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厭氧氨氧化

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1 厭氧氨氧化

厭氧氨氧化

厭氧氨氧化Anammox是在無氧條件下,以氨為電子供體、亞硝酸為電子受體,產(chǎn)生氮氣和硝酸的生物反應(yīng)。Anammox包括兩個過程:一是分解(產(chǎn)能)代謝,即以氨為電子供體,亞硝酸鹽為電子受體,兩者以1:1的比例反應(yīng)生成氮氣,并把產(chǎn)生的能量以ATP的形式儲存起來;二是合成代謝,即以亞硝酸鹽為電子受體提供還原力,利用碳源二氧化碳以及分解代謝產(chǎn)生的ATP合成細胞物質(zhì),并在這一過程中產(chǎn)生硝酸鹽。厭氧氨氧化菌 (Anaerobic ammonia oxidation bacteria, AnAOB,我們俗稱紅菌) 是厭氧氨氧化的實施者。
NH4++ NO2-= N2+ 2H2O,ΔG=-358kg/mol

目前的主流的厭氧氨氧化應(yīng)用的工藝流程(彭永臻院士的短程反硝化暫時不介紹)主要分為兩大步:“第一個過程是部分亞硝化(Partial Nitritation),在這個過程中只有大約55%的氨氮需要轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮;第二個過程是厭氧氨氧化(Anammox),氨氮在厭氧條件下,被亞硝酸氮作為電子受體,氧化成氮氣。因此它也被稱作PN/A工藝。

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在這過程中,大約89%的無機氮都將被轉(zhuǎn)化產(chǎn)生氮氣,另外11%的無機氮被轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮,與傳統(tǒng)硝化反硝化工藝相比,厭氧氨氧化工藝有著巨大的技術(shù)優(yōu)勢,其曝氣能耗只有傳統(tǒng)工藝的55-60%;該工藝幾乎無需碳源,如果為了去除硝酸鹽產(chǎn)物需要在厭氧氨氧化過程中投加碳源,其投加量也比傳統(tǒng)工藝中碳源投加量降低90%;厭氧氨氧化工藝可以減少45%堿度消耗量。同時,厭氧氨氧化工藝的污泥產(chǎn)量也遠低于傳統(tǒng)脫氮工藝,這將顯著降低剩余污泥的處理和處置成本。


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