IC晉城厭氧反應器造紙污水處理

IC晉城厭氧反應器造紙污水處理

生物處理法作為19 世紀末廢水處理新型技術，與物化處理法相比具有處理費用低，不會對環境造成二次污染等優點.因此，生物處理法至今已成為世界各國污水二、三級處理的主要手段.*氮元素可在相應微生物的作用下轉化成各種氧化態和化學形式(目前已知的生物氮循環途徑如 圖 1所示)，因此在污水生物脫氮處理中衍生了大量組合工藝.而厭氧氨氧化過程是目前捷徑的生物脫氮過程，因此被譽為前景的污水脫氮工藝.為了更好的將厭氧氨氧化工藝應用到實際規模中，本文著重對厭氧氨氧化菌的發現及其與污水處理中常見細菌的協同與競爭關系進行了詳細的綜述.旨在為厭氧氨氧化工藝在污水生物處理中的應用提供理論依據，并為今后厭氧氨氧化工藝的研究方向提出一些意見.

厭氧氨氧化概述

　　早在1976年，Broda預言在自然界中存在一種以NO-2或NO-3作為電子受體把NH+4氧化成N2的化能自養型細菌.直到1995年，Mulder等處理酵母廢水的反硝化流化床反應器內發現了NH+4消失的現象，從而證實了厭氧氨氧化反應的存在.

①厭氧氨氧化在缺氧條件下進行，無需氧氣的供應，可節省62.5%的能源消耗.

　　②厭氧氨氧化以無機碳(CO2或HCO-3)為碳源，無需投加有機碳，大大節省了碳源.

　　③亞硝化-厭氧氨氧化所產生的CO2與普通的硝化-反硝化系統相比減少90%.

　　④AAOB生長緩慢、產率低，因此工藝剩余污泥量少，污泥處置費用低.

　　⑤厭氧氨氧化氮去除率及氮去除負荷較高，從而能夠減少工藝占地面積，降低工藝基建成本.

　　AAOB是一群分支很深的浮霉狀菌.AAOB生長緩慢，在30~40℃條件下，其倍增時間為10~14 d，細胞產率為0.11 g(VSS)/g(NH+4)，如果對培養條件進行優化，其倍增時間可縮短至4.8 d，甚至1.8 d.如表 1所示為目前已發現的5屬17種Anammox菌.相關研究表明，AAOB為地球氮循環做出了巨大貢獻，目前已在自然環境和人工環境中發現了大量AAOB的存在.其中厭氧的自然生態系統包括：海洋沉積物和海洋水體、淡水沉積物和淡水水體、紅樹林地區(以及陸地生態系統等.而在人工生態系統中包括：污水處理廠、海洋循環水產養殖系統、垃圾滲濾液處理系統.此外，人們以各種環境中發現的AAOB作為基礎，將其引入污水處理系統，循序漸進地對AAOB進行馴化培養以處理各類廢水，包括實驗室規模、中試規模及實際規模的污泥消化液、垃圾滲濾液、焦化廢水、味精廢水、養豬廢水(以及制藥廢水等.

　在自然生態系統中，如海洋表面，由于氧氣比較充足，氨可被氧化為硝酸鹽，在水的流動作用下硝酸鹽被傳輸到海洋深處的缺氧區，在缺氧區反硝化菌可將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，為AAOB提供必要基質. 為了衡量厭氧氨氧化作用對海洋氮循環的貢獻大小，對格陵蘭東、西海岸的沉積物、杜爾塞海灣的缺氧水體以及黑海水域做了相關研究.發現由厭氧氨氧化作用所產生的N2占總N2的量分別為：1%~35%、19%~35%和40%.

　　在人工生態系統中，AAOB可以和反硝化菌共存.在以反硝化污泥當做種泥來啟動厭氧氨氧化反應器研究中發現AAOB和反硝化菌都以亞硝酸鹽當做基質，但能夠決定脫氮過程的主要因素是C/N比和TOC負荷.Tal等以硝化污泥和反硝化污泥當做種泥來富集厭氧氨氧化，結果表明用反硝化污泥富集的厭氧氨氧化活性較高(以聯氨氧化活性表征約0.16 μmol · beed-1 · h-1)，說明AAOB和反硝化菌的協同作用要強于AOB.

　厭氧消化工藝的主要終產物為氨和甲烷.氣相中的甲烷易被收集和純化用作能源物質，但液相中的甲烷卻很難被回收，尤其是在低溫條件下.如果不對溶解性甲烷進行適當處理，其將會緩慢釋放到空氣中造 成溫室效應