厭氧氨氧化(ANAMMOX)工藝介紹課件

1、ANAMMOX流程簡介，1，PPT學(xué)習(xí)交流，目錄，ANAMMOX流程的原理ANAMMOX流程的特性ANAMMOX流程的研究和開發(fā)現(xiàn)狀，2，PPT學(xué)習(xí)交流，ANAMMOX流程的原理，3，PPT學(xué)習(xí)交流，4他們認為在微生物厭氧氨氧化過程中，NH2OH是最有可能的電子受體。NO2先還原NH20H，然后鹽酸氨氧化菌以NH2OH為電子受體，將NH4氧化為蓮氨N2H4，N2H4進一步還原為N2同時生成的2H。5，PPT學(xué)習(xí)交流，還可以根據(jù)代謝有機物中C的最終去向，即ANAMMOX菌氧化有機物過程的代斯方式和有機碳的去向，推斷ANAMOX的代斯過程。Strous等在ANAMMOX菌Kuenenia stut

2、tgartiensis的基因組中發(fā)現(xiàn)了表達脂肪酸生物合成的4個基因片段，Rattray等用13C標記乙酸進行了追蹤實驗，證明了ANAMMOX菌可以通過乙酰輔酶A途徑代謝乙酸，合成樓梯烷脂，合成氨氧化體膜。6，PPT學(xué)習(xí)交流，Strous等在ANAMMOX菌Kuenenia stuttgartiensis的基因組中發(fā)現(xiàn)了4個表達脂肪酸生物合成的基因片段，Rattray等用13C標記乙酸進行了追蹤實驗。證明了ANAMMOX菌可以通過乙炔索A途徑代謝乙炔，合成梯形酸脂質(zhì)。7，PPT學(xué)習(xí)交流，ANAMMOX工藝的特點，8，PPT學(xué)習(xí)交流，ANAMMOX(厭氧氨氧化)工藝是創(chuàng)新的生物處理工藝，是脫氮領(lǐng)域

3、的重要突破。ANAMMOX工藝是去除廢氣和氨的投資回報率高的工藝。與傳統(tǒng)的硝化/反硝化工藝相比，運營成本和二氧化碳產(chǎn)量減少均達90%。此過程還需要相當于現(xiàn)有過程一半的空間。9，PPT學(xué)習(xí)交流，ANAMMOX轉(zhuǎn)換過程是自然氮循環(huán)的巧妙捷徑。伴隨亞硝酸鹽反應(yīng)，ANAMMOX細菌將氨直接轉(zhuǎn)化為氣體。Parker環(huán)境保護與Delft Technology University(荷蘭)緊密合作，開發(fā)了該過程的工業(yè)應(yīng)用。2002年夏天，第一個ANAMMOX工業(yè)裝置在荷蘭投入使用.目前有4個ANAMMOX工業(yè)設(shè)備在運行。10，PPT學(xué)習(xí)交流，ANAMMOX的優(yōu)點，高去除率二氧化碳生成量比傳統(tǒng)硝化/反硝化工藝

4、減少90%，比空間需求動力消耗減少60%，甲醇剩余污泥產(chǎn)量很少消耗，11，PPT學(xué)習(xí)交流，Anana荷蘭Delft我國還處于實驗室研究階段，研究方向主要集中在ANAMMOX菌生理生化特性、ANAMMOX反應(yīng)器的啟動及影響因素等三個方面，13，PPT學(xué)習(xí)交流，ANAMMOX菌的生理生化特性由于ANAMMOX菌生長緩慢，只有在高濃度時才會表現(xiàn)出活性。用傳統(tǒng)的微生物培養(yǎng)方法，還沒有培養(yǎng)成ANAMMOX菌凈配體。用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)不需要純培養(yǎng)，已經(jīng)鑒定了5個ANAMMOX菌，它們都屬于真菌。通過傳統(tǒng)的微生物培養(yǎng)方法了解到的只是ANAMMOX菌混合物的一些基本生理生化特征。ANAMMOX富集培養(yǎng)物的優(yōu)

5、勢種是不發(fā)光的橢球形細菌，在前景有不規(guī)則的形狀，顯示了古細菌的特征。14，PPT學(xué)習(xí)交流，啟動Anammox反應(yīng)器，目前國內(nèi)對Anammox反應(yīng)器的啟動研究很多。文獻報道中使用的反應(yīng)器類型主要有：升流濕氧污泥污泥廢相UASB、序式反應(yīng)器SBR、序式生物膜反應(yīng)器SBBR和膨脹顆粒污泥流化床EGSB。使用的接種污泥主要是好氧污泥、好氧硝化污泥、厭氧污泥、厭氧顆粒污泥、厭氧硝化污泥、厭氧顆粒污泥、厭氧顆粒污泥和好氧污泥的混合污泥等。實驗用水主要包括人工排水、垃圾滲濾混合液、生活用水、焦化廢水等。15，PPT學(xué)習(xí)交流，ANAMMOX影響因素研究，林林等研究了亞硝酸氮、硝態(tài)氮、肼對鹽酸氨氧化的影響，得到

