厌氧氨氧化工艺

2020/5/28,华东师范大学,ANAMMOX,厌氧氨氧化工艺,51150602170陈文涵,2020/5/28,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,2020/5/28,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,2020/5/28,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。,2020/5/28,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。,2020/5/28,华东师范大学,研究背景,2020/5/28,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,2020/5/28,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）,2020/5/28,华东师范大学,脱氮工艺,生物脱氮法,2020/5/28,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,2020/5/28,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,2020/5/28,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,2020/5/28,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,2020/5/28,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,2020/5/28,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,2020/5/28,华东师范大学,厌氧氨氧化工艺,温度：3037摄氏度pH：6.78.3基质FAFNA：11.32,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）,2020/5/28,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,2020/5/28,华东师范大学,厌氧氨氧化工艺,NH4+1.5O2NO2-+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,2020/5/28,华东师范大学,厌氧氨氧化工艺,NH4+0.85O20.435N2+1.4H+0.13NO3-+1.3H2O,2020/5/28,华东师范大学,厌氧氨氧化工艺,2020/5/28,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,2020/5/28,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,2020/5/28,华东师范大学,厌氧氨氧化工艺,厌氧氨氧化工艺,2020/5/28,华东师范大学,厌氧氨氧化工艺,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，节省了占地面