厌氧氨氧化技术研究与应用反差现象归因

摘要：

厌氧氨氧化(ANAMMOX)因无需氧气和有机物而被视为可持续污水处理技术,以致学界对其研究趋之若鹜并愈演愈烈.然而,20多年过去了,过热的研究与少有的工程应用形成了巨大反差,这一现象耐人寻味.因此,有必要对产生这种反差现象的原因进行理性分析,以期获得对ANAMMOX技术工程应用场景以及运行瓶颈的清晰信息.分析表明,ANAMMOX工程化步履蹒跚的主要原因为应用场景误区与运行控制难度.ANAMMOX技术定位于高氨氮(NH4+)、低有机物(COD)浓度厌氧消化液或类似工业废水,即属于应用场景较小的小众技术.再者,实现ANAMMOX的关键是前端与之匹配的亚硝酸氮(NO2-)积累,而这恰恰成为其运行成败的关键.尽管存在着多种让NO2-积累的方法,但实现其稳定运行最后均归结为精准的控制技术,因为ANAMMOX本身以及NO2-积累所需要的环境窗口均十分狭窄.另一方面,ANAMMOX过程本身并不产生强温室气体—氧化亚氮(N2O,温室效应为CO2的265倍),但无论是短程硝化(PN)还是短程反硝化(PD)均涉及N2O释放且量并不低,这就让原本可持续的ANAMMOX工艺蒙上了应用阴影.因此,对ANAMMOX的研究应适当降温,即使是针对性的应用场景也应重新评估其碳排放问题.

关键词：厌氧氨氧化(ANAMMOX)、短程硝化(PN)、短程反硝化(PD)、控制技术、氧化亚氮(N2O)、AOB同步亚硝化及其反硝化

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分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金No.52170018

在线出版日期：2023-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

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