理工艺未来发展方向及其应用-下

目前的挑战与现实意义虽然世界各地的污水处理实践不断地推动和深化主流厌氧氨氧化的认识，但目前的挑战依然巨大，这些挑战从宏观层面看主要是水温较低与基质浓度较低造成的不利影响，从微观层面来看实际上是如何控制不同微生物的高度共生。在主流厌氧氨氧化工艺中，主要有Anammox菌、AOB、NOB、普通异养菌（OHO），这些微生物共存于一个系统中，对不同的基质形成了非常复杂的竞争关系，主要有AOB与NOB对氧的竞争（DO的控制水平、曝气的时间）、NOB与Anammox菌对亚硝酸盐氮的竞争（不同的亚硝

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3386 0 前沿关注 | 碳中和发表于 2021-03-28

[前沿观察]污水处理工艺未来发展方向及其应用-上

现代污水处理技术在经历了100年的发展之后迎来了新的挑战与机遇，未来污水处理发展的方向将朝着紧凑性、可持续性的方向发展，其中好氧颗粒污泥将向着连续流的方向发展，在实际应用中将会更加注重絮体与颗粒污泥之间的平衡；碳转向是今后污水处理发展的一个重要方向；主流短程脱氮技术的发展愈加深入，未来的突破可能在微生物方面的认识进展；生物膜技术的认识和应用将会更加深入，MABR技术独特的特点使得供氧效率得到极大提高。在上述工艺发展过程中，ICA的应用将更加普及，基于数据调谐的模型应

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30697 0 前沿关注 | 碳中和发表于 2021-03-28

探析：我国污水厂碳中和运行的潜力

现阶段我国污水处理规模体量巨大，碳中和在未来污水厂中的运行中必将成为一大趋势，其对推动行业乃至社会的绿色发展具有重大意义。然而，受限于污水行业技术水平低等诸多因素限制，我国目前尚未建成真正意义上的“碳中和”污水厂。本次推荐的参考文献是以北京某污水厂为实例，从理论上分析了当前AAO工艺条件下污泥厌氧、水源热泵以及太阳能利用对碳中和运行的贡献潜力，并得出污泥厌氧能量自给率仅达53%的结论。在我国污水有机物含量低不利于能量回收的情况下，如何制定碳中和发展之路？值得

2253 0 其他相关 | 水进展发表于 2021-03-27

[案例]荷兰2030年污水厂路线图-碳中和

荷兰有一个中央政府（Rijk），下边是省政府(Provincies)，然后再一级就是市政府(Gemeenten)，但这里有一个机构和市政府平级，它就是水委会(Waterschappen)。水委会是荷兰最为古老的民主机构之一。它们负责与水有关的大部分事务：包括了负责维护堤防和土地排水，以及水的质量。它们在国家的环境管理方面发挥着重要作用。在过去，一个水委会只分管几个堤坝和沟渠，保护附近的几个社区。但水委会的架构在不断改革，水委会的数目已从1850年的3500多个精简至2018年的21个。水委会之间的合作也在逐步加

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11304 3 市政相关 | 水进展发表于 2021-03-27

观点：关于污泥处理处置与资源化碳中和背景下的思考

污泥处理处置是我国污水处理的短板，同时也是打赢污染防治攻坚战的重要任务。基于污泥特性与处理处置技术特征，污泥处理处置过程碳排放主要包括能耗药耗造成的能量源碳排放、逸散性温室气体排放，以及能量资源回收和产物利用形成的碳补偿。现有污泥处理处置技术路线碳排放水平为：深度脱水-填埋 > 干化焚烧 > 好氧发酵-土地利用 > 厌氧消化-土地利用。在碳中和的背景下，未来污泥处理处置应以节能降耗及资源能源回收为目标，通过现有技术提升与绿色低碳技术开发，实现过程能耗降低、化学药剂替代