生物膜內自養脫氮工藝
CANON 工藝(Completelyautotrophicammoni-umremovalovernitrite)即生物 膜內自養脫氮工藝, 是一種新型生物脫氮工藝,該工藝是指在單個反應器或者 生物膜內通過控制溶解氧實現亞硝化和厭氧氨氧化,從而達到脫氮的目的。在 微氧條件下,亞硝酸菌將氨氮部分氧化成亞硝酸,消耗氧化創造 ANAMMOX 過程所需的厭氧環境;產生的亞硝酸與部分剩余的氨氮發生 ANAMMOX 反應 116 生成氮氣。 在限氧條件下能夠建立好氧和厭氧氨氧化菌的共生系統,而這一系統的存 在才導致 CANON 過程的發生。該工藝依賴于兩種自養微生物菌群在缺氧條件 下穩定的相互作用關系,這兩種自養微生物菌群分別為 Nitrosomonas 屬好氧菌 和 Plancto2 mycete 目的厭氧氨氧化菌。這些自養菌將 NO2- 作為中間產物,將 NH4+直接轉化成 N2。將這一工藝運用到實際污水處理過程中,可以在單一自 養反應器中實現 NH4+ 的完全去除。這兩種自養微生物菌群在反應器中相互作 用,同時發生兩種反應。在限氧條件下,NH4+被好氧亞硝化菌(如 Nitro2 somonas 和 Nitrososira)氧化成 NO2- 。隨后,Plancto2mycete 目厭氧氨氧化菌將 產生的 NH4+ 和 NO2-以及痕量的 NO3-轉化為 N2。NO2-也可作為微生物合成 時的電子供體,CO2 為電子受體,在這一過程中 NO2-被 CO2 氧化生成 NO3-。 在限氧條件下好氧和厭氧氨氧化菌的相互作用將使得 NH4+完全轉化為 N2,同 時也有少量 NO3-產生。 在限氧條件下由于氧的穿透能力有限,因此自然形成了活性污泥的好氧區和 厭氧區,好氧區位于活性污泥的表層,主要以氨氧化菌和異養氧化菌為主;厭氧區 則位于活性污泥的里層,主要以 ANAMMOX 菌為主,可將氨氮及表層反應的產物 NO2-同時轉化為 N2 和少量的 NO3-。 在實驗室研究成果的基礎上,成功應用于尿液提取液廢水的污水處理工程, 通過改進設計及相關參數控制,一級生化氨氮濃度由初始濃度 5000 mg/L 左右, 降至 50 mg/L,處理量為 30 t/d,二級生化達到氨氮一級 A 排放標準。
山東大學
2021-04-13