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厭氧氨氧化Anammox的發展簡史

文章出處:亚游网址環境 人氣: 發表時間:2020-03-07 14:21

  源起:厭氧氨氧化反應是在一個處理高氨氮廢水的厭氧流化床中發現的。當時發現者之一 Mulder 就敏銳地意識到該技術在汙水處理中的應用前景,並順利申請了專利。(Anoxic ammoniaoxidation. US Patent 5, 078, 884 (1992)),從專利授權到應用經曆了十年的時間,技術涉及菌種富集、反應器設計、工程建設和啟動等等方麵。

  富集:技術開發人員開始對這種特殊菌展開研究,底物明確為氨氮和亞硝酸鹽,適宜的生長條件(pH,溫度,微量元素)、抑製因素(DO,有機物)等也逐漸清晰。最終在荷蘭戴爾福特工業大學的一個實驗室裏,率先實現了厭氧氨氧化的富集。富集厭氧氨氧化的反應器有 UASB、 SBR、 生物轉盤等,這些反應器經證實都是可行形式。

  技術流程:厭氧氨氧化反應需要同時存在氨氮和亞硝酸鹽氮,且氨氮與亞硝氮的比例接近 1:1.32。而半短程硝化反應恰好可以將進水中一半的氨氮通過 AOB 傳化成亞硝酸鹽,正好滿足厭氧氨氧化反應的進水要求。而半短程硝化反應器也可以采用 SHARON,SBR 等多種形式。

  工程化:荷蘭方麵的相關科研人員將原有的試驗室條件下的反應器,通過數學模型直接擴大 10000 倍,在鹿特丹水廠建立了兩段式 SHARON + ANAMMOX 實際工程處理汙泥消化液。

  消化汙泥脫水液單獨處理對汙水處理廠運行非常重要,而且其水質水量特點非常適合厭氧氨氧化工藝。首先,汙泥消化液的溫度可達 30~35℃,恰好為後續厭氧氨氧化反應提供了良好的進水溫度;其次,汙泥消化液單獨處理可利用原水溫度提高微生物的活性,並且結合消化液的高氨氮的抑製作用實現穩定的短程硝化。而消化液中氨氮與堿度的比例適中,有利於控製進水中 50% 的氨氮被氧化,提供厭氧氨氧化反應器適宜的進水。正是因為消化液上述特點,在 2014 年的全球範圍內的厭氧氨氧化工程統計中,75% 的項目是處理汙泥消化液。

  根據 Anammox 汙泥形態的不同,目前 Anammox 工藝分為以絮體為主的 DEMON 工藝、以生物膜為主的 ANITA 工藝和以顆粒為主的 ANAMMOX 工藝。