厌氧氨氧化工艺.ppt

ANAMMOX 厌氧氨氧化工艺 51150602170陈文涵 2020 1 16 华东师范大学 2020 1 16 华东师范大学 目录一研究背景二脱氮工艺三厌氧氨氧化工艺 研究背景 水体氮素污染及危害我国水体氮素污染现状水体氮素污染源 2020 1 16 华东师范大学 水体氮素污染及危害 人类活动破坏了氮素循环的平衡 中间产物 如亚硝酸盐 硝酸盐 累积 造成环境污染主要表现 诱发 富营养化 水体缺氧发臭 作为毒物 使水生动物致死 2020 1 16 华东师范大学 研究背景 我国水体氮素污染现状 第一次全国污染源普查公报 2010 显示 我国氨氮年排放量为172 9万吨 但污水处理厂对氨氮的消减量仅为37 6万吨 氨氮消减率仅25 十一五 期间 COD排放得到有效控制 氨氮上升为地表水的主要污染 2020 1 16 华东师范大学 研究背景 水体氮素污染源 城市污水 有机氮 氨氮 工业废水和农业污水 氮肥 是水体氮素污染物的主要来源 我国城市生活污水年氨氮排放量为148 9万吨 约占全国氨氮总排放量的86 统计表明 在氮肥的施用过程中利用率仅为40 其余氮素流失进入水体 2020 1 16 华东师范大学 研究背景 2020 1 16 华东师范大学 研究背景 脱氮工艺 物理化学方法生物脱氮法 2020 1 16 华东师范大学 物理化学方法 空气吹脱法 碱性 曝气 磷酸铵镁沉淀法 MgNH4PO4沉淀 鸟粪石 离子交换法 用阳离子交换NH4 折点氯化法 通氯气或次氯酸钠产生氮气 2020 1 16 华东师范大学 脱氮工艺 生物脱氮法 2020 1 16 华东师范大学 year 硝化反硝化工艺 氧限制自养型硝化反硝化工艺 短程硝化反硝化工艺 好氧脱氨工艺 短程硝化厌氧氨氧化工艺 基于亚磷酸盐的全自养型氮去除工艺 脱氮工艺 以A O脱氮工艺为例 2020 1 16 华东师范大学 硝化作用 将氨氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的生物过程反硝化作用 硝酸盐 亚硝酸盐 进入细胞后 被用作电子受体还原为氮气的生物过程 脱氮工艺 2020 1 16 华东师范大学 缺点 硝化作用充氧能耗大 反硝化作用需外加电子受体 有机物 容积脱氮效率低 导致占地面积较大 脱氮工艺 以A O脱氮工艺为例 厌氧氨氧化工艺 厌氧氨氧化原理厌氧氨氧化菌厌氧氨氧化工艺 2020 1 16 华东师范大学 厌氧氨氧化原理 ANAMMOX 在缺氧条件下 以亚硝酸盐作为氧化剂将氨氧化为氮气 或者以氨作为电子供体将亚硝酸盐还原成氮气的生物反应 称为厌氧氨氧化 anaerobicammoniumoxidation 与硝化作用相比 它以亚硝酸盐取代氧气 改变了末端电子受体 与反硝化作用相比 它以氨取代有机物 改变了电子供体反应物是氨和亚硝酸盐 主要产物是氮气和硝酸盐 2020 1 16 华东师范大学 厌氧氨氧化工艺 厌氧氨氧化菌 厌氧氨氧化菌 AAOB 是分支较深的一种细菌 它属于浮霉状菌目下的厌氧氨氧化菌科 共5个属11种 浮霉状菌 硝化菌和反硝化菌都含有ANAMMOX活性的菌株 2020 1 16 华东师范大学 厌氧氨氧化工艺 外外室细胞质核糖细胞质内厌氧氨氧化体 厌氧氨氧化菌 工艺条件 2020 1 16 华东师范大学 厌氧氨氧化工艺 温度 30 37摄氏度pH 6 7 8 3基质FA FNA 1 1 32 厌氧氨氧化工艺 单级处理系统 好氧脱氨工艺 两级处理系统 SHARON ANAMMOX工艺 2020 1 16 华东师范大学 按短程硝化与厌氧氨氧化关系 厌氧氨氧化工艺 SHARON ANAMMOX工艺 对于高氨氮 低亚硝酸盐的污水处理来说 前期的短程硝化阶段是必要的当约50 氨氮被氧化后 pH的降低以及溶氧受限可以抑制剩余氨氮的进一步氧化 2020 1 16 华东师范大学 厌氧氨氧化工艺 NH4 1 5O2 NO2 2H H2O CANON工艺 对于有机质含量低的污水 除了将短程硝化 厌氧氨氧化作用分置于两个反应器中 还可以将两个反应相结合形成一体化反应器氨氮在AOB和AAOB的共同作用下完成转化 2020 1 16 华东师范大学 厌氧氨氧化工艺 NH4 0 85O2 0 435N2 1 4H 0 13NO3 1 3H2O 2020 1 16 华东师范大学 厌氧氨氧化工艺 2020 1 16 华东师范大学 厌氧氨氧化工艺 在实验室规模上 ANAMMOX工艺在不同的反应器中都取得良好的运效果 包括混合床 流化床 SBR反应器 上流式反应器等而作为接种物的厌氧颗粒污泥可以是厌氧颗粒污泥 反硝化污泥及短程硝化污泥等 厌氧氨氧化工艺 悬浮生长系统 SBR工艺 MBR工艺 附着生长系统 2020 1 16 华东师范大学 根据反应器内AAOB的存在状态 厌氧氨氧化工艺 厌氧氨氧化工艺 2020 1 16 华东师范大学 厌氧氨氧化工艺 厌氧氨氧化工艺 2020 1 16 华东师范大学 厌氧氨氧化工艺 总结 优点 自养型细菌 节约能耗以及碳源消耗 厌氧氨氧化菌的细胞产率很低 大大降低了剩余污泥产量 厌氧氨氧化工艺容积效能高 节省了占地