高濃度含氨廢水的厭氧脫氮研究進(jìn)展
近幾年來，荷蘭Delft大學(xué)等研究者在流化床反應(yīng)器中發(fā)現(xiàn)了一種新的高濃度含氨廢水的脫氮反應(yīng)過程，并提出了一系列新工藝，如ANAMMOX、SHARON和OLAND等。這些工藝基于對(duì)氮生物循環(huán)的新發(fā)現(xiàn)，為廢水生物脫氮處理提供了新的途徑。
1 ANAMMOX工藝
厭氧氨氧化(ANaerobic AMMonia OXidation)是在嚴(yán)格的缺氧條件下以NO2-作為電子受體，利用自養(yǎng)菌將氨直接氧化為氮?dú)舛鴮?shí)現(xiàn)脫氮的工藝。研究表明，氨厭氧氧化產(chǎn)生的一分子氮?dú)庵幸粋(gè)氮原子來自NO2-，而另一氮原子則來自于氨，對(duì)氨的最大去除速率可達(dá)1.2mmol/(L•h)，氧化1mol氨需要消耗0.6mol的NO2-，并由此產(chǎn)生0.8mol的氮?dú)。羥胺(NH2OH)和聯(lián)氨(N2H4)是厭氧氨氧化過程的中間產(chǎn)物，其中羥胺為最可能的電子受體，而羥胺本身則是由HNO2產(chǎn)生的。當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)中有過量的羥胺和氨時(shí)將發(fā)生暫時(shí)的N2H4積累。聯(lián)氨向氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化被認(rèn)為是通過將NO2-還原為羥胺同時(shí)產(chǎn)生等量的電子而實(shí)現(xiàn)的，但該反應(yīng)是在同種酶的不同部位發(fā)生NO2-的還原和羥胺的氧化還是通過由電子轉(zhuǎn)移鏈相連接的不同酶系統(tǒng)的催化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的尚待進(jìn)一步研究。
研究表明，ANAMMOX過程是由自養(yǎng)菌(Candidatus Brocadia anammoxidans)完成的，它被認(rèn)為同時(shí)具有將NO2-氧化為NO3-的功能，但生長緩慢(pH=8、溫度為40℃時(shí)的生長世代期為11d[2])。Egli等人采用生物轉(zhuǎn)盤處理含高濃度氨的垃圾填埋場滲濾液的研究表明，污泥中的Candidatus Brocadia anammoxidans占90.9%，且對(duì)PO43-和NO2-均具有很高的抗性(最大耐受濃度分別達(dá)20mmol/L和13mmol/L，在低濃度時(shí)具有較高的活性)，對(duì)pH值的適應(yīng)范圍為6.5～9，最適pH值和溫度分別為8和37℃。目前，尚未完全了解此類微生物的特性，但已發(fā)現(xiàn)其具有不規(guī)則的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和外形。
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