北京城市排水集团
张树军、马斌、张亮2012.04.13
2012年度第七届水处理行业热点技术论坛
1.背景介绍
污泥消化液厌氧氨氧化
污泥消化液自养生物脱氮技术的开发和应用是实现上述目标的关键和开始！
未来城市污水厂的发展趋势
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1.1污泥消化液水质水量特点
组成：消化池上清液、消化污泥脱水液等
水量：为总进水量的0.5~2%，与消化池的污泥浓度等相关。
水质：氨氮高；C/N低；碱度不足。
污泥消化液组成：消化池上清液、消化污泥脱水液等。
水量：为总进水量的0.5~2%，与消化池的污泥浓度等相关。
水质特征：
①氨氮高：污泥消化液为富含氨氮（200~1500mg/L）的废水，消化液氮含量为进水氮负荷的10~25%。
②C/N低:消化液为典型的高氨氮、低C/N废水（高碑店C/N=0.6）。
③碱度不足:仅为氨氮的4~6倍，完全硝化碱度不足，硝化时pH过度降低。
污泥消化液的水量水质特征
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传统方式：将消化液回流到主流区，与进水一同处理。
优点：工艺简单，便于管理。
弊端：有机碳源和碱度缺乏，增加了污水处理厂的氮负荷，导致或加重了生物脱氮除磷有机碳源的缺乏，脱氮除磷效率难以提高，形成恶性循环。
处理费用高昂：20-50元/m3消化液。
污泥消化液如何脱氮？？
污泥消化液直接回流的弊端
短程硝化+ANAMMOX全程自养脱氮工艺
短程硝化反应器Anamox反应器
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NH4+-N→NO2--N→NO3--N→NO2--N
全程硝化反硝化
短程硝化反硝化
硝化过程反硝化过程
第一阶段：氨氮的短程硝化
→N2
ANAMMOX是九十年代后期正式确认发现的、全新的氨氮生物氧化代谢
途径和模式。在ANAMMOX过程中，氨氮和亚硝酸盐氮会在特殊菌种
（Candidatus“Brocadiaanammoxidans”和Candidatus“Kuenenia
stuttgartiensis”）的作用下以奇特的方式相互结合而生成氮气，从而达到高效去除氨氮的效果：
2NH4++1.5O2=NH4++NO2-+H2O+2H+（短程硝化反应）
NH4++NO2-=N2+2H2O（ANAMMOX）
第二阶段：厌氧氨氧化(ANAMMOX)
?上世纪80年代末，荷兰Delft工业大学在运行三级生物脱氮流化床反应器
?其中8个种自污水处理厂或实验室内分离获得：
fulgida”，“CandidatusKueneniastutgartiensis”，“CandidatusScalinduabrodae”和“CandidatusScalinduawagneri”“CandidatusAnamoxoglobuspropionicus”，“CandidatusJeteniaasiatica”，
“CandidatusAnamoxoglobussulfate”。
?“CandidatusScalinduasorokinii”则从海洋中分离获得。
时发现了未知氮的消失，称之为Anammox现象。迄今为止共发现9个种，
分别归在5个属中，并建立了厌氧氨氧化菌科（Anamoxaceae）。
?研究表明Anammox菌在自然界中广泛存在。
厌氧氨氧化(ANAMMOX)菌的发现
“CandidatusBrocadiaanamoxidans”，“CandidatusBrocadia
RBC中深红色的Anammox菌UASB中深红色的Anammox菌
SBR中深红色的Anammox菌MBR中深红色的Anammox菌
.不需额外投加碳源
.高负荷，低污泥产量
自养生物脱氮工艺的技术优势
.减少温室气体的排放
.节省60%运行能耗
.减小处理构筑物体积
.提高污水的脱氮效率
.降低污水厂总氮负荷
.节省所需的外加碳源
污泥消化液自养脱氮对
WWTP的作用
DEMON?SBR反应器对Strass水厂能耗的影响
2.污泥消化液自养生物脱氮
工艺组成﹠运行调控
?AOB与Anammox菌分别在好氧和缺氧的环境中生长。
?AO