高濃度含氨廢水的厭氧脫氮研究進展
近幾年來，荷蘭Delft大學等研究者在流化床反應器中發(fā)現(xiàn)了一種新的高濃度含氨廢水的脫氮反應過程，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氣而實現(xiàn)脫氮的工藝。研究表明，氨厭氧氧化產(chǎn)生的一分子氮氣中一個氮原子來自NO2-，而另一氮原子則來自于氨，對氨的最大去除速率可達1.2mmol/(L•h)，氧化1mol氨需要消耗0.6mol的NO2-，并由此產(chǎn)生0.8mol的氮氣。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。當反應系統(tǒng)中有過量的羥胺和氨時將發(fā)生暫時的N2H4積累。聯(lián)氨向氮氣的轉化被認為是通過將NO2-還原為羥胺同時產(chǎn)生等量的電子而實現(xiàn)的，但該反應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移鏈相連接的不同酶系統(tǒng)的催化反應實現(xiàn)的尚待進一步研究。
研究表明，ANAMMOX過程是由自養(yǎng)菌(Candidatus Brocadia anammoxidans)完成的，它被認為同時具有將NO2-氧化為NO3-的功能，但生長緩慢(pH=8、溫度為40℃時的生長世代期為11d[2])。Egli等人采用生物轉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PO43-和NO2-均具有很高的抗性(最大耐受濃度分別達20mmol/L和13mmol/L，在低濃度時具有較高的活性)，對pH值的適應范圍為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)則的細胞結構和外形。
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