1、PAGE PAGE 3厭氧氨氧化反應原理及工藝影響因素與應用厭氧氨氧化指的是在缺氧條件下以亞硝酸鹽為電子受體將氨氧化為氮氣的過程，該過程由一類獨特的、被稱為“厭氧氨氧化菌”的專性厭氧微生物催化完成；更重要的是，厭氧氨氧化在污水處理領域顯示出良好的應用潛力，目前厭氧氨氧化工藝及其應用成為了研究的熱點，本文重點介紹厭氧氨氧化菌的生物學特性，厭氧氨氧化反應原理，厭氧氨氧化工藝的影響因素及實際工程應用。1引言隨著城市人口的增多和工業化水平的發展，我國水資源污染問題日漸突出，水體富營養化問題加劇，處理城市污水已成為當下的熱點。相比于其他的脫氮工藝，厭氧氨氧化反應不但展現出更好的脫氮性能，而且不需要外加有

2、機碳源作為電子供體，在節約成本的同時，防止了投加碳源所產生的二次污染；避免了溫室氣體的排放，同時也減少了實驗所需的占地空間1。2厭氧氨氧化菌的生物學特性厭氧氨氧化菌作為浮霉菌的一類，必然具有浮霉菌細胞所具有的一切特性。浮霉菌具有十分獨特而典型的細胞結構：由膜包裹形成的亞細胞結構。這種浮霉菌的特征結構在厭氧氨氧化菌中也得到體現，如圖1所示。透射電鏡分析表明厭氧氨氧化菌有自己獨特的一類由膜包裹形成的細胞器，被命名為厭氧氨氧化體）。由圖1，可以看出，厭氧氨氧化菌從外到內由八部分構成：（1）細胞壁；（2）細胞質膜；（3）PP質；（4）細胞內質膜；（5）核糖質；（6）細胞類核；（7）厭氧氨氧化體膜；（8

3、）厭氧氨氧化體。3厭氧氨氧化工藝的影響因素(1)溫度，溫度主要是通過影響酶的活性進而影響厭氧氨氧化反應。鄭平等2研究表明，當溫度從15提升到35時，反應的速率加快；隨著溫度升高到35時，反應速率隨之下降，所以最適的溫度在30左右。3035是厭氧氨氧化菌的最佳生存的溫度。（2）pH，pH通過兩個方面對厭氧氨氧化菌產生影響。一方面是厭氧氨氧化菌的耐受程度，另一方面也影響基質的平衡。Strous等3研究厭氧氨氧化菌最適宜的pH在6.78.3之間，而在8.0左右是其最大的反應速率。（3）溶解氧，厭氧氨氧化菌是一種厭氧菌，反應器中有氧氣的存在對它產生明顯的抑制作用。所以，在厭氧氨氧化菌的富集培養和厭氧氨

4、氧化工藝啟動中，為了實現厭氧，都對進水箱或反應器進行系統的曝氣（氮氣或者氬氣）。（4）有機物，在厭氧條件下，有機物會作為電子供體和亞硝酸鹽發生反硝化作用，導致異養的反硝化菌快速生長繁殖，反硝化菌與厭氧氨氧化菌競爭生存空間和底物，從而抑制厭氧氨氧化菌的活性。4厭氧氨氧化工藝應用現狀在過去的10年里，ANAMMOX工程化應用逐漸興起，ANAMMOX工程化裝置和研究文獻呈逐年增長趨勢。目前，工程化的裝置主要包括移動床生物膜反應器4、顆粒污泥反應器5和序批式反應器6，還有少數生物轉盤和活性污泥系統。傳統的生物膜技術也成功用于PN-ANAMMOX工藝。RBC是最早發現存有ANAMMOX反應的反應器之一，隨后被Ghent大學成功應用OLAND工藝中。RBC的運營成本低，但工藝缺乏靈活性。如圖是世界上厭氧氨氧化技術的實際工程應用。5總結與展望厭氧氨氧化菌的發現將污水脫氮領域帶到了更高的層次，以厭氧氨氧化為代表的自養脫氮技術所呈現出的可持續性贏得了全世界的認可和關注。本文分析了厭氧氨氧化菌的生物學特性，總結了厭氧氨氧化工藝