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產(chǎn)品關(guān)鍵詞:化工厭氧氨氧化菌應(yīng)用,厭氧氨氧化菌
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厭氧氨氧化工藝的提出到現(xiàn)在己經(jīng)有十余年了,與傳統(tǒng)的硝化反硝化工藝或同時(shí)硝化反硝化工藝相比,厭氧氨氧化具有不少突出的優(yōu)點(diǎn):(1)無需外加有機(jī)物作電子供體,化工厭氧氨氧化菌應(yīng)用,既可節(jié)省費(fèi)用,又可防止二次污染;(2)厭氧氨氧化可使耗氧能耗大為降低;(3)氨厭氧氧化的生物產(chǎn)酸量大為下降,產(chǎn)堿量降至為零,可以節(jié)省中和試劑。厭氧氨氧化技術(shù)的應(yīng)用有著良好的發(fā)展前景和優(yōu)點(diǎn),但還未能在生物脫氮工程實(shí)踐中得到普遍應(yīng)用,從目前國內(nèi)外的研究情況來看,主要存在以下不足:(1)自養(yǎng)型ANAMMOX細(xì)菌生長緩慢,啟動時(shí)間長,為使ANAMMOX污泥保留在反應(yīng)器中以得到足夠多的生物量,需要有效的截流污泥,化工厭氧氨氧化菌應(yīng)用。若結(jié)合MBR法勢必能解決此問題。(2)ANAM—MOX過程的微生物轉(zhuǎn)化以及細(xì)菌的分子生物學(xué)研究有待于進(jìn)一步的深入。(3)對反應(yīng)中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化方式和途徑,及其對阻止用還沒有完全清楚(比如ANAMMOX過程中會產(chǎn)生大量亞硝酸鹽),需進(jìn)一步探索。(4)缺乏對工藝的性能、影響因素和優(yōu)化方法及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)的成熟方法。ANAM—MOX新工藝沒有完全實(shí)現(xiàn)實(shí)際廢水的脫氮處理,工程應(yīng)用少,化工厭氧氨氧化菌應(yīng)用。 目前研究表明,厭氧氨氧化細(xì)菌在海洋和陸地表層水系統(tǒng)普遍發(fā)生和分布,氮流失貢獻(xiàn)明顯。化工厭氧氨氧化菌應(yīng)用
厭氧氨氧化菌與硝化細(xì)菌。1995年,Boek等發(fā)現(xiàn)亞硝化單胞菌屬Nitrosomonas中的和,可在厭氧條件下以氨為電子供體使亞硝酸鹽還原,他們認(rèn)為這2種細(xì)菌參與厭氧氨氧化;的純培養(yǎng)物能夠用氫和NH4+作為電子供體進(jìn)行反硝化。1997年,Jeten等指出亞硝化單胞菌在氧限制的情況下,可轉(zhuǎn)化氨為氮?dú)獾耐瑫r(shí)消耗氧;在無氧時(shí),根本觀察不到氨的轉(zhuǎn)化。1999年,Strous等發(fā)現(xiàn)厭氧氨氧化菌的混合培養(yǎng)物中存在大量的硝化細(xì)菌,由此推測,Anam—mox菌與硝化細(xì)菌(特別是氨氧化菌)有某種內(nèi)在的聯(lián)系,后者可能在過程中起作用。2001年,胡寶蘭等報(bào)道從厭氧氨氧化反應(yīng)器中分離出的厭氧氨氧化菌類似亞硝化單胞菌屬細(xì)菌。2004年,Sliekers等以尿素作為厭氧氨氧化的能源,發(fā)現(xiàn)在富集的厭氧氨氧化種群中占50%,占15%,—topaea占5%。 濰坊人工濕地厭氧氨氧化菌種類由于光對厭氧氨氧化菌會產(chǎn)生阻止作用,會導(dǎo)致氨氮去除率降低。
常規(guī)的厭氧氨氧化菌富集裝置主要有序批式反應(yīng)器(SBR)、生物轉(zhuǎn)盤、生物膜反應(yīng)器、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器、厭氧流化床反應(yīng)器和氣提式反應(yīng)器等,運(yùn)些富集裝置雖然都有報(bào)道成功富集厭氧氨氧化菌并啟動厭氧氨氧化工藝,但是均具有一些缺陷。比如:SBR技術(shù)工藝繁瑣,不能連續(xù)進(jìn)水,當(dāng)污泥性狀不好時(shí),出水渾濁,有污泥流失;生物膜反應(yīng)器在低負(fù)荷條件下可W快速啟動,但無法承受高負(fù)荷;升流式厭氧污泥床反應(yīng)器上升流速過大時(shí),污泥層容易崩淸,上升流速較低時(shí),起不到良好的水力篩分條件,不利于污泥生長;其它幾種裝置在工藝啟動過程中泥水分離效果往往較差,污泥流失嚴(yán)重,且污泥流失后難W收集,導(dǎo)致厭氧氨氧化菌難W在反應(yīng)器內(nèi)有效持留,使得厭氧氨氧化工藝啟動時(shí)間較長;工藝成功啟動后,污泥上浮導(dǎo)致厭氧氨氧化菌流失嚴(yán)重。針對常規(guī)富集裝置的不足,作為一種膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù),厭氧膜生物反應(yīng)器由于膜的截留作用能夠?qū)崿F(xiàn)泥、水完全分離,從而實(shí)現(xiàn)了污泥齡與水力停留時(shí)間的徹底分離,易于富集培養(yǎng)泥齡長、產(chǎn)率低的菌種,可W有效克服污泥流失問題。因此,在保留和富集厭氧氨氧化菌上,厭氧膜生物反應(yīng)器是一種較為理想的反應(yīng)器。
