【谷騰環保網訊】生(sheng)物(wu)(wu)(wu)脫(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)(dan)技(ji)術(shu)(shu)被廣泛用于(yu)廢水中氮(dan)(dan)(dan)的(de)去除，在傳(chuan)統生(sheng)物(wu)(wu)(wu)脫(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)(dan)技(ji)術(shu)(shu)中，氨(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)首先被嚴(yan)格好氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)細(xi)菌（ammonia-oxidizingbacteria，AOB）和(he)亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸鹽氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)菌（nitriteoxidizingbacteria，NOB）氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)為亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)態氮(dan)(dan)(dan)（NO2－-N）和(he)硝(xiao)(xiao)(xiao)態氮(dan)(dan)(dan)（NO3－-N），之后異養菌（heterotrophicbacteria，HB）利用有機(ji)物(wu)(wu)(wu)提(ti)供的(de)電子(zi)將硝(xiao)(xiao)(xiao)酸鹽還原為氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)。此過程不(bu)僅(jin)需要(yao)消耗大(da)量能(neng)量為硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)提(ti)供氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)，且(qie)常常需要(yao)額外補充有機(ji)物(wu)(wu)(wu)保證反(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)脫(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)(dan)的(de)進行。厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)技(ji)術(shu)(shu)（anammox）是20世紀(ji)90年代由荷蘭代爾夫特大(da)學開發的(de)一種(zhong)新(xin)型(xing)(xing)自(zi)養生(sheng)物(wu)(wu)(wu)脫(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)(dan)工藝，與傳(chuan)統脫(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)(dan)技(ji)術(shu)(shu)相比，自(zi)養型(xing)(xing)厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)工藝被認為是一種(zhong)更高效、節能(neng)的(de)廢水處(chu)理方法，其(qi)在厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)或缺(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)條件下以NO2－-N為電子(zi)受體，利用厭氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)細(xi)菌（anaerobicammoniaoxidationbacteria，AnAOB）將氨(an)(an)氮(dan)(dan)(dan)直接氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)為氮(dan)(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)。在節約(yue)了硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)曝氣(qi)(qi)(qi)能(neng)源的(de)基礎(chu)上，還無需外加(jia)碳源，且(qie)由于(yu)AnAOB屬(shu)自(zi)養型(xing)(xing)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)，生(sheng)長緩(huan)慢，因此，可大(da)大(da)減少(shao)工藝的(de)污(wu)泥產(chan)量。

由于厭(yan)氧氨(an)氧化技(ji)術在(zai)污水廠節(jie)能降耗(hao)、綠色環(huan)保(bao)方(fang)(fang)面表(biao)現出來(lai)的顯著優勢(shi)，過去二(er)十(shi)年里，國內外研(yan)究(jiu)者對其(qi)(qi)展開了大量研(yan)究(jiu)。截(jie)至2021年3月(yue)，根(gen)據WebofScience數據統(tong)計，全球已發表(biao)厭(yan)氧氨(an)氧化相(xiang)關科技(ji)論(lun)文(wen)4403篇(pian)，其(qi)(qi)中，中國是(shi)全球發表(biao)厭(yan)氧氨(an)氧化相(xiang)關文(wen)章最多的國家(jia)（共計2054篇(pian)，占(zhan)46.6%）。論(lun)文(wen)研(yan)究(jiu)方(fang)(fang)向涉及環(huan)境微生物(wu)學(xue)(xue)、水資源、生態學(xue)(xue)等83個方(fang)(fang)向，具體可(ke)細分為：

（1）研究(jiu)抑制厭氧(yang)氨氧(yang)化(hua)效果的物(wu)質及其濃(nong)度，如氨氮、NO2－-N、有(you)機物(wu)、鹽(yan)(yan)、重金屬、磷酸鹽(yan)(yan)和硫化(hua)物(wu)等對厭氧(yang)氨氧(yang)化(hua)過(guo)程的抑制作用影響(xiang)；

（2）研究自養生(sheng)物脫(tuo)氮系統中涉及(ji)的主要微生(sheng)物，如(ru)AOB、NOB、AnAOB、HB及(ji)其相互作用；

（3）研究(jiu)控制(zhi)NOB生長的方法及對應的運行參數，如改變缺氧/好氧狀態、維持高氨氮濃(nong)度、利用底物如游離亞硝酸（FNA）的抑制(zhi)作用、控制(zhi)曝氣時間等(deng)；

（4）研究不(bu)同的厭氧氨氧化工藝、反應器(qi)和污泥存在形態(tai)（懸(xuan)浮污泥，生物膜(mo)）對處理效果的影(ying)響；

（5）研究(jiu)維(wei)持AnAOB生物量的方法。

基(ji)(ji)于(yu)以上(shang)(shang)多方面的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)工(gong)(gong)(gong)作，厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)技(ji)(ji)(ji)術(shu)日益成(cheng)熟，且(qie)(qie)被(bei)廣泛應(ying)(ying)用(yong)(yong)于(yu)工(gong)(gong)(gong)業廢水(shui)(shui)(shui)、垃圾滲濾(lv)液(ye)、沼液(ye)等(deng)高含氮(dan)廢水(shui)(shui)(shui)生(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)過(guo)程(cheng)中，據統計，全球已有(you)超(chao)過(guo)110座生(sheng)產性厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)，但(dan)其中絕大(da)(da)部分用(yong)(yong)于(yu)市(shi)政污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)側(ce)流(liu)處(chu)(chu)理(li)(li)。將厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)技(ji)(ji)(ji)術(shu)引入市(shi)政污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)主(zhu)流(liu)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)應(ying)(ying)用(yong)(yong)，不(bu)僅可(ke)通過(guo)耦(ou)合(he)碳濃縮(suo)預處(chu)(chu)理(li)(li)實現污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)能量回收最(zui)大(da)(da)化(hua)，而且(qie)(qie)可(ke)顯著減少外(wai)加碳源(yuan)量，從而有(you)效降低污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)脫(tuo)氮(dan)運(yun)行成(cheng)本。由于(yu)生(sheng)活污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)與工(gong)(gong)(gong)業廢水(shui)(shui)(shui)、垃圾滲濾(lv)液(ye)、沼液(ye)等(deng)高含氮(dan)廢水(shui)(shui)(shui)在(zai)水(shui)(shui)(shui)質、水(shui)(shui)(shui)溫(wen)、水(shui)(shui)(shui)量等(deng)方面的(de)(de)差異，厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)在(zai)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)主(zhu)流(liu)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)應(ying)(ying)用(yong)(yong)上(shang)(shang)面臨很多技(ji)(ji)(ji)術(shu)瓶頸。在(zai)日益重視污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)資源(yuan)化(hua)、能源(yuan)化(hua)發展的(de)(de)今天，這種綠色低碳且(qie)(qie)可(ke)持續(xu)的(de)(de)脫(tuo)氮(dan)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)受到越來越多關注和研(yan)究(jiu)(jiu)，主(zhu)流(liu)厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)應(ying)(ying)用(yong)(yong)也取(qu)得(de)很大(da)(da)的(de)(de)進(jin)(jin)步，下文基(ji)(ji)于(yu)現有(you)研(yan)究(jiu)(jiu)和應(ying)(ying)用(yong)(yong)成(cheng)果，對(dui)該工(gong)(gong)(gong)藝(yi)基(ji)(ji)本情況(kuang)、工(gong)(gong)(gong)程(cheng)應(ying)(ying)用(yong)(yong)進(jin)(jin)展和主(zhu)流(liu)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)應(ying)(ying)用(yong)(yong)面臨的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)難點展開(kai)論述(shu)。

