（四川大学，四川 成都 610225）
摘要：本文介绍了基于厌氧氨氧化技术的新型生物脱氮工艺，包括厌氧氨氧化工艺、 SHARON-ANAMMOX工艺、CANON 工艺、OLAND 工艺、DEMON工艺。厌氧氨氧化法主要针对高浓度氨氮低COD废水，列举了四种可处理的实际废水。
关键词：生物脱氮；厌氧氨氧化工艺；工程应用
1.前言
随着工农业生产的飞速发展和和生活水平的不断提高，人类活动对自然环境产生巨大影响，导致各类氮素化合物累积。其中，水体氮素污染问题尤为严重。新型生物脱氮技术按其生化反应原理可分为两类基本技术,一类是基于硝化一反硝化生化过程的新型生物脱氮工艺，另一类为基于厌氧氨氧化（ANAMMOX）反应的新型生物脱氮工艺。
2.厌氧氨氧化原理
厌氧氨氧化是指在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌将NH4+和NO2－直接转变为N2。厌氧氨氧化的化学计量关系如式1[1]。
NH4++1.32NO2-+0.066HCO3-+0.12H+→1.0N2+0.26NO3-+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O（式1）
3.厌氧氨氧化相关工艺
3.1 ANAMMOX工艺
ANAMMOX工艺是在缺氧条件下利用厌氧氨氧化菌，将废水中的NH4+和NO2－转化为N2的方法。要实现厌氧氨氧化工艺，废水基质需含有NH4+与NO2-，而典型的废水中氮素主要以NH4+氧形态存在。因此，厌氧氧氧化需与短程硝化工艺组合，才能实现脱氮。
3.2 SHARON-ANAMMOX工艺
SHARON工艺先在有氧条件下利用氨氧化细菌将NH4+氧化为NO2，然后在缺氧条件下，以有机物为电子供体，将NO2-反硝化[2]。因此利用SHARON 工艺将原水中50%的NH4+转化为NO2-，理论上保证进入厌氧氨氧化反应器中的NH4+-N：NO2--N约为1∶1.32，实现氮素的脱除。
3.3 CANON工艺
CANON（完全自养脱氮）工艺是短程硝化和厌氧氨氧化技术的组合工艺。在限氧条件下，利用絮体污泥的分层特性，处于外层的氨氧化菌进行亚硝酸化（短程硝化），处于内层的厌氧氨氧化菌进行厌氧氨氧化。在CANON工艺中，通常采用限制曝气的方式积累NO2-[3]。
3.4 OLAND工艺
OLAND（限制自养硝化反硝化）工艺是部分硝化与厌氧氨氧化结合的生物脱氮系统。在低溶解氧的条件下（0.1~0.3mg·L-1），氨氧化菌相对于硝化细菌对O2有更强的亲和力，氨氧化菌更易氧化NH4+为NO2-。
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3.5 DEMON工艺
DEMON（好氧反氨化）工艺的关键因素是控制供氧条件，不需要添加额外的碳源。与CANON和OLAND工艺不同之处在于，DEMON工艺通过pH值控制系统内的亚硝酸盐浓度，工艺主要以SBR方式运行[4] 。
4.厌氧氨氧化工艺工程应用
从污水处理工程应用角度看，厌氧氨氧化过程与传统脱氮方式相比不需投加电子供体（碳源），可以节省60%以上能量。同时，厌氧氨氧化过程产生的剩余污泥产量低，节省了大量的污泥处置费用。
（1）污泥消化液和污泥压滤液的处理。主要采用亚硝化联合厌氧氨氧化的方式。瑞士Fux等使用SBR反应器运行短程硝化-厌氧氨氧化工艺，处理氨氮浓度为620～650mg/L的废水，总氮去除率达92%，污泥产量也较低[5]。
（2）垃圾渗滤液的处理。垃圾渗滤液具有有机物浓度高、重金属等有毒物质含量高、水质变化大、氨氮含量高、可生化性差等特点。目前普遍采用短程硝化-厌氧氨氧化工艺处理垃圾渗滤液。
（3）畜禽养殖废水的处理。畜禽养殖废水成分复杂、水质水量波动大、COD 浓度较高且存在部分有机氮，传统硝化-反硝化处理这类高氨氮养殖废水时，存在着能耗高、脱氮效果差、需要补充碳源、投加碱等缺点。而厌氧氨氧化工艺有望成为养殖废水脱氮的备选工艺。
（4）味精废水的处理。味精废水具有悬浮物浓度高、COD高、生化需氧量高、NH4+-N高、SO42−高、pH值低等特点[6]。通辽梅花味精废水Ⅰ期工程厌氧氨氧化反应器容积高达6600m3，是迄今世界上规模最大的厌氧氨氧化工程。
除了上述废水，对焦化废水、城市生活污水、粪便污水、含盐废水的处理也有研究。
4.结论
厌氧氨氧化工艺作为新型的生物脱氮工艺，具有很大的发展前景。目前对不同工艺过程中的影响因素进一步探索，缩短启动时间，实现厌氧氨氧化工程上的广泛应用。
参考文献
[1]Ma B,Wang SY, Cao SB, et al. Biological nitrogen removal from sewage via厌氧氨氧化:recent advances [J]. Bioresource Technology, 2016,200:981-90.
[2]袁林江,彭党聪,王志盈.短程硝化-反硝化生物脱氮.中国给水排水,2000,16(2):29～31
[3]王亚宜,黎力,马骁,等.厌氧氨氧化菌的生物特性及CANON厌氧氨氧化工艺[J].环境科学学报,2014, 34(6):1362-1374.
[4]桂双林,麦兆环,付嘉琦,王歆,吴九九.基于厌氧氨氧化技术的新型生物脱氮工艺研究进展[J].能源研究与管理,2017(02):29-33.
[5]Fux C，Boehler M ， Huber P，et al. Biological treatment ofammonium-rich wastewater by partial nitritation and subsequentanaerobic ammonium oxidation（厌氧氨氧化）in a pilot plant[J].Journal of Biotechnology，2002，99（3）：295-306.
[6]陈旭良.短程硝化-厌氧氨氧化工艺处理味精废水的研究[D]. 杭州：浙江大学，2006
作者简介：孙玉（1995.05—），女，四川省南充人，成都市双流区四川大学环境工程专业，硕士研究生。
论文作者:孙玉
论文发表刊物:《知识-力量》2019年4月上
论文发表时间:2019/1/25
标签：工艺论文; 废水论文; 脱氮论文; 生物论文; 污泥论文; 氮素论文; 条件下论文; 《知识-力量》2019年4月上论文;