污水生物脫氮----高鹽廢水的厭氧氨氧化

姓名：白麗靜目錄1厭氧氨氧化定義和影響因素2Anammox研究進展1污水生物脫氮原理高鹽廢水的厭氧氨氧化處理3污水生物脫氮廢水生化處理脫氮工藝效果好，能徹底地脫除廢水中的氨，并且不會造成二次污染，能耗較物理化學法低。但由于生物所能承受氨氮的濃度較低，一般生物處理氨氮濃度不能超過200mg/L。污水生物脫氮原理氨化反應硝化反應反硝化反應同化作用氨化反應（好氧或厭氧）微生物分解有機氮化合物產(chǎn)生氨的過程稱為氨化作用。在氨化微生物的作用下，有機氮化合物可以在好氧或厭氧條件下分解、轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮。但好氧和厭氧條件下反應過程不同。以氨基酸為例加氧脫氨基反應式為：RCHNH2COOH+O2

RCOOH+CO2+NH3水解脫氨基反應式為：RCHNH2COOH+H2O

RCHOHCOOH+NH3硝化反應（好氧）在亞硝化菌和硝化菌的作用下，將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程稱為硝化反應。硝化反應的總反應式為：NH4++2O2→NO3-+2H++H2O+ΔEPH的變化情況？反硝化反應（缺氧）

在缺氧條件下，NO2-和NO3-在反硝化菌的作用下被還原為氮氣的過程稱為反硝化反應。目前公認的從硝酸鹽還原為氮氣的過程見下圖：反硝化反應反應式為：PH的變化情況？反硝化反應（缺氧）同化作用

生物處理過程中，污水中的一部分氮（氨氮或有機氮）被同化成微生物細胞的組成成分，并以剩余活性污泥的形式得以從污水中去除的過程，稱為同化作用。當進水氨氮濃度較低時，同化作用可能成為脫氮的主要途徑。厭氧氨氧化厭氧氨氧化是20世紀90年代中期由荷蘭Delft技術大學Kluyver生物技術實驗室開發(fā)的一種新型生物脫氮技術，是指在厭氧或缺氧條件下，微生物直接以NO3-或NO2-為電子受體，以NH4+為電子供體，將兩種氮素同時轉(zhuǎn)化為氮氣的過程，這個過程產(chǎn)生的能量可使厭氧氨氧化菌在厭氧條件下生存。厭氧氨氧化反應方程式：厭氧氨氧化影響因素影響因素pHHRTDO基質(zhì)濃度其他影響有機質(zhì)

溫度1.氨氮、亞硝氮基質(zhì)的影響在厭氧氨氧化反應過程中，氨氮和亞硝氮作為反應的底物與能源的主要來源，厭氧氨氧化速率與其濃度密切相關。氨氮和亞硝氮在低濃度時為反應基質(zhì)，但隨著濃度的提高則會成為潛在抑制劑，抑制細菌的生長并干擾細菌的代謝。鄭平,胡寶蘭.厭氧氨氧化菌混培物生長及代謝動力學研究[J].生物工程學報,2001,17(2):193-198.StrousM,KuenenJG,JettenMSM.Keyphysiologyofanaerobicammoniumoxidation[J].Appl.Environ.Microbiol.,1999,65(7):3248-32502.溶解氧的影響Strous等采用序批式反應器考察了氧對厭氧氨氧化的影響。該序批式反應器以厭氧和好氧交替運行，在充氧期間，未發(fā)生厭氧氨氧化反應。只用在停止供氧后，才會發(fā)生厭氧氨氧化反應。

Strous等認為溶解氧對Anammox菌的抑制作用是可恢復的。一系列的實驗表明，0.5%-2.0%的大氣飽和條件下，Anammox菌的活性將被完全抑制。但當利用氬氣將DO驅(qū)逐走后，Anammox菌的活性將會完全恢復。3.PH的影響對于生化反應過程，PH是關鍵因素，厭氧氨氧化菌對PH的改變特別敏感。當PH低于6.4時，厭氧氨氧化作用將不會發(fā)生。因為PH決定著NH3和NH4+的平衡。當PH太低，游離氨（FA）濃度會變得很低，從而影響Anammox菌的生長，當PH過高時，游離亞硝酸（FNA）就會很高，也不利于Anammox菌的生長。另一方面PH過高，Anammox菌的活性就會下降。4.溫度的影響溫度對生化反應也有很大的影響，溫度升高時，一方面酶促反應加快，另一方面酶活性的喪失也加速。如果條件保持不變，生物反應有一個最適溫度，在這個溫度下，兩種趨向趨于平衡，它的活性最大。一般認為最適溫度在30-40℃。5.有機質(zhì)濃度的影響Anammox菌屬于化能自養(yǎng)的專性厭氧菌，生長速度緩慢。當存在有機物時，異養(yǎng)菌增值較快，從而抑制厭氧氨氧化活性。國內(nèi)外研究表明，對于有機物含量較低而含氮較高的污水，采用Anammox工藝具有較好的處理效果，在含苯酚330mg/L的條件下Anammox菌仍具有較高的活性。6.水力停留時間的影響在Anammox過程中，HRT過低（<0.4d），即反應器容積負荷率過大時，厭氧氨氧化反應器的去除能力（微生物的數(shù)量與活性）未能同步得到提高。以亞硝酸作為控制參數(shù)，氨去除率明顯受到影響，但在HRT較大的情況下，氨氮去除率并未有明顯提高，相反水力停留時間的延長，會增大反應器容積。7.其他影響除了亞硝酸鹽和銨鹽以外，磷酸鹽的濃度也會對厭氧氨氧化有影響作用。另外還有很多因素抑制Anammox反應，如2,4-二硝基苯酚，氯化汞，乙炔氣體，光照等。優(yōu)點已知的最簡捷、最經(jīng)濟的生物脫氮途徑與傳統(tǒng)硝化/反硝化相比無需外加碳源污泥產(chǎn)量少無需供氧無需外加堿度缺點

倍增時間長，生長緩慢抗沖擊負荷能力弱

對環(huán)境條件要求苛刻，DO、溫度、pH、有機物等會對Anammox過程產(chǎn)生影響高鹽廢水的厭氧氨氧化處理高鹽度有機廢水是指含有機物和至少3.5%（質(zhì)量分數(shù)）的總溶解性固體物的廢水。這些廢水中除了含有高濃度的有機物外，還含有大量的無機鹽。高鹽廢水高鹽度有機廢水是指含有機物和至少3.5%（質(zhì)量分數(shù)）的總溶解性固體物的廢水。這些廢水中除了含有高濃度的有機物外，還含有大量的無機鹽。高鹽廢水的來源海水直接利用過程中排出的高鹽度廢水工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的高鹽度廢水其他高鹽度廢水高鹽度廢水的危害直接排入土地會造成鹽堿地，不適宜植物生長，造成土地污染。排入水體中使水體中的含鹽量增加，對淡水中的生物生長造成破壞，導致水生生物的死亡。鹽度會對細胞的