厌氧氨氧化过程性能和微生物特性研究.docx

厌氧氨氧化过程性能和微生物特性研究
摘要：
本文介绍了厌氧氨氧化（Anammox）过程的性能和微生物特性研究。首先，我们从Anammox过程的定义、过程原理及反应器类型入手，介绍了该过程的基本原理和实际应用情况。然后，我们阐述了Anammox过程的性能，包括反应速率、反应体积、氨氮去除率、碳氮比对Anammox过程的影响等。最后，我们论述了Anammox过程中关键的微生物特性，包括Anammox菌、AOB、NOB等微生物的代谢途径及其作用机理，以及这些微生物群落的互作关系和微生物生态环境对Anammox过程的影响。
关键词：厌氧氨氧化；性能；微生物特性；Anammox菌；AOB；NOB
一、概念及原理
厌氧氨氧化（Anammox）是一种新型的氨氮废水处理技术，其核心原理是利用厌氧条件下特殊的微生物代谢途径，实现氨氮的直接转化成氮气，避免了传统氨氮处理方法中产生的大量污泥和化学药剂等问题。Anammox反应的化学方程式是：NH4++NO2-→N2+2H2O。
目前，Anammox过程已经在世界范围内得到广泛应用，特别是在高浓度氨氮废水处理、深度脱氮、提高污泥活性、降低处理成本等方面具有独特的优势。
二、反应器类型及性能
Anammox反应器根据反应器形式可以分为：A欧澳典型工艺反应器；B.好氧-厌氧反应器；C.厌氧污泥床；D.流态化床；E.厌氧颗粒污泥床等形式。其中以A欧澳典型工艺反应器最为典型。
Anammox反应速率主要受到环境因素的影响。当温度在35-40℃时，反应速率比较稳定，而温度过高或过低都会影响反应速率。
反应体积主要受到反应器类型、流量、进出水浓度等因素的影响。根据不同的处理量，选择不同的反应型式，可提高处理效果。
氨氮去除率是评价Anammox过程性能的主要指标。当好氧-厌氧比例、进出水的浓度合理控制时，可以实现90%以上的氨氮去除率。
碳氮比对Anammox过程的影响较为显著。当碳氮比较大时，Anammox菌无法充分利用氨氮，氮素去除效率不高；碳氮比较小时，厌氧放线菌不能正常生长，导致反应器失活。
三、微生物特性及其作用机理
Anammox菌是Anammox过程的关键微生物，是一类化学杂兵，既可以厌氧产生N2，也可以用NO3-代替NO2-，产生NO。AOB和NOB是其他两种微生物，在Anammox过程中发挥着协同作用。
Anammox菌的代谢途径主要有HPA途径和LPA途径。AOB和NOB则都是硝化菌。
HPA途径是Anammox过程的关键途径，产生的中间产物包括亚硝酸盐、亚硝气和亚氨基酸，最终产生N2和H2O。LPA途径是次要的代谢途径。
AOB的代谢途径主要有AO全氧化途径和AO特异氧化途径。NOB则主要进行NO3-还原成NO2-的反应。
微生物群落的互作关系及微生物生态环境对Anammox过程的影响比较复杂，其生态环境的微小改变可能影响整个Anammox过程的稳定性和氮素去除效率。因此，Anammox过程中的微生物特性和微生物群落的研究，对提高Anammox过程的性能，优化反应器运行，有重要的指导意义。
四、结论
Anammox过程的性能与微生物特性研究是氨氮废水处理技术发展的重要领域，对环保行业产生了巨大的影响。本文介绍了Anammox过程的定义、反应器类型及性能、微生物特性及其作用机理等方面的研究进展，为更好地了解和应用这一技术提供了参考和指导。