新型污水处理工艺研究进展

徐扬帆 王龙涛 陈文峰

摘 要：厌氧氨氧化（Anammox）工艺因具有无须曝气、脱氮效率高、污泥产率低、运行成本较传统脱氮工艺低的特点，在污水净化方面拥有广阔的应用前景。本文阐述了Anammox的原理、Anammox反应的影响因素以及目前耦合的主要工艺，并结合研究现状进行了展望。

关键词：厌氧氨氧化;生物脱氮;污水处理

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）03-0127-03

Research Progress of New Wastewater Treatment Technology

XU Yangfan1，2，3，4 WANG Longtao1，2，3，4 CHEN Wenfeng1，2，3，4

（1. CCCC Second Harbor Engineering Co.， Ltd.，Wuhan Hubei 430040;2. Key Laboratory of Large-span Bridge Construction Technology，Wuhan Hubei 430040;3. Research and Development Center of Transport Industry of Intelligent Manufacturing Technologies of Transport Infrastructure，Wuhan Hubei 430040;4. CCCC Highway Bridge National Engineering Research Centre Co.， Ltd.，Wuhan Hubei 430040）

Abstract： The Anammox process has the characteristics of no need for aeration， high denitrification efficiency， low sludge yield， and lower operating cost than traditional denitrification processes， so it has broad application prospects in sewage purification. This paper expounded the principle of Anammox， the influencing factors of Anammox reaction and the main coupling process at present， and prospected the research status.

Keywords： Anammox;biological denitrification;wastewater treatment

20世紀70年代，Broda就依据热力学方程式（见式（1））推测自然环境下可能存在以亚硝酸盐（NO2-）作为电子受体来氧化氨氮（NH4+）的反应。直到1995年，MULDER等人在生物脱氮流化床的研究中才证实了该反应的存在[1]，由于参与反应的微生物是在厌氧条件下对氨进行氧化，因此其被称为厌氧氨氧化（anaerobic ammonium oxidation，Anammox）微生物。

[NO2-+NH4+→N2+2H2O ΔG=-358 kJ/mol]     （1）

1 Anammox的菌群种类分布

随着分子生物学技术的快速发展，从种属来看，现已发现的Anammox菌主要分为Scalindua属（细分为Candidatus Scalindua profunda种、Candidatus Scalindua arabic种、Candidatus Scalindua wagneri种、Candidatus Scalindua brodae种）、Kuenenia属（主要种为Candidatus Kuenenia stuttgartiensis）、Jettenia属（主要种为Candidatus Jettenia asiatica）、Brocadia属（细分为Candidatus Brocadia fulgida种、Candidatus Brocadia anammoxidans种、Candidatus Brocadia sinica种）、Anammoxoglobus属（细分为Candidatus Anammoxoglobus propionicus种、Candidatus Anammoxoglobus sulfate种）。这些Anammox菌广泛分布在河流、污水处理厂、垃圾渗滤液处理厂等环境中。这为Anammox菌作为主要的功能微生物处理高浓度氨氮废水提供了依据，保证了其可行性。

2 Anammox反应的影响因素

目前，Anammox在工程应用方面主要存在以下问题：Anammox启动慢;运行的工程条件苛刻。而影响Anammox反应的因素主要有温度、基质浓度、pH和溶解氧（DO）等。

2.1 温度

微生物的生长及活性受温度的影响。Anammox菌生长的最适温度为30～40 ℃，低温会导致Anammox菌的活性降低，而温度高于45 ℃，对Anammox菌产生的抑制作用不可逆。研究发现，NO2-在常温下会迅速被转化成NO3-，温度高于30 ℃时，NO2-才会出现积累[2]。……