城市污水生物脱氮技术变革:厌氧氨氧化的研究与实践新进展

摘要：

氮、磷营养素过度排放诱发的水体富营养化是当前全球性水污染问题,污水脱氮除磷势在必行.传统硝化/反硝化是最主要技术手段,而随着世界各国污水排放标准愈加严格,传统脱氮工艺效率不足、能耗巨大及其带来的二次污染问题日益凸显,经济、高效与可持续的处理技术已成为污水处理领域的迫切需求.20世纪90年代发现的厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,Anammox)工艺无需曝气与有机碳源,是目前最经济高效的污水脱氮技术.然而,该工艺至今未在城市污水处理中实现规模化应用,其长期面临的瓶颈问题为反应基质亚硝态氮(NO2-)难以稳定获取.短程反硝化(partial denitrification,PD)为破解上述难题提供了全新思路.我国学者在短程反硝化过程的发现、工艺研发与微生物学机理等方面率先开展探究与实践.基于短程反硝化与厌氧氨氧化协同耦合的新技术,为城市污水低碳高效脱氮开辟了新途径,已成为本领域研究热点和前沿.将城市污水与含硝态氮(NO3-)废水同步处理时,该技术与传统硝化/反硝化相比,节省100％曝气能耗和80％有机碳源,大大减少剩余污泥产量与温室气体(CO2,N2O)排放;基于短程反硝化的Anammox工艺受基质浓度、温度等环境因素影响小,且突破了 Anammox理论脱氮效率上限(89％),理论上可达到100％,在实际工程中具有重要的研究意义与应用价值.

关键词：城市污水处理、生物脱氮、富营养化、厌氧氨氧化、短程反硝化、短程硝化

所属期刊栏目：52

分类号：X703.1;X172;X505

资助基金：国家自然科学基金;北京市自然科学基金资助项目

在线出版日期：2022-06-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：389-402