工艺技术说说：厌氧氨氧化发现到应用的阶段

查看全部 · 发表于 2021-3-28 14:09:24

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？我总解释说，这只是个名字，不要太在意。

②富集：如何应用厌氧氨氧化处理污水呢？第一步应该是怎么富集出来这种特殊的微生物。随着人们对这种菌的研究，底物明确为氨氮和亚硝酸盐，适宜的生长条件（pH，温度，微量元素），抑制因素（DO，有机物）等也逐渐清晰。最终在荷兰戴尔福特工业大学的一个实验室中，率先实现了厌氧氨氧化的富集。富集厌氧氨氧化的反应器有 UASB、 SBR、生物转盘等，这些反应器经证实都是可行形式。

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③技术流程：那么厌氧氨氧化菌富集成功后，怎么应用呢？我们都知道，厌氧氨氧化反应需要同时存在氨氮和亚硝酸盐氮，且氨氮与亚硝氮的比例接近1:1.32。而半短程硝化反应恰好可以将进水的一半氨氮通过 AOB 传化成亚硝酸盐，正好满足厌氧氨氧化反应的进水要求。而半短程硝化反应器也可以采用 SHARON， SBR 等多种形式。

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④工程化：荷兰相关科研人员将原有的试验室条件下的反应器，通过数学模型直接扩大 10000 倍，在鹿特丹水厂建立了两段式 SHARON + ANAMMOX 实际工程处理污泥消化液。

至此，想必大家脑海中会有个疑问，为什么第一个实际工程是处理消化污泥脱水液？

消化污泥脱水液单独处理对污水处理厂有诸多好处。而且其水质水量特点非常适合厌氧氨氧化工艺。首先，污泥消化液的温度可达 30 ～ 35℃ ，恰好为后续厌氧氨氧化反应提供良好的进水温度。其次，污泥消化液单独处理可利用原水温度提高微生物的活性，并且结合消化液的高氨氮的抑制作用实现稳定的短程硝化。而消化液中氨氮与碱度的比例适中，有利于控制进水中50%的氨氮被氧化，提供厌氧氨氧化反应器适宜的进水。正是因为消化液上述特点，在2014年的全球范围内的厌氧氨氧化工程统计中，75%的项目是处理污泥消化液。