1 厭氧氨氧化技術工藝及反應器

1. 1 工藝類型

污(wu)水的厭(yan)氧氨氧化(hua)自(zi)養脫氮過程(cheng)一(yi)般包括兩個階段：

（1）有氧條件下，約一半的(de)氨氮(dan)轉化(hua)為NO2－-N的(de)部分硝(xiao)化(hua)（partialnitritation，PN）反應(ying)階段(duan)，反應(ying)方程式如式（1）；

（2）缺氧(yang)(yang)/厭氧(yang)(yang)條(tiao)件下，AnAOB以第一階段產(chan)生的NO2－-N為(wei)電子(zi)受體(ti)，將(jiang)89%左右的氨(an)氮氧(yang)(yang)化為(wei)氮氣(qi)、剩下的氨(an)氮氧(yang)(yang)化為(wei)NO3－-N的厭氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化反(fan)應階段，反(fan)應方(fang)程式如式（2）。

基(ji)于自養脫氮(dan)的(de)兩(liang)(liang)個(ge)反(fan)(fan)應(ying)階(jie)段，目前，厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝可以分為(wei)兩(liang)(liang)段式和一(yi)(yi)體(ti)式兩(liang)(liang)種，分別是指在(zai)兩(liang)(liang)個(ge)單(dan)獨(du)的(de)反(fan)(fan)應(ying)器和在(zai)同一(yi)(yi)個(ge)反(fan)(fan)應(ying)器中(zhong)(zhong)進(jin)行PN和厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)反(fan)(fan)應(ying)。在(zai)一(yi)(yi)體(ti)式系統中(zhong)(zhong)，兩(liang)(liang)個(ge)反(fan)(fan)應(ying)階(jie)段都在(zai)一(yi)(yi)個(ge)反(fan)(fan)應(ying)器中(zhong)(zhong)進(jin)行，兩(liang)(liang)種功(gong)能細菌（AOB和AnAOB）并(bing)存(cun)，因(yin)此，需要嚴格控制曝(pu)氣，且由于多種微生(sheng)物(wu)種群共存(cun)，其反(fan)(fan)應(ying)器啟動時間較長(chang)，易受負(fu)荷(he)沖擊影響(xiang)，導致(zhi)系統不穩(wen)定。但一(yi)(yi)體(ti)式系統具(ju)有(you)建設成本低、占地面(mian)積小、體(ti)積負(fu)荷(he)大、可有(you)效避免(mian)亞硝酸鹽積聚引(yin)起的(de)抑制作(zuo)用等(deng)優點，因(yin)此，工(gong)程應(ying)用更廣泛。

與(yu)一(yi)體式(shi)(shi)系(xi)統(tong)(tong)相比(bi)，兩段(duan)(duan)式(shi)(shi)系(xi)統(tong)(tong)的(de)反應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)可以(yi)獨立(li)調節和(he)(he)控制(zhi)，更(geng)加靈活穩(wen)定。將(jiang)自(zi)養脫氮的(de)兩個反應(ying)(ying)(ying)階(jie)段(duan)(duan)分離(li)(li)，不僅可以(yi)優化(hua)富集AOB和(he)(he)AnAOB，而(er)且可以(yi)通過(guo)PN段(duan)(duan)消(xiao)除一(yi)些有毒有機污染(ran)物(wu)，避(bi)免有毒物(wu)質和(he)(he)有機物(wu)直接(jie)進入(ru)后(hou)續的(de)厭(yan)氧氨氧化(hua)反應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)中(zhong)。但兩段(duan)(duan)式(shi)(shi)系(xi)統(tong)(tong)投資成本(ben)更(geng)高(gao)，且由于PN段(duan)(duan)形(xing)成的(de)NO2－-N容易(yi)積聚，產生游(you)離(li)(li)亞(ya)硝酸抑制(zhi)作(zuo)用，系(xi)統(tong)(tong)需匹(pi)配PN和(he)(he)厭(yan)氧氨氧化(hua)兩反應(ying)(ying)(ying)階(jie)段(duan)(duan)的(de)反應(ying)(ying)(ying)速(su)率，系(xi)統(tong)(tong)設計更(geng)為復雜。

目前(qian)(qian)，在組合(he)PN和厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)反應(ying)的(de)基礎(chu)上(shang)，已(yi)(yi)開發出多(duo)種(zhong)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)，包括兩段(duan)式的(de)SHARON-Anammox工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)、一體式的(de)亞硝(xiao)酸(suan)鹽完(wan)全(quan)自(zi)(zi)養(yang)脫氮(dan)(dan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(CANON)、脫氨工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)（DEMON）、限氧(yang)(yang)自(zi)(zi)養(yang)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)反硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)（OLAND），以及同步亞硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)、厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)和反硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)（SNAD）等。在厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)發展的(de)早期階段(duan)，研究和應(ying)用(yong)(yong)主(zhu)要以SHARON-Anammox工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)為(wei)主(zhu)，該(gai)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)對(dui)高(gao)氨氮(dan)(dan)、低亞硝(xiao)酸(suan)鹽污水(shui)(shui)有(you)較(jiao)好的(de)處理(li)效果。到(dao)2001年，可自(zi)(zi)發形成(cheng)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)顆粒(li)污泥的(de)CANON工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)問(wen)世，并迅速受到(dao)廣(guang)泛歡迎，該(gai)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)中氨氮(dan)(dan)在AOB和AnAOB的(de)共同作用(yong)(yong)下完(wan)成(cheng)轉化(hua)(hua)(hua)，可用(yong)(yong)于處理(li)有(you)機質含量低的(de)污水(shui)(shui)，是目前(qian)(qian)全(quan)世界研究應(ying)用(yong)(yong)最(zui)多(duo)的(de)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)。與CANON工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)相似的(de)OLAND工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)也逐漸受到(dao)關注，該(gai)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)采(cai)用(yong)(yong)生物轉盤(pan)系統且運行(xing)過程要求嚴(yan)格控制曝氣(qi)，因此，在實際工(gong)(gong)程中比較(jiao)少見(jian)，但在未(wei)來有(you)望(wang)得到(dao)更廣(guang)泛的(de)應(ying)用(yong)(yong)。此外，以控制pH、使(shi)用(yong)(yong)水(shui)(shui)力旋流器(qi)分離AnAOB為(wei)特(te)點的(de)DEMON工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)也受到(dao)普遍歡迎，已(yi)(yi)有(you)超(chao)過30個污水(shui)(shui)處理(li)廠采(cai)用(yong)(yong)該(gai)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)。

