厭氧氨氧化技術原理及應用
發布時間:2023-09-09
厭氧氨氧化技術原理
厭氧氨氧化(anaerobic ammonia oxidation, anammox)技術原理非常簡單,就是在厭氧環境下利用NO2-將NH4+氧化為氮氣的自養生物脫氮工藝,較傳統硝化-反硝化工藝具有需氧量低、無碳源需求、污泥產量少,以及可大幅度降低脫氮能耗、處理成本和溫室效應氣體排放等優點。它是一種高效的氮素去除方法。它采用厭氧反應和異化反應的結合,將氨氮和亞硝酸氮轉化為氮氣的同時會產生能量。該技術在廢水處理、海水淡化、河流湖泊治理和污泥處理等領域有著廣泛的應用。
厭氧氨氧化技術的原理是:在厭氧條件下,厭氧氨氧化菌利用氨氮和亞硝酸氮,通過反應生成氮氣。反應的化學式是:
NH4+ + NO2- → N2 + 2H2O
厭氧氨氧化過程分為兩步。第一步是氨氧化反應,即厭氧氨氧化菌利用氨氮和亞硝酸鹽生成過渡產物亞硝胺。反應方程式是:
NH4+ + NO2- → NH2OH + H2O
第二步是異化反應,即亞硝胺通過異化反應將氨氮和亞硝酸鹽轉化為氮氣。反應方程式是:
NH2OH + NO2- → N2 + 2H2O
這兩步反應都需要利用厭氧氨氧化菌。這些菌是一類自養生物,它們的代謝過程可以將有機物分解成無機物、同時獲得能量和生長所需的物質。這些菌的存在可以有效地降低處理污水的能耗和化學品的使用量。
厭氧氨氧化技術的優點在于不需要補加外源碳源,能夠將氨氮和亞硝酸氮同時去除,同時產生高達70%的化學能。它還具有低污泥產生、低能耗和占地面積小等優點。與傳統的硝化反硝化方法相比,厭氧氨氧化技術具有更高的處理效率和更低的運行成本。