一种新型生物脱氮工艺——SHARON-ANAMMOX组合工艺

SHARON-ANAMMOX 短程硝化厌氧氨氧化技术

一种新型生物脱氮工艺———SHARON!ANAMMOX组合工艺

左剑恶蒙爱红

首先，分别介绍了两种新近出现的生物脱氮工艺———SHARON和ANAMMOX工艺的基本原理和研究现状。然后，介绍了SHARON并展望了这种工ANAMMOX组合工艺的原理与特征，!艺在中国的发展前景。

关键词

生物脱氮工艺

SHARON工艺

ANAMMOX工艺

SHARONANAMMOX组合工艺!

提要

传统的先硝化后反硝化的生物脱氮工艺一直是国内外广泛采用的废水脱氮工艺，如A/O工艺、A2/O

［l］

工艺等，都能有效地去除废水中的氮。但是，传统

［8］［6］

物脱氮工艺的出现，如：，SHARONANAMMOX［9］和OLAND等。与传统生物脱氮工艺不同的是，

的生物脱氮工艺都普遍存在着基建投资和运行费用较高、运行控制较为复杂等不足。其基本原理是首先将废水中的NH3-N转化为NO2--N再氧化为然后再将NO3--N转化为NO2--N，最NO3--N，

。因此，在传统的生物脱氮工艺终转化为氮气（N2）中，废水中的N经历了从其最低的-3价到最高的

然后再逐渐回到0价的一个长而复杂的过+5价，

程。前一过程即硝化过程，是由两类自养型硝化细菌完成的，分别被称为亚硝化细菌或氨氧化细菌（本文中称氨氧化细菌）和硝化细菌或亚硝酸盐氧化细菌（本文中称硝化细菌。有学者认为，在自然界中还未发现有任何一种细菌可以直接将氨氮氧化为硝酸

［2］

盐）。它们都是自养型细菌，生长缓慢，硝化过程

这些工艺都力求缩短N素的转化过程，如；

直SHARON工艺是将硝化过程控制在亚硝化阶段，接从NO2--N进行反硝化；ANAMMOX工艺则是在厌氧条件下利用NH4+作为电子供体将NO3--N或NO2--N转化为N2；OLAND工艺则是在溶解氧受限制的条件下将废水中的部分NH3-N氧化成然后利用NO2-作为电子受体将剩余的NO2--N，

NH3-N氧化成N2。国内外已有学者对上述新的氮素转化途径和新型生物脱氮工艺进行了综

［2，9~l2］

。从中可知，述SHARON与ANAMMOX的

组合工艺是目前最简捷的一种生物脱氮途径，也最有可能在实际工程中得以实现，因此本文将首先分别介绍SHARON工艺和ANAMMOX工艺的基本

原理及其研究应用的现状，然后对二者的组合工艺进行介绍，并对其在我国的应用前景进行展望。SHARON工艺

l.lSHARON工艺的提出1

（SingIereactorforHighactivityAm-SHARON

工艺是荷兰DeIft技术moniaRemovaIOverNitrite）

［3］

。其基本原理是大学开发的一种新型的脱氮工艺

还会产生H+而导致系统pH下降，需要投加致碱物

质来维持合适的pH；后一过程即反硝化过程，由另一类异养型反硝化细菌完成，在其将氧化态氮（NO3--N或NO2--N）还原的过程中需要利用有机物作为电子供体，消耗一定的有机物。由此看出，传统的生物脱氮工艺流程长、控制复杂、运行费用高，影响了其实际应用。

最近，一些新的研究表明自然界中存在着多种新的氮素转化途径，如好氧反硝化（aerobicdenitrifi-［3~5］

、异养硝化（heterotrophicnitrifica-cation）

［4］

、厌氧氨氧化（anaerobicammoniumoxida-tion）［6］

或者由自养硝化细菌引起的反硝化（denitri-tion）

［7］

等。对ficationbyautotrophicnitrifyingbacteria）

这些新的氮素转化途径的研究又导致了多种新型生

在同一个反应器内，先在有氧条件下，利用氨氧化细菌将氨氧化生成NO2-；然后在缺氧条件下，以有机物为电子供体，将亚硝酸盐反硝化，生成氮气。其反应式如式（l），式（2）所示。该工艺实际上是一种短

［l0］程生物脱氮工艺。

NH4++l.5O2!NO2-+2H++H2O［H］NO2-+3+H+!0.5N2+2H2O

（l）（2

）

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给水排水Vol.27No.102001