1. 2 反(fan)應器應用

厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝(yi)中(zhong)，反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)的(de)選擇必須滿足自(zi)養型微生(sheng)物(wu)長(chang)(chang)世代周(zhou)期和(he)污(wu)泥(ni)截留的(de)需要。基于(yu)以上(shang)要求，工(gong)程應(ying)(ying)用中(zhong)常采(cai)用序批式(shi)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)（SBR）、序批式(shi)生(sheng)物(wu)膜(mo)(mo)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)（SBBR）、移(yi)動床生(sheng)物(wu)膜(mo)(mo)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)（MBBR）、上(shang)流式(shi)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)污(wu)泥(ni)床反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)（UASB）和(he)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)膨脹顆粒床反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)（EGSB）等(deng)。其中(zhong)，SBR是厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝(yi)中(zhong)應(ying)(ying)用最廣泛的(de)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)，典型的(de)一體式(shi)DEMON工(gong)藝(yi)就是采(cai)用SBR運行。此(ci)外，生(sheng)物(wu)膜(mo)(mo)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)也非常適合厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝(yi)，在生(sheng)物(wu)膜(mo)(mo)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)中(zhong)，氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣可以被膜(mo)(mo)外層的(de)AOB消耗，而(er)膜(mo)(mo)內部形成的(de)缺氧(yang)(yang)(yang)(yang)區域有利于(yu)AnAOB生(sheng)長(chang)(chang)。配(pei)備40%~50%的(de)載體、攪拌(ban)器(qi)(qi)(qi)和(he)曝氣設施的(de)MBBR目前已在德國(guo)、瑞典等(deng)國(guo)家廣泛應(ying)(ying)用。

2 工程應用進展

2. 1 國外工程應(ying)用

從20世(shi)紀90年代在荷(he)蘭問世(shi)至今(jin)，厭(yan)(yan)氧氨(an)氧化(hua)(hua)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)技術(shu)不斷取得突(tu)破，實際工(gong)程應用(yong)也在全球范圍內迅速發(fa)展(zhan)。如表1所示，處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)對象已(yi)由工(gong)業廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)、污(wu)泥(ni)脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)液(ye)、垃圾滲濾(lv)液(ye)等高含氮廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)發(fa)展(zhan)到市政(zheng)(zheng)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)等領(ling)域。2002年，荷(he)蘭鹿特丹Dokhaven市政(zheng)(zheng)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)廠采用(yong)兩段式SHARON-Anammox工(gong)藝(yi)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)該廠污(wu)泥(ni)消化(hua)(hua)液(ye)，建(jian)設了全球第(di)一座生產性厭(yan)(yan)氧氨(an)氧化(hua)(hua)反應器。之后，瑞典(dian)馬爾默Sj?lunda廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)廠采用(yong)ANITATM-Mox工(gong)藝(yi)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)污(wu)泥(ni)脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)液(ye)，荷(he)蘭Apeldoorn采用(yong)DEMON工(gong)藝(yi)對厭(yan)(yan)氧消化(hua)(hua)液(ye)進行處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)，美國Alex-andria的污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)廠等采用(yong)厭(yan)(yan)氧氨(an)氧化(hua)(hua)作為(wei)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)側(ce)流工(gong)藝(yi)。

研(yan)究發(fa)現(xian)，AnAOB廣泛存在于自然界中，因此，如何將厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)由側流(liu)(liu)(liu)(liu)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)轉為(wei)主(zhu)(zhu)流(liu)(liu)(liu)(liu)脫氮工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)逐(zhu)漸成為(wei)全球厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)技(ji)術研(yan)究發(fa)展的(de)(de)重點。奧(ao)地利Strass污(wu)水(shui)(shui)廠(chang)為(wei)厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)的(de)(de)主(zhu)(zhu)流(liu)(liu)(liu)(liu)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)應用(yong)拉開了帷幕(mu)，成為(wei)全球首(shou)個在主(zhu)(zhu)流(liu)(liu)(liu)(liu)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)上實(shi)踐厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)處理廠(chang)。該廠(chang)主(zhu)(zhu)體采用(yong)AB工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)（圖1），A段(duan)污(wu)泥停留(liu)時間（SRT）較(jiao)短(duan)（＜0.5d），以保(bao)證進(jin)(jin)水(shui)(shui)有機(ji)物最大程(cheng)(cheng)度地進(jin)(jin)入污(wu)泥消(xiao)化(hua)系(xi)統用(yong)于產沼氣；B段(duan)停留(liu)時間較(jiao)長，以去(qu)除大部分(fen)的(de)(de)氮。該廠(chang)于2004年首(shou)先(xian)在側流(liu)(liu)(liu)(liu)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)中引入厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)DEMON工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)，用(yong)于處理高氮負荷的(de)(de)污(wu)泥消(xiao)化(hua)液和脫水(shui)(shui)液，該工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)含(han)有結合硝(xiao)化(hua)和厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)SBR，并(bing)通過(guo)控制低溶解氧(yang)(yang)和維持長SRT（30d），成功抑(yi)制了亞硝(xiao)酸鹽(yan)進(jin)(jin)一步(bu)氧(yang)(yang)化(hua)。隨后，該廠(chang)進(jin)(jin)一步(bu)采用(yong)DEMON工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)進(jin)(jin)行(xing)主(zhu)(zhu)流(liu)(liu)(liu)(liu)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)B段(duan)升級改造(zao)，并(bing)通過(guo)將側流(liu)(liu)(liu)(liu)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)穩定富集的(de)(de)AnAOB向主(zhu)(zhu)流(liu)(liu)(liu)(liu)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)補給，以及主(zhu)(zhu)流(liu)(liu)(liu)(liu)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)系(xi)統中污(wu)泥顆(ke)粒化(hua)的(de)(de)形成，其總氮年去(qu)除率高于80%，在實(shi)現(xian)出(chu)水(shui)(shui)TN＜5mg/L，氨氮＜1.5mg/L的(de)(de)同時，該廠(chang)還因實(shi)現(xian)完全能源(yuan)自給和產能盈余聞名世界。

新加坡樟(zhang)宜污水(shui)處理廠實(shi)現了世界首例(li)無(wu)需側流工(gong)(gong)藝(yi)接種的(de)主流自養(yang)氨氧(yang)化工(gong)(gong)程。該(gai)廠處理城市污水(shui)達80萬t/d，采用分段進水(shui)活性污泥工(gong)(gong)藝(yi)（SFAS），其工(gong)(gong)藝(yi)流程如圖2所示。

