环境生物技术

污水生物脱氮----高盐废水的厌氧氨氧化

姓名：白丽静目录1厌氧氨氧化定义和影响因素2Anammox研究进展1污水生物脱氮原理高盐废水的厌氧氨氧化处理3污水生物脱氮废水生化处理脱氮工艺效果好，能彻底地脱除废水中的氨，并且不会造成二次污染，能耗较物理化学法低。但由于生物所能承受氨氮的浓度较低，一般生物处理氨氮浓度不能超过200mg/L。污水生物脱氮原理氨化反应硝化反应反硝化反应同化作用氨化反应（好氧或厌氧）微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化作用。在氨化微生物的作用下，有机氮化合物可以在好氧或厌氧条件下分解、转化为氨态氮。但好氧和厌氧条件下反应过程不同。以氨基酸为例加氧脱氨基反应式为：RCHNH2COOH+O2

RCOOH+CO2+NH3水解脱氨基反应式为：RCHNH2COOH+H2O

RCHOHCOOH+NH3硝化反应（好氧）在亚硝化菌和硝化菌的作用下，将氨态氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程称为硝化反应。硝化反应的总反应式为：NH4++2O2→NO3-+2H++H2O+ΔEPH的变化情况？反硝化反应（缺氧）

在缺氧条件下，NO2-和NO3-在反硝化菌的作用下被还原为氮气的过程称为反硝化反应。目前公认的从硝酸盐还原为氮气的过程见下图：反硝化反应反应式为：PH的变化情况？反硝化反应（缺氧）同化作用

生物处理过程中，污水中的一部分氮（氨氮或有机氮）被同化成微生物细胞的组成成分，并以剩余活性污泥的形式得以从污水中去除的过程，称为同化作用。当进水氨氮浓度较低时，同化作用可能成为脱氮的主要途径。厌氧氨氧化厌氧氨氧化是20世纪90年代中期由荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室开发的一种新型生物脱氮技术，是指在厌氧或缺氧条件下，微生物直接以NO3-或NO2-为电子受体，以NH4+为电子供体，将两种氮素同时转化为氮气的过程，这个过程产生的能量可使厌氧氨氧化菌在厌氧条件下生存。厌氧氨氧化反应方程式：厌氧氨氧化影响因素影响因素pHHRTDO基质浓度其他影响有机质

温度1.氨氮、亚硝氮基质的影响在厌氧氨氧化反应过程中，氨氮和亚硝氮作为反应的底物与能源的主要来源，厌氧氨氧化速率与其浓度密切相关。氨氮和亚硝氮在低浓度时为反应基质，但随着浓度的提高则会成为潜在抑制剂，抑制细菌的生长并干扰细菌的代谢。郑平,胡宝兰.厌氧氨氧化菌混培物生长及代谢动力学研究[J].生物工程学报,2001,17(2):193-198.StrousM,KuenenJG,JettenMSM.Keyphysiologyofanaerobicammoniumoxidation[J].Appl.Environ.Microbiol.,1999,65(7):3248-32502.溶解氧的影响Strous等采用序批式反应器考察了氧对厌氧氨氧化的影响。该序批式反应器以厌氧和好氧交替运行，在充氧期间，未发生厌氧氨氧化反应。只用在停止供氧后，才会发生厌氧氨氧化反应。

Strous等认为溶解氧对Anammox菌的抑制作用是可恢复的。一系列的实验表明，0.5%-2.0%的大气饱和条件下，Anammox菌的活性将被完全抑制。但当利用氩气将DO驱逐走后，Anammox菌的活性将会完全恢复。3.PH的影响对于生化反应过程，PH是关键因素，厌氧氨氧化菌对PH的改变特别敏感。当PH低于6.4时，厌氧氨氧化作用将不会发生。因为PH决定着NH3和NH4+的平衡。当PH太低，游离氨（FA）浓度会变得很低，从而影响Anammox菌的生长，当PH过高时，游离亚硝酸（FNA）就会很高，也不利于Anammox菌的生长。另一方面PH过高，Anammox菌的活性就会下降。4.温度的影响温度对生化反应也有很大的影响，温度升高时，一方面酶促反应加快，另一方面酶活性的丧失也加速。如果条件保持不变，生物反应有一个最适温度，在这个温度下，两种趋向趋于平衡，它的活性最大。一般认为最适温度在30-40℃。5.有机质浓度的影响Anammox菌属于化能自养的专性厌氧菌，生长速度缓慢。当存在有机物时，异养菌增值较快，从而抑制厌氧氨氧化活性。国内外研究表明，对于有机物含量较低而含氮较高的污水，采用Anammox工艺具有较好的处理效果，在含苯酚330mg/L的条件下Anammox菌仍具有较高的活性。6.水力停留时间的影响在Anammox过程中，HRT过低（<0.4d），即反应器容积负荷率过大时，厌氧氨氧化反应器的去除能力（微生物的数量与活性）未能同步得到提高。以亚硝酸作为控制参数，氨去除率明显受到影响，但在HRT较大的情况下，氨氮去除率并未有明显提高，相反水力停留时间的延长，会增大反应器容积。7.其他影响除了亚硝酸盐和铵盐以外，磷酸盐的浓度也会对厌氧氨氧化有影响作用。另外还有很多因素抑制Anammox反应，如2,4-二硝基苯酚，氯化汞，乙炔气体，光照等。优点已知的最简捷、最经济的生物脱氮途径与传统硝化/反硝化相比无需外加碳源污泥产量少无需供氧无需外加碱度缺点

倍增时间长，生长缓慢抗冲击负荷能力弱

对环境条件要求苛刻，DO、温度、pH、有机物等会对Anammox过程产生影响高盐废水的厌氧氨氧化处理高盐度有机废水是指含有机物和至少3.5%（质量分数）的总溶解性固体物的废水。这些废水中除了含有高浓度的有机物外，还含有大量的无机盐。高盐废水高盐度有机废水是指含有机物和至少3.5%（质量分数）的总溶解性固体物的废水。这些废水中除了含有高浓度的有机物外，还含有大量的无机盐。高盐废水的来源海水直接利用过程中排出的高盐度废水工业生产过程产生的高盐度废水其他高盐度废水高盐度废水的危害直接排入土地会造成盐碱地，不适宜植物生长，造成土地污染。排入水体中使水体中的含盐量增加，对淡水中的生物生长造成破坏，导致水生生物的死亡。盐度会对细胞的