建筑知識(shí)-厭氧氨氧化反應(yīng)原理、工藝影響因素及應(yīng)用

1、厭氧氨氧化反響原理、 工藝影響因素及應(yīng)用 厭 氧氨氧化是指在缺氧條件下，以亞硝酸鹽為電子受體，將氨氧化成 氮的 過(guò)程。這個(gè)過(guò)程是由一種叫做“厭氧氨氧化細(xì)菌的特殊厭氧微生 物催 化的。更重要的是，厭氧氨氧化在污水處理領(lǐng)域顯示出良好的應(yīng) 用潛力。 目前， 厭氧氨氧化是指在缺氧條件下，以亞硝酸鹽為電子受體，將氨氧化成 氮 的過(guò)程，由一種獨(dú)特的厭氧微生物“厭氧氨氧化細(xì)菌催化；更重要 的 是，厭氧氨氧化在污水處理領(lǐng)域顯示出良好的應(yīng)用潛力。目前，厭 氧氨 氧化工藝及其應(yīng)用己成為研究熱點(diǎn)。本文重點(diǎn)介紹厭氧氨氧化細(xì) 菌的生 物學(xué)特性、厭氧氨氧化反響的原理、厭氧氨氧化過(guò)程的影響因 素及其實(shí) 際工程應(yīng)用。引言隨著

2、城市人口的增加和工業(yè)化水平的開展，我國(guó)水污染問(wèn)題日益 突 出，水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題加劇，因此城市污水處理成為目前的熱點(diǎn)。 與其 他脫氮工藝相比，厭氧氨氧化反響不僅表現(xiàn)出更好的脫氮性能 , 而且不 需要添加有機(jī)碳源作為電子供體，節(jié)約了成木，防止了添加碳 源帶來(lái)的 二次污染； 防止了溫室氣體的排放， 實(shí)驗(yàn)所需的占用空間也 減少了 2。 2 厭氧氨氧化細(xì)菌的生物學(xué)特性厭氧氨氧化細(xì)菌作為一種 漂浮霉菌，必 須具備漂浮霉菌細(xì)胞的所有特性。浮模有一種非常獨(dú)特 和典型的細(xì)胞結(jié) 構(gòu)：膜包裹形成的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。這種漂浮霉菌的特征 結(jié)構(gòu)也表達(dá)在厭氧 氨氧化細(xì)菌上，如圖 2 所示。透射電鏡分析說(shuō)明厭 氧氨氧化細(xì)菌有自己

3、獨(dú)特的被膜包裹的細(xì)胞器，稱為厭氧氨氧化體。從圖1可以看出，厭氧氨氧化細(xì)菌由外向內(nèi)由八局部組成：2細(xì)胞壁;細(xì)胞質(zhì)膜；PP質(zhì)量；胞質(zhì)膜；核糖體；細(xì)胞核；厭氧 氨氧 化膜；8厭氧氨氧化物。3厭氧氨氧化過(guò)程的影響因素 1溫度，主 要影響酶的活性，進(jìn)而影響厭氧氨氧化反響。鄭平2研究說(shuō)明，當(dāng) 溫度從15上升到35時(shí)，反響速率加快；當(dāng)溫度升至35時(shí)，反響速率降低， 因此最正確溫度為30左右。厭氧氨氧化細(xì)菌的最正確生存溫度 為3035o2 pH和pH對(duì)厭氧氨氧化菌有兩方而的影響。一方而是厭氧氨氧化菌的耐受性，另一方面也影響基質(zhì)的平衡。Strous等人研究了厭氧氨氧化細(xì) 菌的最適pH值在6.7 8.3之間，其最

4、大反響速 率在8.0左右。3溶 解氧。厭氧氨氧化菌是一種厭氧菌，反響器中氧氣的存在可以明顯抑制它。因此，在厭氧氨氧化細(xì)菌的富集培養(yǎng)和厭氧氨氧化工藝的啟動(dòng)中，為了實(shí)現(xiàn)厭氧，進(jìn)水槽或反響器被系統(tǒng)地充 氣氮?dú)饣虻獨(dú)狻?有 機(jī)物，在厭氧條件下，有機(jī)物會(huì)作為電子供體對(duì)亞硝酸鹽進(jìn)行反硝化，導(dǎo)致異養(yǎng)反硝化菌的快速生長(zhǎng)繁殖。反硝化細(xì)菌與厭氧氨氧化細(xì)菌爭(zhēng)奪生存空間和底物，從而抑制厭氧氨氧化細(xì)菌的活性。4厭氧氨氧化工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀近10年來(lái)，厭氧氨氧化的 工程應(yīng)用逐漸興起，厭氧氨氧化的 工程裝置和研究文獻(xiàn)逐年增多。目 前工程裝置主要有移動(dòng)床生物膜反響 器4、顆粒污泥反響器和序 批式反響器6,以及少量生物轉(zhuǎn)盤和 活性污泥系統(tǒng)。傳統(tǒng)生物膜技術(shù) 也己成功應(yīng)用于厭氧氨氧化工藝。加拿 大皇家銀行是第一批發(fā)現(xiàn)厭氧 氨氧化反響的反響器之一，并被根特大學(xué) 成功應(yīng)用于奧蘭德工藝。RBC 運(yùn)營(yíng)成木低，但流程缺乏靈活性。圖為厭氧氨氧化技術(shù)在國(guó)際上的實(shí) 際 工程應(yīng)用。總結(jié)與展望厭氧氨氧化菌的發(fā)現(xiàn)將廢水脫氮領(lǐng)域提升到 了一 個(gè)新的高度，以厭氧氨氧化為代表的自養(yǎng)脫氮技術(shù)的可持續(xù)性贏 得了全 世界的認(rèn)可和關(guān)注。本文分析了厭氧氨氧化細(xì)菌的生物學(xué)特性 ，總結(jié)了厭 氧氨氧化工藝的原