來自初沉池(chi)的(de)污(wu)水(shui)被均勻分配到(dao)5個(ge)缺(que)氧(yang)(yang)(yang)/好氧(yang)(yang)(yang)池(chi)（體積比(bi)為(wei)1:1），每個(ge)缺(que)氧(yang)(yang)(yang)池(chi)又被分為(wei)4格；缺(que)氧(yang)(yang)(yang)、好氧(yang)(yang)(yang)區的(de)SRT各2.5d，水(shui)力停留時間(jian)（HRT）為(wei)5.7h左右(you)，二沉池(chi)污(wu)泥以(yi)50%回(hui)流(liu)比(bi)返回(hui)至(zhi)(zhi)第一個(ge)缺(que)氧(yang)(yang)(yang)池(chi)。Cao等對該廠(chang)總(zong)氮(dan)(dan)(dan)去(qu)除途(tu)徑(jing)(jing)進行(xing)研(yan)究(jiu)，發現(xian)(xian)37.5%的(de)總(zong)氮(dan)(dan)(dan)通(tong)過(guo)自養脫氮(dan)(dan)(dan)途(tu)徑(jing)(jing)去(qu)除，27.1%的(de)總(zong)氮(dan)(dan)(dan)通(tong)過(guo)傳統生(sheng)物脫氮(dan)(dan)(dan)途(tu)徑(jing)(jing)去(qu)除，剩下的(de)氮(dan)(dan)(dan)則隨(sui)(sui)出水(shui)和(he)(he)污(wu)泥流(liu)出。該廠(chang)是迄今(jin)為(wei)止全球第一座(zuo)穩(wen)(wen)定運(yun)行(xing)主(zhu)流(liu)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)的(de)污(wu)水(shui)處理(li)廠(chang)，且(qie)實現(xian)(xian)了在不(bu)外加碳(tan)源(yuan)的(de)條件下市政污(wu)水(shui)的(de)高(gao)效(xiao)生(sheng)物脫氮(dan)(dan)(dan)，有(you)學(xue)者認為(wei)，樟宜污(wu)水(shui)廠(chang)的(de)穩(wen)(wen)定運(yun)行(xing)得益于新加坡得天獨厚的(de)水(shui)溫(wen)條件（28~32℃），因為(wei)溫(wen)度對AOB、NOB和(he)(he)AnAOB活性(xing)有(you)顯(xian)(xian)著(zhu)影響。研(yan)究(jiu)報道，隨(sui)(sui)著(zhu)溫(wen)度降低至(zhi)(zhi)20℃，AOB活性(xing)將(jiang)高(gao)于NOB活性(xing)；當水(shui)溫(wen)低于15℃時，AnAOB活性(xing)出現(xian)(xian)明(ming)顯(xian)(xian)下降，AOB變(bian)得比(bi)AnAOB更(geng)活躍(yue)，此(ci)時，AOB生(sheng)成的(de)亞(ya)硝(xiao)酸(suan)鹽和(he)(he)NOB、AnAOB消耗(hao)的(de)亞(ya)硝(xiao)酸(suan)鹽之間(jian)的(de)不(bu)平衡將(jiang)造(zao)成系統中亞(ya)硝(xiao)酸(suan)鹽明(ming)顯(xian)(xian)的(de)積累，從(cong)而對厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)過(guo)程造(zao)成明(ming)顯(xian)(xian)抑制(zhi)。因此(ci)，關于低溫(wen)條件下的(de)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)穩(wen)(wen)定運(yun)行(xing)還有(you)很大的(de)研(yan)究(jiu)空間(jian)。

2. 2 國內工程應用

據不(bu)完全統計，目前(qian)(qian)國內有(you)超過8座的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)性(xing)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)(an)(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理廠（表2），其中(zhong)(zhong)，不(bu)少(shao)由荷(he)蘭帕(pa)克公(gong)司參與設計建造。在(zai)(zai)通遼市梅花工(gong)(gong)(gong)業園區，帕(pa)克公(gong)司于(yu)2009年建了(le)世(shi)界上最大的(de)(de)(de)(de)自養(yang)脫氮(dan)反應器，設計脫氮(dan)能力達(da)(da)1.1萬kgN/d，采用(yong)一體式(shi)的(de)(de)(de)(de)CANON工(gong)(gong)(gong)藝(yi)處(chu)(chu)理谷氨(an)(an)(an)(an)(an)酸鈉（味(wei)精）生(sheng)產(chan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)。此外(wai)，山東湘瑞藥業有(you)限(xian)公(gong)司采用(yong)4300m3的(de)(de)(de)(de)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)(an)(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)反應器處(chu)(chu)理玉米淀粉和味(wei)精生(sheng)產(chan)相關的(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)，設計氨(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)負(fu)荷(he)達(da)(da)1.42kgN/(m3·d)。山東省(sheng)濱州(zhou)市安琪酵母公(gong)司引進(jin)帕(pa)克公(gong)司的(de)(de)(de)(de)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)(an)(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)技(ji)術處(chu)(chu)理高(gao)氨(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)工(gong)(gong)(gong)業廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)，該(gai)項目是厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)(an)(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)技(ji)術在(zai)(zai)酵母廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理領(ling)域的(de)(de)(de)(de)首次工(gong)(gong)(gong)程應用(yong)，與該(gai)公(gong)司原AO工(gong)(gong)(gong)藝(yi)相比，厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)(an)(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)反應器在(zai)(zai)大大節(jie)省(sheng)占地(di)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎上，實現(xian)了(le)2.0kgN/(m3·d)的(de)(de)(de)(de)高(gao)氨(an)(an)(an)(an)(an)氮(dan)負(fu)荷(he)穩(wen)定(ding)運(yun)行，這也(ye)是厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)(an)(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)反應器目前(qian)(qian)可承受的(de)(de)(de)(de)最大污(wu)(wu)泥負(fu)荷(he)，其工(gong)(gong)(gong)業規模遠高(gao)于(yu)傳統工(gong)(gong)(gong)藝(yi)。這些(xie)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)(an)(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)項目的(de)(de)(de)(de)成功實施大大加速了(le)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)(an)(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)在(zai)(zai)國內污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)。

除引進(jin)國(guo)(guo)外技術(shu)，國(guo)(guo)內一些(xie)研究團隊正積極進(jin)行(xing)自主創新和技術(shu)實(shi)踐，將厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)污(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)技術(shu)的(de)實(shi)驗室(shi)研究逐漸(jian)轉移到大型污(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠(chang)中。浙江(jiang)大學(xue)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)研究團隊已成功在浙江(jiang)建設(she)(she)了兩(liang)(liang)個生產性厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)污(wu)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠(chang)，分別(bie)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)義烏市的(de)味精(jing)廢(fei)(fei)水(shui)（60m3）和浙江(jiang)省東陽市的(de)制(zhi)藥廢(fei)(fei)水(shui)（10m3）。北(bei)京工(gong)業大學(xue)的(de)彭(peng)永臻(zhen)老(lao)師團隊也展開了對(dui)基于厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)城市污(wu)水(shui)廠(chang)實(shi)現能(neng)量自給的(de)可行(xing)性研究。隨(sui)著研究的(de)不斷發(fa)展，2015年(nian)湖北(bei)十(shi)堰垃圾(ji)填埋場(chang)滲濾(lv)液(ye)(ye)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠(chang)采用兩(liang)(liang)段式工(gong)藝(yi)(yi)，將兩(liang)(liang)級UASB、厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)、膜生物反應器和反滲透（MBR/RO）處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)工(gong)藝(yi)(yi)相結合(he)，設(she)(she)計處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)量為(wei)150m3/d，COD控(kong)制(zhi)在100mg/L，TN控(kong)制(zhi)在40mg/L，氨(an)(an)氮(dan)控(kong)制(zhi)在25mg/L，成為(wei)國(guo)(guo)內第(di)一個使(shi)用厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)垃圾(ji)滲濾(lv)液(ye)(ye)，并解(jie)決垃圾(ji)滲濾(lv)液(ye)(ye)低碳氮(dan)比問題(ti)的(de)項目。