厭氧氨氧化工藝應(yīng)用現(xiàn)狀:在過去的10年里,ANAMMOX工程化應(yīng)用逐漸興起,ANAMMOX工程化裝置和研究文獻(xiàn)呈逐年增長趨勢。目前,工程化的裝置主要包括移動床生物膜反應(yīng)器、顆粒污泥反應(yīng)器和序批式反應(yīng)器,還有少數(shù)生物轉(zhuǎn)盤和活性污泥系統(tǒng)。傳統(tǒng)的生物膜技術(shù)也成功用于PN-ANAMMOX工藝。RBC是很早發(fā)現(xiàn)存有ANAMMOX反應(yīng)的反應(yīng)器之一,隨后被Ghent大學(xué)成功應(yīng)用OLAND工藝中。RBC的運(yùn)營成本低,但工藝缺乏靈活性。如圖是世界上厭氧氨氧化技術(shù)的實(shí)際工程應(yīng)用。 厭氧氨氧化細(xì)菌的檢測方法。
厭氧氨氧化菌(ANAMMOX)的反應(yīng)機(jī)理:厭氧氨氧化(ANAM—MOX,anaerobicammomumoxidation))是指在厭氧的條件下,微生物直接以NH4+作為電子供體,以作為電子受體,將NH4+和N02-轉(zhuǎn)變成N2的生物氧化過程。1977年,Broda根據(jù)熱力學(xué)反應(yīng)自由能計(jì)算,推測自然界中可能存在兩種自養(yǎng)微生物將NH4+氧化成N2。1990年,荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)Kluyver生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出ANAMMOx工藝,即在厭氧條件下,以N03-為電子受體,將氨轉(zhuǎn)化為N2;1995年,Mulder等發(fā)現(xiàn)荷蘭Delft大學(xué)一個(gè)污水脫氮流化床反應(yīng)器中NH4+消失,且隨著NH4+和NO3-的消耗,生成N2。并通過氮平衡和氧化還原平衡實(shí)驗(yàn)證實(shí)其發(fā)生了以NO3作電子供體、N03-為電子受體的氧化還原反應(yīng)。1997年,vandeGram等通過N標(biāo)記實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),厭氧氨氧化是以NO2而不是N03-為電子受體。 厭氧氨氧化菌屬于浮霉菌門,對全球氮循環(huán)具有重要意義,是污水處理中很重要的細(xì)菌?;捬醢毖趸鷳?yīng)用
厭氧氨氧化菌的代謝途徑。化工厭氧氨氧化菌應(yīng)用
什么是厭氧氨氧化菌?參與厭氧氨氧化過程的細(xì)菌稱為厭氧氨氧化菌。一般認(rèn)為厭氧氨氧化菌是自養(yǎng)細(xì)菌,以二氧化碳或碳酸鹽作為碳源,以銨鹽作為電子供體,以亞硝酸鹽/硝酸鹽作為電子受體。厭氧氨氧化菌(anaerobicammoniumoxidation,Anammox)是一類細(xì)菌,屬于浮霉菌門,“紅菌”是業(yè)內(nèi)對厭氧氨氧化菌的俗稱,通過生物化學(xué)反應(yīng),它們可以將污水中所含有的氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)馊コ?。它們對全球氮循環(huán)具有重要意義,也是污水處理中重要的細(xì)菌。厭氧氨氧化(anaerobicammoniumoxidation,Anammox)菌為自養(yǎng)型細(xì)菌,可在缺氧條件下以氨為電子供體,亞硝酸鹽為電子受體,產(chǎn)生。已發(fā)現(xiàn)的厭氧氨氧化菌均屬于浮霉?fàn)罹浚≒lanctomycetales)的厭氧氨氧化菌科(Anammoxaceae),共6個(gè)屬,分別為CandidatusBrocadia、CandidatusKuenenia、CandidatusAnammoxoglobus、CandidatusJettenia、CandidatusAnammoximicrobiummoscowii及CandidatusScalindua。其中,CandidatusScalindua發(fā)現(xiàn)于海洋次氧化層區(qū)域,稱之為海洋厭氧氨氧化菌,其余5個(gè)屬均發(fā)現(xiàn)于污水處理系統(tǒng)中,稱之為淡水厭氧氨氧化菌。厭氧氨氧化細(xì)菌對全球氮循環(huán)具有重要意義。 化工厭氧氨氧化菌應(yīng)用
文章來源地址: http://m.cdcfah.com/cp/3193079.html
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