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在污水處理過程中,氮污染(如氨氮、硝酸鹽等)的去除至關(guān)重要。然而,我國70%以上的污水處理廠面臨一個共同難題:進水碳氮比(C/N)偏低,導致傳統(tǒng)生物脫氮工藝效率低下。

傳統(tǒng)脫氮依賴異養(yǎng)反硝化細菌,它們需要大量有機碳源(如甲醇、乙酸鈉等)作為電子供體,將硝酸鹽還原為氮氣。但低碳氮比污水中碳源不足,污水廠不得不額外投加碳源,不僅運行成本飆升,還可能帶來二次污染風險。

據(jù)統(tǒng)計,部分污水廠的外加碳源費用甚至占全年運營成本的30%以上!如何破解這一困局?厭氧氨氧化(ANAMMOX)技術(shù)或許提供了新思路。
一、厭氧氨氧化:
1、自然界的“節(jié)能脫氮大師”

厭氧氨氧化(ANAMMOX)是一種由特殊細菌(厭氧氨氧化菌)驅(qū)動的自養(yǎng)脫氮過程,其核心反應(yīng)如下:
NH?? + NO?? → N?↑ + 2H?O
2、三大優(yōu)勢
01、無需外加碳源
厭氧氨氧化菌以CO?為碳源,直接利用氨氮和亞硝酸鹽反應(yīng),大幅降低碳源成本。
02 、能耗低
省去傳統(tǒng)硝化-反硝化的曝氣環(huán)節(jié),能耗降低60%以上。
03 、污泥產(chǎn)量少
菌群生長緩慢,污泥處置壓力小。
二、工程化挑戰(zhàn):
(1)如何讓ANAMMOX穩(wěn)定運行?
盡管ANAMMOX優(yōu)勢顯著,但其工程化應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn):
1、啟動周期長
厭氧氨氧化菌倍增時間長達10-15天,需優(yōu)化接種策略。
2、環(huán)境敏感
對DO、溫度、pH要求嚴格,需精準控制。
3、亞硝酸鹽積累難
需通過短程硝化(PN/A)穩(wěn)定提供NO??。

(2)解決方案
01 、生物強化技術(shù)
投加高效菌劑,縮短啟動時間。
02 、智能控制
基于在線監(jiān)測動態(tài)調(diào)節(jié)DO和HRT。
03 、工藝耦合
如“短程硝化-ANAMMOX(PN/A)”、“部分反硝化-ANAMMOX(PD/A)”等組合工藝,提升適應(yīng)性。
三、未來展望:
1、ANAMMOX能否成為主流?

隨著低碳氮比污水問題日益突出,ANAMMOX技術(shù)的工程化推廣將成為行業(yè)趨勢。預計未來5年,國內(nèi)將有更多污水廠嘗試ANAMMOX改造,尤其是在工業(yè)廢水、垃圾滲濾液、市政污水深度脫氮等領(lǐng)域。

2、對于污水廠而言,是否要擁抱ANAMMOX?
適合場景:高氨氮、低碳源廢水;現(xiàn)有工藝脫氮成本過高。
謹慎評估:需結(jié)合水質(zhì)特性、現(xiàn)有設(shè)施及長期經(jīng)濟性綜合決策。
低碳氮比污水脫氮難題,已不再是“無解方程”。厭氧氨氧化技術(shù)的成熟與推廣,或?qū)槲鬯畯S打開一扇降本增效的新窗口。未來,隨著菌種培養(yǎng)、工藝優(yōu)化等瓶頸的突破,ANAMMOX有望成為污水脫氮的“綠色引擎”。
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