除了將厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)技術用(yong)于工業廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)和污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)側流(liu)(liu)(liu)(liu)工藝(yi)，我(wo)國(guo)在(zai)厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)主(zhu)(zhu)(zhu)流(liu)(liu)(liu)(liu)工藝(yi)應用(yong)上(shang)也(ye)邁(mai)出了第(di)一(yi)步(bu)。西(xi)安市第(di)四污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)廠(chang)在(zai)原有缺(que)氧(yang)(yang)/厭(yan)氧(yang)(yang)/好氧(yang)(yang)（倒置AAO）工藝(yi)上(shang)（圖3），通(tong)過在(zai)缺(que)氧(yang)(yang)及(ji)厭(yan)氧(yang)(yang)池投加(jia)填料并延長HRT，利用(yong)攪(jiao)拌+曝氣實(shi)現(xian)填料流(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)，將工藝(yi)改造為(wei)反硝(xiao)化(hua)(hua)/厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)工藝(yi)，該廠(chang)進水(shui)(shui)(shui)(shui)氨(an)(an)氮(dan)為(wei)20.3~40.8mg/L，COD/TN為(wei)1.2~7.9，全(quan)年水(shui)(shui)(shui)(shui)溫(wen)為(wei)10.7~25.2℃。在(zai)連續運(yun)行的(de)近兩年時(shi)間里，出水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質不(bu)僅成功由一(yi)級B標準(zhun)提升為(wei)一(yi)級A標準(zhun)，且(qie)出水(shui)(shui)(shui)(shui)總氮(dan)顯著低于其他工藝(yi)，其中，厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)工藝(yi)占全(quan)廠(chang)脫(tuo)氮(dan)份額的(de)15.9%左右。該廠(chang)是(shi)目前全(quan)球第(di)3個實(shi)現(xian)主(zhu)(zhu)(zhu)流(liu)(liu)(liu)(liu)厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)工藝(yi)的(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)廠(chang)，且(qie)全(quan)球已有超過5座污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)正在(zai)嘗試實(shi)踐(jian)主(zhu)(zhu)(zhu)流(liu)(liu)(liu)(liu)厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)。該廠(chang)的(de)實(shi)踐(jian)表明，盡管厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)主(zhu)(zhu)(zhu)流(liu)(liu)(liu)(liu)工藝(yi)應用(yong)仍(reng)(reng)存(cun)在(zai)一(yi)些技術難(nan)題(ti)，但仍(reng)(reng)可(ke)預見將會(hui)有更多污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)廠(chang)將其作為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)流(liu)(liu)(liu)(liu)處(chu)理(li)工藝(yi)試驗推(tui)廣。

3 主流厭氧氨氧化工藝技術難點

盡管目(mu)前厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)在(zai)國內外已(yi)有(you)不少(shao)工(gong)(gong)(gong)程應用(yong)(yong)案例，但(dan)與側流工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)應用(yong)(yong)不同，主流厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)應用(yong)(yong)中面臨著市政污水(shui)氮濃度低(di)、有(you)機物濃度高(gao)、冬季水(shui)溫低(di)等技術難(nan)點，導致其在(zai)推廣和實(shi)踐上(shang)仍存在(zai)一定的(de)局限性。下面針對主流厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)應用(yong)(yong)中出(chu)現的(de)AnAOB生長緩慢、難(nan)富集和工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)運行不穩定等主要問(wen)題(ti)及其研究進展(zhan)(zhan)展(zhan)(zhan)開論述。

3. 1 厭氧氨氧化工藝的(de)快速啟動

目(mu)前已(yi)知AnAOB廣(guang)泛分(fen)布于(yu)海(hai)洋沉積物、油田(tian)、河口(kou)沉積物、厭氧海(hai)洋盆(pen)地(di)、紅(hong)樹(shu)林地(di)區(qu)(qu)、海(hai)洋冰塊(kuai)、淡水湖、稻田(tian)土壤、湖港區(qu)(qu)以及海(hai)底熱(re)泉(quan)等自(zi)然環(huan)境中。已(yi)明確命名的AnAOB有6類屬，超(chao)過23類種(zhong)。此(ci)外，也有一些文獻相繼(ji)報道了6類屬之外一些未知的菌屬。

反(fan)應(ying)器中(zhong)AnAOB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)(chang)和富集是實(shi)(shi)現(xian)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)自(zi)養(yang)脫(tuo)氮(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基本前提，然而，AnAOB屬于自(zi)養(yang)型微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物，在自(zi)然環境(jing)條(tiao)件(jian)下(xia)，其(qi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)(chang)速(su)率(lv)緩慢，倍增時(shi)間(jian)(jian)較長(chang)(chang)(chang)，難(nan)以進(jin)行(xing)快(kuai)速(su)增殖(zhi)，同(tong)時(shi)，其(qi)對生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)(chang)環境(jing)（如溫度、溶解(jie)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)、pH等(deng)）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求近乎(hu)苛刻，導致厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)要(yao)(yao)比傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硝(xiao)化(hua)反(fan)硝(xiao)化(hua)工(gong)藝慢，限制了(le)(le)其(qi)在污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處理中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)程應(ying)用(yong)(yong)。在荷蘭(lan)鹿特丹的(de)(de)(de)(de)(de)(de)世界(jie)第一(yi)(yi)座生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)性(xing)(xing)(xing)(xing)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)廠中(zhong)，由(you)于AnAOB生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)(chang)速(su)度緩慢且當時(shi)缺(que)乏菌種(zhong)(zhong)污(wu)(wu)泥，原(yuan)本計劃(hua)兩年(nian)(nian)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)反(fan)應(ying)器，但(dan)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)過(guo)程中(zhong)出(chu)(chu)現(xian)亞硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)抑制和硫化(hua)物抑制等(deng)問題，實(shi)(shi)際用(yong)(yong)了(le)(le)3~5年(nian)(nian)才完成(cheng)(cheng)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)工(gong)作。第一(yi)(yi)個采用(yong)(yong)DEMON工(gong)藝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧地(di)利(li)Strass污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)廠也(ye)花了(le)(le)2.5年(nian)(nian)左右才完成(cheng)(cheng)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)。為加快(kuai)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)時(shi)間(jian)(jian)，研(yan)究(jiu)人員對不(bu)同(tong)接種(zhong)(zhong)種(zhong)(zhong)泥、不(bu)同(tong)反(fan)應(ying)器類型、不(bu)同(tong)載體(ti)中(zhong)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)效果(guo)展開(kai)(kai)了(le)(le)大量研(yan)究(jiu)。Wett等(deng)在Glarnerland污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處理廠啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)中(zhong)，通過(guo)接種(zhong)(zhong)現(xian)有(you)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝種(zhong)(zhong)泥，將其(qi)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)時(shi)間(jian)(jian)縮(suo)(suo)短到50d。Christensson等(deng)為減(jian)少新反(fan)應(ying)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)時(shi)間(jian)(jian)，采用(yong)(yong)MBBR開(kai)(kai)發(fa)了(le)(le)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)ANITA?Mox工(gong)藝，其(qi)原(yuan)理是在啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)新反(fan)應(ying)器時(shi)，投加3%~15%已(yi)經形(xing)成(cheng)(cheng)了(le)(le)AnAOB生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)載體(ti)，剩(sheng)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)則加入新載體(ti)材(cai)料。為了(le)(le)驗證(zheng)這(zhe)一(yi)(yi)工(gong)藝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)行(xing)性(xing)(xing)(xing)(xing)，2010年(nian)(nian)瑞典馬爾默的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Sj?lunda污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)廠首次采用(yong)(yong)這(zhe)種(zhong)(zhong)方法(fa)，在4個月內完成(cheng)(cheng)了(le)(le)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)反(fan)應(ying)器啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)，氨(an)(an)氮(dan)去(qu)除率(lv)達90%，且系統運行(xing)非(fei)常穩定；之(zhi)后在瑞典的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Sundets污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處理廠再(zai)次驗證(zheng)了(le)(le)這(zhe)種(zhong)(zhong)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)方式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)行(xing)性(xing)(xing)(xing)(xing)，該廠在2個月內便實(shi)(shi)現(xian)了(le)(le)滿負(fu)荷生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)。此外，一(yi)(yi)些(xie)研(yan)究(jiu)者通過(guo)將微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物固(gu)定在聚乙烯醇（PVA）-海藻(zao)酸(suan)鈉（SA）凝(ning)膠中(zhong)，實(shi)(shi)現(xian)了(le)(le)上升流塔式反(fan)應(ying)器中(zhong)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)快(kuai)速(su)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)；也(ye)有(you)研(yan)究(jiu)發(fa)現(xian)，AnAOB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)(chang)嚴重依賴含(han)鐵蛋(dan)白，鐵鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)添(tian)加有(you)利(li)于促進(jin)AnAOB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)(chang)富集，當添(tian)加0.09mmol的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Fe2+時(shi)，厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)由(you)70d縮(suo)(suo)短至50d。還有(you)一(yi)(yi)些(xie)研(yan)究(jiu)結果(guo)表(biao)明，AnAOB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)(chang)速(su)率(lv)并非(fei)受(shou)其(qi)細胞(bao)(bao)內在特性(xing)(xing)(xing)(xing)限制，而與細胞(bao)(bao)培養(yang)條(tiao)件(jian)有(you)關(guan)，當對AnAOB施加適宜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)培養(yang)條(tiao)件(jian)時(shi)，其(qi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)(chang)速(su)率(lv)可(ke)(ke)以顯著提高，部分(fen)AnAOB細胞(bao)(bao)倍增時(shi)間(jian)(jian)可(ke)(ke)縮(suo)(suo)短至2~5d。這(zhe)些(xie)研(yan)究(jiu)成(cheng)(cheng)果(guo)為厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)快(kuai)速(su)啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)運行(xing)和推廣奠定了(le)(le)理論基礎，但(dan)在實(shi)(shi)際應(ying)用(yong)(yong)中(zhong)，AnAOB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)快(kuai)速(su)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)(chang)與污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)pH、溫度、亞硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)濃度、溶解(jie)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)、SRT、有(you)機物濃度、鹽(yan)度等(deng)因素(su)緊密相關(guan)。此外，污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)成(cheng)(cheng)、有(you)毒化(hua)合物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在和反(fan)應(ying)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)類型等(deng)因素(su)也(ye)會影響AnAOB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活動(dong)(dong)(dong)(dong)，并改變其(qi)群落結構。盡管(guan)目前實(shi)(shi)驗室(shi)已(yi)提出(chu)(chu)了(le)(le)一(yi)(yi)些(xie)縮(suo)(suo)短厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)反(fan)應(ying)器啟(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)，但(dan)未來仍需工(gong)程實(shi)(shi)踐來進(jin)一(yi)(yi)步驗證(zheng)這(zhe)些(xie)方法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)行(xing)性(xing)(xing)(xing)(xing)。