6、了氨和硝酸氮，1.085氨和亞硝酸氮的轉(zhuǎn)化率為0.897。培養(yǎng)液中添加磷氨會加速厭氧氨氧化反應(yīng)的進行。楊洋等15研究了溫度、pH值、有機物對厭氧氨氧化污泥活性的影響，結(jié)果顯示最佳溫度為3035。溫度和氨氧化率的關(guān)系可以用修改后的阿瑞尼烏斯來解釋。最佳pH值可以將7.09.0pH值與氨氧化率的關(guān)系用作雙重底物雙重抑制。16，PPT學(xué)習(xí)交流，黎錦暉等研究了溫度和pH值對厭氧氨氧化微生物活性的影響。研究表明，最佳溫度為30最佳pH為7.8。文權(quán)等17對厭氧氨氧化反應(yīng)器運行條件的研究表明，厭氧氨氧化反應(yīng)的最大模型描述了有機物的存在，可導(dǎo)致氨氧化菌之間競爭的適當pH為7 7.5溫度301，COD質(zhì)量濃度

7、為80050mgL時，厭氧氨氧化率達到最大。17，PPT學(xué)習(xí)交流，ANAMMOX工藝的發(fā)展現(xiàn)狀，18，PPT學(xué)習(xí)交流，對這幾種新工藝的研究，以氧自養(yǎng)硝化反硝化工藝想象工藝為基礎(chǔ)，對完全自養(yǎng)脫氮的研究目前主要在實驗室研究階段。19，PPT學(xué)習(xí)交流，OLAND工藝，作為生物催化劑發(fā)生自養(yǎng)硝化細菌的氧化還原氮，氧控制自養(yǎng)硝化反硝化的縮略語，該工藝分為兩部分。第一步是將廢水中的氨氮氧化成亞硝酸鹽。第二步是亞硝酸鹽和另一半氨氮引起厭氧氨氧化反應(yīng)，達到脫氮目的。20，PPT學(xué)習(xí)交流，兩階段氧限制硝化反硝化工藝的關(guān)鍵是在亞硝化階段嚴格控制廢水的溶解氧水平，將近50的氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，實現(xiàn)硝化階段穩(wěn)定徑流比

8、NH4/N02-1.20.2，為厭氧氨氧化階段提供理想的進水，提高整個工藝的脫氮，與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比，Oland工藝如下(1)理論上，氨氮氧化(2)無需添加有機碳源(3)泥。這些功能將有效地降低運營成本。目前OLAND工藝還停留在實驗室勘探階段。21，PPT學(xué)習(xí)交流，單相Canon工藝，Canon工藝是2002年荷蘭Delft理工大學(xué)首次推出的新工藝生物脫氮工藝。在Canon工藝中，亞硝酸鹽將氨氧化成亞硝酸鹽氨氧化菌，將氨和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氮。整個脫氮過程是在亞硝酸鹽和鹽酸氨氧化菌的合作下完成的。亞硝酸鹽的基質(zhì)是氨和氧厭氧氨氧化細菌的基質(zhì)，是氨和亞硝酸鹽。沒有外源亞硝酸鹽的情況下，厭氧氨氧化

9、菌取決于亞硝酸鹽提供基質(zhì)。鹽酸氨氧化菌和亞硝酸鹽菌都是滋養(yǎng)型細菌，因此佳能工藝可以在完全無機條件下進行，沒有外源有機物。環(huán)境中的NH3-N和DO是決定CANON工藝的兩個關(guān)鍵因素，目前該工藝在世界上也處于研究階段，實際上還沒有得到工程應(yīng)用。(威廉莎士比亞，Northern Exposure(美國電視劇)，22，PPT學(xué)習(xí)交流，SHARON工藝，這一過程的核心是一個獨特的特性控制系統(tǒng)，它是硝酸桿菌和亞硝酸鹽的不同增長率，即在高溫30-35下亞硝酸鹽的生長速度明顯的雙硝酸菌的增長率由此，硝酸桿菌被淘汰，形成了反應(yīng)器中亞硝酸鹽的積累，從而可以在亞硝化階段控制氨氧化。該工藝反應(yīng)溫度高，微生物增殖快。好

10、的停留時間短的微生物活性高，Ks值高，出入水濃度不相關(guān)，流入濃度越高，清除率越高。23，PPT學(xué)習(xí)交流，Delft工業(yè)of Technology對厭氧氨氧化工藝進行了大量研究，2002年在Dokhaven污水處理廠建造了世界上第一座ANAMMOX反應(yīng)塔?，F(xiàn)在擺在研究人員面前的問題是如何控制工藝條件，使SHARON工藝的水實現(xiàn)適當穩(wěn)定的N0f/NH比。(威廉莎士比亞、北極譜美國電視劇、Volcke等19系統(tǒng)地研究了DO和pH對SHARON工藝的影響。實驗共選擇了8種控制方法，并通過經(jīng)濟評價模型OCIOperatingCost Index分別計算了每種控制方法下的最低運營成本。24，PPT學(xué)習(xí)交流，ANAMMOX工藝應(yīng)用于含氮廢水處理，與傳統(tǒng)脫氮技術(shù)相比，生物脫氮新技術(shù)在處理氨氮廢水方面具有明顯優(yōu)勢。在廢水生物處理系統(tǒng)中，厭氧氨氧化開發(fā)的工藝與現(xiàn)有生物脫氮技術(shù)相比，可以節(jié)約運營成本90%，空間體積50%，同時減少N2O的產(chǎn)生和污泥的排放。如果與其他工藝相結(jié)合，ANAMMOX將成為比較理想的生物脫氮方法。25，PPT學(xué)習(xí)交流，迄今為止，很多學(xué)者利用實驗室規(guī)模反應(yīng)器接種徐璐其他種類的泥漿，成功濃縮了ANAMMOX菌，并對其特性進行了多方面的研