厌氧氨氧化Anammox的发展简史

　　源起：厌氧氨氧化反应是在一个处理高氨氮废水的厌氧流化床中发现的。当时发现者之一 Mulder 就敏锐地意识到该技术在污水处理中的应用前景，并顺利申请了专利。(Anoxic ammoniaoxidation. US Patent 5, 078, 884 (1992))，从专利授权到应用经历了十年的时间，技术涉及菌种富集、反应器设计、工程建设和启动等等方面。

　　富集：技术开发人员开始对这种特殊菌展开研究，底物明确为氨氮和亚硝酸盐，适宜的生长条件(pH，温度，微量元素)、抑制因素(DO，有机物)等也逐渐清晰。最终在荷兰戴尔福特工业大学的一个实验室里，率先实现了厌氧氨氧化的富集。富集厌氧氨氧化的反应器有 UASB、 SBR、 生物转盘等，这些反应器经证实都是可行形式。

　　技术流程：厌氧氨氧化反应需要同时存在氨氮和亚硝酸盐氮，且氨氮与亚硝氮的比例接近 1:1.32。而半短程硝化反应恰好可以将进水中一半的氨氮通过 AOB 传化成亚硝酸盐，正好满足厌氧氨氧化反应的进水要求。而半短程硝化反应器也可以采用 SHARON，SBR 等多种形式。

　　工程化：荷兰方面的相关科研人员将原有的试验室条件下的反应器，通过数学模型直接扩大 10000 倍，在鹿特丹水厂建立了两段式 SHARON + ANAMMOX 实际工程处理污泥消化液。

　　消化污泥脱水液单独处理对污水处理厂运行非常重要，而且其水质水量特点非常适合厌氧氨氧化工艺。首先，污泥消化液的温度可达 30～35℃，恰好为后续厌氧氨氧化反应提供了良好的进水温度;其次，污泥消化液单独处理可利用原水温度提高微生物的活性，并且结合消化液的高氨氮的抑制作用实现稳定的短程硝化。而消化液中氨氮与碱度的比例适中，有利于控制进水中 50% 的氨氮被氧化，提供厌氧氨氧化反应器适宜的进水。正是因为消化液上述特点，在 2014 年的全球范围内的厌氧氨氧化工程统计中，75% 的项目是处理污泥消化液。

　　根据 Anammox 污泥形态的不同，目前 Anammox 工艺分为以絮体为主的 DEMON 工艺、以生物膜为主的 ANITA 工艺和以颗粒为主的 ANAMMOX 工艺。