3. 2 AnAOB 的富集

AnAOB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)富(fu)集(ji)方法可(ke)(ke)大致分(fen)為(wei)兩大類。一類是通(tong)過(guo)將懸浮態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)污(wu)泥(ni)固定，形(xing)(xing)(xing)(xing)成生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜或顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)，實(shi)現AnAOB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)截留(liu)，由于細菌種(zhong)(zhong)群的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緩慢生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長，保(bao)持(chi)厭(yan)氧(yang)(yang)菌生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)量(liang)(liang)對于厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定運行(xing)至關重要。Jia等(deng)研(yan)究(jiu)發(fa)(fa)(fa)現，在(zai)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)內投加載體(ti)材(cai)料形(xing)(xing)(xing)(xing)成生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜，或通(tong)過(guo)培養(yang)形(xing)(xing)(xing)(xing)成顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法可(ke)(ke)有效(xiao)避免AnAOB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)流失。目前，已有多種(zhong)(zhong)載體(ti)材(cai)料被用(yong)于AnAOB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)富(fu)集(ji)。Fernández等(deng)用(yong)沸石(shi)(shi)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)作為(wei)載體(ti)材(cai)料，發(fa)(fa)(fa)現帶(dai)負(fu)電(dian)荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沸石(shi)(shi)能(neng)(neng)夠吸引并聚(ju)集(ji)帶(dai)正電(dian)荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)銨離(li)子，沸石(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)投加可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)內AnAOB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)富(fu)集(ji)度，隨(sui)出水流失的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)量(liang)(liang)顯著(zhu)降(jiang)低。Miao等(deng)用(yong)聚(ju)乙烯海綿(mian)作載體(ti)材(cai)料處理(li)(li)滲濾液，發(fa)(fa)(fa)現基(ji)于該載體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)處理(li)(li)工(gong)藝(yi)(yi)能(neng)(neng)實(shi)現很高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫氮(dan)(dan)效(xiao)率(lv)，形(xing)(xing)(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜使AnAOB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)因(yin)比例從1.3%增加到13.3%。此(ci)外，由緊密(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)聚(ju)集(ji)體(ti)組成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)不僅具(ju)有較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉降(jiang)速(su)(su)度，而且可(ke)(ke)以(yi)避免生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)量(liang)(liang)隨(sui)出水流失，形(xing)(xing)(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)具(ju)有較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉降(jiang)速(su)(su)度、較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫氮(dan)(dan)率(lv)、較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)設施(shi)成本的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯著(zhu)優勢。為(wei)了(le)優化(hua)實(shi)際(ji)工(gong)程應(ying)用(yong)效(xiao)果(guo)(guo)，涌現出大量(liang)(liang)關于厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)。Tang等(deng)認為(wei)，選擇合適(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)接種(zhong)(zhong)污(wu)泥(ni)，同時增加進(jin)水氮(dan)(dan)負(fu)荷(he)可(ke)(ke)以(yi)有效(xiao)提(ti)高(gao)(gao)(gao)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)成速(su)(su)率(lv)，從而提(ti)高(gao)(gao)(gao)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫氮(dan)(dan)性(xing)能(neng)(neng)。但顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)也(ye)存在(zai)一些局限(xian)性(xing)，Chen等(deng)研(yan)究(jiu)表明，這種(zhong)(zhong)厭(yan)氧(yang)(yang)菌顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)浮選和后(hou)續的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沖洗過(guo)程會破(po)壞(huai)厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定運行(xing)。此(ci)外，顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)大小也(ye)會影(ying)響厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)行(xing)，過(guo)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)會影(ying)響基(ji)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴散和反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)速(su)(su)率(lv)，反(fan)(fan)(fan)(fan)而抑制(zhi)了(le)AnAOB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)。An等(deng)研(yan)究(jiu)了(le)不同大小（0.5~1.0、1.0~1.5、>1.5mm）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)性(xing)質(zhi)和反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)性(xing)能(neng)(neng)，結(jie)果(guo)(guo)表明，1.0~1.5mm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)AnAOB活性(xing)最(zui)高(gao)(gao)(gao)，3種(zhong)(zhong)尺寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)負(fu)荷(he)分(fen)別為(wei)0.55、0.62、0.52gN/(gVSS·d)。

