IC晋城厌氧反应器造纸污水处理

IC晋城厌氧反应器造纸污水处理

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生物处理法作为19 世纪末废水处理新型技术，与物化处理法相比具有处理费用低，不会对环境造成二次污染等优点.因此，生物处理法至今已成为世界各国污水二、三级处理的主要手段.*氮元素可在相应微生物的作用下转化成各种氧化态和化学形式(目前已知的生物氮循环途径如 图 1所示)，因此在污水生物脱氮处理中衍生了大量组合工艺.而厌氧氨氧化过程是目前捷径的生物脱氮过程，因此被誉为前景的污水脱氮工艺.为了更好的将厌氧氨氧化工艺应用到实际规模中，本文着重对厌氧氨氧化菌的发现及其与污水处理中常见细菌的协同与竞争关系进行了详细的综述.旨在为厌氧氨氧化工艺在污水生物处理中的应用提供理论依据，并为今后厌氧氨氧化工艺的研究方向提出一些意见.

厌氧氨氧化概述

　　早在1976年，Broda预言在自然界中存在一种以NO-2或NO-3作为电子受体把NH+4氧化成N2的化能自养型细菌.直到1995年，Mulder等处理酵母废水的反硝化流化床反应器内发现了NH+4消失的现象，从而证实了厌氧氨氧化反应的存在.

①厌氧氨氧化在缺氧条件下进行，无需氧气的供应，可节省62.5%的能源消耗.

　　②厌氧氨氧化以无机碳(CO2或HCO-3)为碳源，无需投加有机碳，大大节省了碳源.

　　③亚硝化-厌氧氨氧化所产生的CO2与普通的硝化-反硝化系统相比减少90%.

　　④AAOB生长缓慢、产率低，因此工艺剩余污泥量少，污泥处置费用低.

　　⑤厌氧氨氧化氮去除率及氮去除负荷较高，从而能够减少工艺占地面积，降低工艺基建成本.

　　AAOB是一群分支很深的浮霉状菌.AAOB生长缓慢，在30~40℃条件下，其倍增时间为10~14 d，细胞产率为0.11 g(VSS)/g(NH+4)，如果对培养条件进行优化，其倍增时间可缩短至4.8 d，甚至1.8 d.如表 1所示为目前已发现的5属17种Anammox菌.相关研究表明，AAOB为地球氮循环做出了巨大贡献，目前已在自然环境和人工环境中发现了大量AAOB的存在.其中厌氧的自然生态系统包括：海洋沉积物和海洋水体、淡水沉积物和淡水水体、红树林地区(以及陆地生态系统等.而在人工生态系统中包括：污水处理厂、海洋循环水产养殖系统、垃圾渗滤液处理系统.此外，人们以各种环境中发现的AAOB作为基础，将其引入污水处理系统，循序渐进地对AAOB进行驯化培养以处理各类废水，包括实验室规模、中试规模及实际规模的污泥消化液、垃圾渗滤液、焦化废水、味精废水、养猪废水(以及制药废水等.

　在自然生态系统中，如海洋表面，由于氧气比较充足，氨可被氧化为硝酸盐，在水的流动作用下硝酸盐被传输到海洋深处的缺氧区，在缺氧区反硝化菌可将硝酸盐还原成亚硝酸盐，为AAOB提供必要基质. 为了衡量厌氧氨氧化作用对海洋氮循环的贡献大小，对格陵兰东、西海岸的沉积物、杜尔塞海湾的缺氧水体以及黑海水域做了相关研究.发现由厌氧氨氧化作用所产生的N2占总N2的量分别为：1%~35%、19%~35%和40%.

　　在人工生态系统中，AAOB可以和反硝化菌共存.在以反硝化污泥当做种泥来启动厌氧氨氧化反应器研究中发现AAOB和反硝化菌都以亚硝酸盐当做基质，但能够决定脱氮过程的主要因素是C/N比和TOC负荷.Tal等以硝化污泥和反硝化污泥当做种泥来富集厌氧氨氧化，结果表明用反硝化污泥富集的厌氧氨氧化活性较高(以联氨氧化活性表征约0.16 μmol · beed-1 · h-1)，说明AAOB和反硝化菌的协同作用要强于AOB.

　厌氧消化工艺的主要终产物为氨和甲烷.气相中的甲烷易被收集和纯化用作能源物质，但液相中的甲烷却很难被回收，尤其是在低温条件下.如果不对溶解性甲烷进行适当处理，其将会缓慢释放到空气中造 成温室效应