厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展

马志洋

（江苏金陵环境有限公司，江苏 南京 210001）

近年来，厌氧氧化铵作为污水处理的主要技术，已成功应用于各种污水处理，取得了显著的经济效益和环境效益。文章综述了硝化-氨氧化法（Sharon-Anammox法）和完全自养反硝化（CANON法）在氨氧化反应中的应用进展，进而针对性的介绍了一些相关的产业中相关方法的应用，例如厌氧硝化池，垃圾渗滤液等在处理的过程中使用这一工艺的方法，希望可以给有关从业人员以启发[1]。

1 常见处理工艺

厌氧氨氧化废水处理工艺在实际应用的过程中存在了一定的使用问题，但是如果能够根据环境情况针对性的采取措施进行解决则可以让其有效的发挥作用。首先需要对其控制参数进行了解，这是后续进行工艺规模化应用的基础所在，随后要做的是快速培养细菌菌落，其中主要是厌氧氨氮相关细菌，然后采取措施对其活性进行控制或者抑制，确保其适用性，这也解决了现在大规模厌氧氨氮菌的具体应用以及光谱使用的关键性问题，这一问题的解决有效的改善了相关应用的现状。Sharon-Anammox工艺是最广泛使用的Anammox工艺[2]。

它分为两个步骤。第一步是SHARON切片，50%～60%氨氮被氧化成亚硝酸盐氮，第二步是Anammox切片。氨氮与新形成的亚硝酸盐氮反应形成氮，产生部分硝酸盐氮。两种反应均在不同的反应器中进行。

该工艺组合仅需要将50%的氨氮转化为亚硝酸盐氮，而不需要在以后添加一氧化二氮。大多数含有碳酸氢盐的厌氧废水含有碱度以补偿亚硝化引起的碱度。实现过程碱度的自我平衡。同时，该方法通常将硝化细菌和厌氧氨氧化细菌分成两个不同的反应器，或在反应器中设定不同的条件，同时，两种细菌可以分别工作以实现相分离为功能性细菌的生长提供了良好的环境，此外，水中有害物质对厌氧氨氧化细菌的抑制作用降低。

Sharon结合Anammox方法在使用过程中有着较高的处理负荷，实际使用的过程中硝化反应发生的部分不需要提供较多的氧气，而且对于pH的适用范围很高，除此之外Anammox部分在厌氧环境下则会表现出来更好的反应特性。

硝化-反硝化过程中，空气大大减少，好氧硝化作用持续时间短，溶解氧环境低，亚硝酸盐氧化菌（头，亚硝酸盐氧化菌）对氧的亲和力，适用于低浓度氨氧化细菌（AOB）生长和亚硝化反应提供了舒适的环境。应用Sharon结合Anammox方法结合的联合处理工艺可以有效的减少反应过程中温室气体和一些其他含氮气体的生成和排放，对于环保有着重要的意义[3-6]。

2 工艺应用

应用Sharon结合Anammox方法结合的联合处理工艺最一开始是荷兰市政污水处理厂，在进行工艺研究的过程中，戴尔福特理工大学设计的工艺第一次投入实际使用过程。随后，该工艺成功应用于欧洲的许多污水处理厂。然而，高浓度的有机碳源抑制了Anammox细菌。

应用Sharon结合Anammox方法结合的联合处理工艺主要是处理碳氮比相对来说更小的污水废水的，对于一些垃圾渗滤液和一些养殖过程中产生的废水来说有着更好的处理效果和更好的环境保护效果，在实际应用的过程中获得了非常好的应用效果。由于垃圾渗滤液中氨氮浓度高，缺乏有机碳源，难以达到标准。

为了让应用Sharon结合Anammox方法结合的联合处理工艺能够有效的处理垃圾渗滤液当中存在的污染效果，有关研究工作人员使用了固定膜反应器来让Sharon和Anammox两个反应模块成功的实现了串联，获得了更好的处理效果。在实际使用的过程中垃圾渗滤液的氨氮负荷为0.27kg～1.2kg·D1，DO=0.8mg～2.3mg·L-1，这表明，出水中硝态氮与氨氮的比例稳定在1.0～1.3，适合随后的Anammox处理。

Anammox切片的温度控制在（30±1）℃，Akgul等人在研究的过程中对常见的污染处理方法进行了比较，使用UASB和MBR的联合工艺进行了垃圾渗滤液的处理，并将其和Sharon结合Anammox方法结合的联合处理工艺处理的垃圾渗滤液进行横向比较，发现后者在应用的过程中可以去除垃圾渗滤液中绝大多数的COD和TNK含量。

随后Colprim等人使用了SBR反应器来进行了垃圾渗滤液的硝化处理反应。在反应的过程中pH对于硝化反应的进行程度有着十分显著的影响，会直接影响到硝化反应和亚硝化反应之间的平衡，而氨氮氧化过程有着游离氨作为抑制条件。

在质量浓度（605.48±87.18）mg·L-1（基于n-nh3质量）的条件下，游离亚硝酸盐浓度（0.49±0.09）mg·L-1（基于n-hno2质量），碳酸氢盐质量浓度（0.01±0.16）mg·L-1（以C质量计算）。使用Anammox通过异氮化反硝化去除（14.9±5.6）%氨氮。

3 CACON工艺

佳能工艺倾向于硝酸盐细菌，其基于厌氧氨氧化细菌，从而控制硝酸盐细菌的生长条件并确保佳能工艺的稳定操作，通常通过控制氧气或亚硝酸盐来实现。由于它完全是自支撑的，佳能工艺废水处理被广泛用于实验室研究和废水处理。

Sliekers（2002）研究了佳能SBR工艺，例如通过控制7.9mlmin～11d的空气保留时间。温度为30℃，pH值控制在7.8，操作过程中含水处理0.25h～11.5h，不含水0.25h。实验结果中显示硝态氮的生成相对来说更多，他的来源是15%的氨氮和85%的氮气，而除此之外亚硝酸盐的生成相对则少了很多，仅有0.002%，相比较可以忽略。

4 结束语

厌氧氨氧化工艺，Sharon-Anammox和佳能工艺已逐步应用于实验室中试规模和现场研究，并已成功应用于垃圾渗滤液，污泥硝化池，工业废水和养殖废水等当中，但是实际应用的过程中依然存在一些问题，需要人们针对性的采取措施进行应对，随后会有着更好的使用效果。