另一類AnAOB富(fu)集(ji)的(de)(de)(de)方法是利用NOB、HB和(he)(he)(he)AnAOB之間(jian)的(de)(de)(de)競爭關系(xi)(xi)，保(bao)證(zheng)AnAOB在(zai)(zai)(zai)體(ti)(ti)系(xi)(xi)中成為優勢菌屬，三者之間(jian)的(de)(de)(de)關系(xi)(xi)如(ru)圖4所示。目前，已(yi)發現可(ke)(ke)通(tong)過(guo)(guo)減少SRT、降低(di)pH、控制曝(pu)氣時(shi)間(jian)降低(di)DO等方法來調控NOB和(he)(he)(he)HB的(de)(de)(de)生(sheng)長(chang)，以(yi)增加體(ti)(ti)系(xi)(xi)中AnAOB的(de)(de)(de)生(sheng)物量。這(zhe)些方法可(ke)(ke)分為兩大途徑：（1）通(tong)過(guo)(guo)調控工況促進AOB和(he)(he)(he)AnAOB的(de)(de)(de)生(sheng)長(chang)活性(xing)，并通(tong)過(guo)(guo)調控NO2－-N和(he)(he)(he)NO3－-N濃度，在(zai)(zai)(zai)降低(di)HB的(de)(de)(de)同(tong)時(shi)抑制NOB的(de)(de)(de)生(sheng)長(chang)；（2）從系(xi)(xi)統中清除NOB（NO2－-N→NO3－-N）和(he)(he)(he)HB，同(tong)時(shi)保(bao)留AOB（NH4+-N→NO2－-N）和(he)(he)(he)AnAOB。但由于這(zhe)些方法要求特殊的(de)(de)(de)生(sheng)長(chang)條(tiao)件(jian)，如(ru)低(di)pH值(zhi)和(he)(he)(he)較高水溫(wen)，或是只適用于間(jian)歇曝(pu)氣的(de)(de)(de)反應器(qi)中（嚴格(ge)控制曝(pu)氣時(shi)間(jian)），甚(shen)至可(ke)(ke)能會降低(di)AOB活性(xing)（如(ru)較低(di)DO），因此，這(zhe)類富(fu)集(ji)方法還(huan)不能廣泛(fan)在(zai)(zai)(zai)全規(gui)模污水廠中采(cai)用。

進水(shui)有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)的(de)濃度也(ye)會對(dui)AOB和AnAOB的(de)生長造成顯著影響。由表3可知，厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝(yi)(yi)適用于處理進水(shui)C/N較低(di)(di)的(de)廢水(shui)，因為在高有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)濃度條件下(xia)，HB會與自(zi)養(yang)的(de)AOB和AnAOB競爭底(di)物(wu)（DO和NO2－-N）和生存空間，不(bu)利于自(zi)養(yang)脫氮過程(cheng)。Chen等發現，當進水(shui)C/N從0.5:1增加到0.75:1時，硝化(hua)/厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)脫氮效率從79%降(jiang)低(di)(di)到52%。但對(dui)主流厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)應用來說，實際(ji)市(shi)政污水(shui)的(de)進水(shui)有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)含(han)(han)量（一般(ban)C/N為4:1~12:1）遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)高于自(zi)養(yang)微生物(wu)生長所需的(de)有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)含(han)(han)量。因此(ci)，一些研(yan)究者提出(chu)，可在PN/厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝(yi)(yi)之前(qian)進行(xing)(xing)脫碳(tan)預(yu)處理（如進行(xing)(xing)消化(hua)產能(neng)等），以(yi)降(jiang)低(di)(di)進入厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝(yi)(yi)中的(de)有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)含(han)(han)量。但關于脫碳(tan)預(yu)處理工(gong)藝(yi)(yi)的(de)實際(ji)應用和控制條件等仍需要進行(xing)(xing)實踐(jian)研(yan)究。

3. 3 厭氧(yang)氨(an)氧(yang)化工(gong)藝的穩定(ding)運行

3. 3. 1 穩(wen)定(ding)NO2－-N供應(ying)

NO2－-N和氨氮是厭(yan)氧氨氧化(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)底物，由于氨氮是污(wu)水中(zhong)含氮化(hua)合物的(de)(de)主要(yao)存在形(xing)式，因(yin)此，穩定地為(wei)(wei)厭(yan)氧氨氧化(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)提(ti)供NO2－成(cheng)為(wei)(wei)了(le)污(wu)水自養(yang)脫(tuo)氮工(gong)藝的(de)(de)關(guan)鍵(jian)。污(wu)水中(zhong)NO2－-N有兩個形(xing)成(cheng)途徑：其(qi)(qi)一(yi)是通過(guo)將氨氮氧化(hua)為(wei)(wei)NO2－的(de)(de)亞硝化(hua)過(guo)程產(chan)生(sheng)（NH4+-N→NO2－-N）；其(qi)(qi)二是通過(guo)將NO3－還原為(wei)(wei)NO2－的(de)(de)部分(fen)(fen)(fen)反(fan)(fan)(fan)硝化(hua)過(guo)程產(chan)生(sheng)（NO3－-N→NO2－-N）。后者(zhe)可同(tong)時實現NO3－-N的(de)(de)去除(chu)和NO2－-N的(de)(de)供應(ying)，且(qie)相較于完全反(fan)(fan)(fan)硝化(hua)過(guo)程，部分(fen)(fen)(fen)反(fan)(fan)(fan)硝化(hua)過(guo)程還可減少N2O等溫室氣體(ti)的(de)(de)排放以及減少40%左右的(de)(de)碳源投加量，大幅節省運營成(cheng)本。因(yin)此，作(zuo)為(wei)(wei)一(yi)種綠色經(jing)濟有效的(de)(de)主流脫(tuo)氮工(gong)藝替代方式，基于部分(fen)(fen)(fen)反(fan)(fan)(fan)硝化(hua)/厭(yan)氧氨氧化(hua)的(de)(de)工(gong)藝得到(dao)了(le)全球研究者(zhe)的(de)(de)廣泛關(guan)注。

盡管NO2－是厭氧氨(an)氧化(hua)過(guo)程的(de)(de)重要底物，但(dan)過(guo)量(liang)的(de)(de)NO2－累積在(zai)厭氧氨(an)氧化(hua)系統內(nei)時會對AnAOB有毒(du)害作用。不(bu)(bu)同(tong)來源的(de)(de)AnAOB以(yi)及不(bu)(bu)同(tong)污水(shui)處理(li)系統中(zhong)NO2－的(de)(de)抑(yi)制(zhi)濃度(du)不(bu)(bu)同(tong)（表(biao)4）。此外(wai)，試驗發現，反應器中(zhong)氨(an)氮的(de)(de)存在(zai)與(yu)否也會顯著(zhu)影響(xiang)NO2－對AnAOB的(de)(de)毒(du)害作用。在(zai)氨(an)氮存在(zai)的(de)(de)條件(jian)下，抑(yi)制(zhi)50%的(de)(de)AnAOB活(huo)性(xing)需要384mg/L的(de)(de)NO2－-N。但(dan)在(zai)無氨(an)氮的(de)(de)條件(jian)下，質量(liang)濃度(du)為53mg/L的(de)(de)NO2－-N就能降低AnAOB一半的(de)(de)活(huo)性(xing)。

3. 3. 2 低溫運(yun)行

AnAOB的(de)最適生(sheng)長溫(wen)度為30~40℃，如(ru)何在(zai)低溫(wen)（10~16°C）條件(jian)下實現厭氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)工藝(yi)的(de)穩定運行(xing)是厭氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)技術主流(liu)工藝(yi)應(ying)用和(he)推廣的(de)瓶頸之一。盡管已有(you)一些實驗(yan)室研究報道厭氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)工藝(yi)在(zai)低溫(wen)下也可(ke)取得較好的(de)脫(tuo)氮(dan)效(xiao)果，但由于AnAOB在(zai)低溫(wen)下的(de)低活性(xing)、低生(sheng)長速率，以及(ji)市(shi)政(zheng)污(wu)水(shui)水(shui)溫(wen)的(de)季節性(xing)波動，主流(liu)工藝(yi)應(ying)用中可(ke)能還需要延長生(sheng)物膜SRT來保證(zheng)反應(ying)器內有(you)足夠量的(de)AnAOB。

3. 3. 3 主流工藝應用(yong)

目前(qian)，全球范圍內正在積(ji)極展開對主(zhu)流(liu)厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)化工(gong)(gong)藝的(de)(de)試點和(he)(he)(he)(he)工(gong)(gong)程(cheng)化研究(jiu)，但(dan)還沒有能長期(qi)穩(wen)定(ding)運行的(de)(de)成熟主(zhu)流(liu)厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)化技術。因(yin)此，為了(le)推進(jin)主(zhu)流(liu)工(gong)(gong)藝應(ying)用的(de)(de)進(jin)程(cheng)，一些研究(jiu)者(zhe)提出，可以通過將側流(liu)工(gong)(gong)藝中的(de)(de)優勢微(wei)生物接種至主(zhu)流(liu)工(gong)(gong)藝中，增強(qiang)主(zhu)流(liu)工(gong)(gong)藝系統中有益的(de)(de)微(wei)生物群落(luo)（如AOB和(he)(he)(he)(he)AnAOB），從而(er)加(jia)速反(fan)應(ying)器(qi)的(de)(de)啟動和(he)(he)(he)(he)穩(wen)定(ding)運行。此外，在線(xian)監測和(he)(he)(he)(he)智能化控(kong)制也是保障主(zhu)流(liu)厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)(an)氧(yang)(yang)化工(gong)(gong)藝穩(wen)定(ding)運行的(de)(de)關鍵，系統的(de)(de)穩(wen)定(ding)運行必須依靠在線(xian)傳感器(qi)對NH4+-N、NO3－-N、NO2－-N、pH和(he)(he)(he)(he)DO含量的(de)(de)及時測定(ding)和(he)(he)(he)(he)調控(kong)。

4 結語與展望

盡管目前厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)主(zhu)流工(gong)藝(yi)應(ying)用(yong)(yong)技(ji)術(shu)還不十(shi)分成(cheng)熟，但經過(guo)幾十(shi)年(nian)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)，厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)術(shu)工(gong)程(cheng)應(ying)用(yong)(yong)已遍布全球，近幾年(nian)國內對(dui)厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)研究和工(gong)程(cheng)應(ying)用(yong)(yong)也(ye)取得了很大的(de)(de)(de)進展(zhan)和突破(po)。鑒(jian)于市(shi)政污(wu)(wu)水處理廠主(zhu)流工(gong)藝(yi)應(ying)用(yong)(yong)與(yu)側流工(gong)藝(yi)應(ying)用(yong)(yong)在水質、水溫、處理規模等(deng)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)差異，針對(dui)主(zhu)流厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)藝(yi)面(mian)臨的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)啟(qi)動較慢、AnAOB富(fu)集、硝酸鹽濃度控制困(kun)難、冬季水溫低等(deng)技(ji)術(shu)難點，現有(you)研究已發(fa)現，可通(tong)過(guo)接種現有(you)厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)藝(yi)種泥、形成(cheng)生(sheng)物膜或顆(ke)粒污(wu)(wu)泥、調控微(wei)生(sheng)物種群、組合其他工(gong)藝(yi)等(deng)方(fang)法破(po)解以上難題。面(mian)對(dui)巨大的(de)(de)(de)污(wu)(wu)水處理市(shi)場，預計我國將在不久(jiu)的(de)(de)(de)將來(lai)(lai)成(cheng)為厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)市(shi)場，未來(lai)(lai)的(de)(de)(de)研究在優化(hua)(hua)(hua)(hua)操作(zuo)條件和開發(fa)智能化(hua)(hua)(hua)(hua)控制系統(tong)的(de)(de)(de)同時，還可在以下幾方(fang)面(mian)作(zuo)進一步(bu)研究。

（1）一體式厭氧(yang)氨(an)氧(yang)化(hua)(hua)工藝(yi)由于(yu)具(ju)有較低的建設和運營成本，在實際應用中受到歡(huan)迎，未來可針對一體式厭氧(yang)氨(an)氧(yang)化(hua)(hua)系統過(guo)程(cheng)控制(zhi)和工藝(yi)操作參數優化(hua)(hua)做進一步研究(jiu)，在保障(zhang)穩定(ding)運行的同(tong)時，還應強(qiang)化(hua)(hua)控制(zhi)N2O的排放(fang)。

（2）盡管實驗室研(yan)究(jiu)已經證明厭(yan)(yan)氧(yang)氨氧(yang)化工藝(yi)適用于(yu)處理(li)各(ge)(ge)類廢(fei)水，但在(zai)實際工程應用中，面對(dui)污水復雜的組成成分，厭(yan)(yan)氧(yang)氨氧(yang)化工藝(yi)的成功(gong)穩定運行仍面臨巨大(da)的技術(shu)難題。例(li)如，目(mu)前(qian)尚未(wei)(wei)對(dui)抗(kang)生素、各(ge)(ge)種(zhong)藥物和酚(fen)等(deng)與(yu)厭(yan)(yan)氧(yang)氨氧(yang)化系(xi)統的相容性進行充分的研(yan)究(jiu)，未(wei)(wei)來應擴大(da)各(ge)(ge)種(zhong)新興污染物對(dui)厭(yan)(yan)氧(yang)氨氧(yang)化工藝(yi)影響(xiang)及機理(li)的研(yan)究(jiu)。

（3）將厭(yan)氧氨(an)氧化工(gong)藝(yi)由側流(liu)工(gong)藝(yi)轉(zhuan)向主流(liu)工(gong)藝(yi)應用已經成為全(quan)球厭(yan)氧氨(an)氧化技術(shu)發展(zhan)的趨勢(shi)，但(dan)主流(liu)工(gong)藝(yi)應用仍面臨著啟動(dong)緩(huan)慢、市(shi)政污水有機物(wu)濃度高、低溫與低氮條件難(nan)運行等問(wen)題，除解(jie)決這(zhe)些問(wen)題，未來還應加強厭(yan)氧氨(an)氧化工(gong)藝(yi)生物(wu)除磷效果和機理的研(yan)究。

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