厭氧氨氧化技術在水處理應用中的知識分享

趙立功(上海敏慎環保)：該公司代理荷蘭技術，基于厭氧氨氧化的高效脫氮新工藝-NAS技術(anammoxinactivesludge)，新活性污泥法。

周保昌(南京瑞潔特)：紅菌是否是業內對厭氧氨氧化菌的俗稱。

趙立功(上海敏慎環保)：2014年是“活性污泥法”誕辰100周年，很多國際機構舉行了盛大的慶典，“活性污泥法”至今仍是污水處理系統的“中流砥柱”，但也存在很多問題：首先，污水處理行業作為“綠色家族”的天生一員，卻與可持續發展理念漸行漸遠。

以高能耗為代價實現的污染物削減與減排，形成了“減排污染物、增排溫室氣體”的尷尬局面。其次，在城市污水處理發展過程中，缺乏滿足社會、環境可持續發展的水質標準。采用簡單“一刀切”的方法處理地域不同和經濟發展不平衡等重大差異性問題，不利于生態敏感地區的水質保護以及缺水地區的水資源問題的根本解決，在環境保護的天平上失去了應用的分量。

最后，在實踐中，缺乏對人與自然和諧共處的思考與追求。主要表現在以下方面：一是污水處理廠產生的污泥與自然環境不和諧;二是污水處理廠與周邊的社會環境不和諧。

許貴博(威立雅工業水處理)：能耗是個問題。

周保昌(南京瑞潔特)：是否在實際工程中，已經明確了在厭氧環境下，微生物直接以NH4+做電子供體，以NO2-為電子受體，將NH4+或NO2-轉變成N2的生物氧化過程。

趙立功(上海敏慎環保)：是的

倪巍(碧州環保)：傳統低氨氮不明顯，高氨氮非常明顯。

趙立功(上海敏慎環保)：采用新理念設計的污水處理廠應該是這樣的：1.使出水水質滿足水環境變化和水資源可持續循環利用的需要;2.大幅提高污水處理廠能源自給率，在有適度外源有機廢物協同處理的情況下，做到零能耗。3.追求物質合理循環，減少對外部化學品的依賴與消耗。4.建設感官舒適、建筑和諧、環境互通、社區友好的污水處理廠。

提及以上內容，主要我公司的核心技術是生物系統工程，厭氧氨氧化是其中一部分。如下圖：

在這個工藝中，真正實現了“低碳、節能、資源化”的目標，廢水中的有機物采用厭氧的方式，可以實現沼氣資源化、而且運行費用低廉。廢水厭氧工藝后，可以選擇磷回收的方式，來回收“磷、氮”資源。剩余的氨氮，采用節能的厭氧氨氧化，以達到去除的目的。整個工藝污泥產量少，還可產生沼氣、磷肥等資源。

葉豐(寧波環科院)：藍色工廠。

趙立功(上海敏慎環保)：藍色工廠的概念挺好。在資源化的基礎上，才能魚和熊掌兼得。

劉家兄弟：磷以后會稀缺，很有收集前途。

袁征(圣源碧澄環保)：應該是在達標的前提下，資源化的利用，并且把能耗降低。

趙立功(上海敏慎環保)：我們碰到一個做發酵的企業，其廢水COD在5000mg/L左右，磷含量100mg/L，氨氮在800-1200mg/L。該股廢水我們提出的思路是：厭氧-磷回收-厭氧氨氧化-出水回用。其實都是比較簡單的技術，關鍵是否有資源化的理念。

周保昌(南京瑞潔特)：充分利用廢水中的資源。

以上的交流前奏，讓在線的160多環保環保專家迫不及待的要求來點猛一點的料，交流關鍵厭氧氨氧化技術。

周保昌(南京瑞潔特)：對于碳氮不平衡廢水，采用厭氧氨氧化技術是一種革新，期待一些關鍵內容。

冀世鋒(上海海洋大學)：關鍵就是厭氧氨氧化工程化難度大。

趙立功(上海敏慎環保)：厭氧氨氧化，目前在國際上比較成熟的工藝是OLAND和SHARON-ANAMMOX工藝。

周保昌(南京瑞潔特)：OLAND工藝是基于亞硝酸型硝化-厭氧氨氧化脫氮技術而開發的生物脫氮新工藝.該工藝首先采用限制溶解氧濃度實現氨氮的部分亞硝化并實現亞硝酸鹽氮的濃度積累,接著進行厭氧氨氧化反應,從而達到去除含氮污染物的目的.與傳統生物脫氮工藝相比,該工藝具有耗氧量少、污泥產量少、不需外加碳源等優點。

SHARON-ANAMMOX工藝(部分亞硝化厭氧氨氧化脫氮工藝即Sharon-anammox,簡稱SH-A工藝)節能型污水生物脫氮技術的核心是通過專屬微生物的生化反應來高效分解污水中的有機物、氨氮等污染物質，是一種兼有高效脫碳除氮功能的復合型生物處理先進工藝。與傳統的A/O工藝相比，該工藝具有以下優點：

1.投資節省。由于SH-A節能型污水生物脫氮新技術取消了硝化液回流池，縮短了處理工藝流程，減少了工藝處理單元及構筑物數量，縮小了構筑物體積，節省了構筑物及附屬設施的建筑量，與同樣處理規模的A/O或A2O工藝污水處理系統相比，可減少基建投資30%以上。

2.運行成本低。本專利技術脫氮效果與硝化液回流比、原水中的C/N比無關，無需外加碳源，減少了投堿量，節省了藥劑消耗量，不但降低了運行成本，也避免了藥劑的二次污染;由于不需硝化液的回流，大大節省了動力消耗，降低了運行成本。與同樣處理規模的A/O或A2O工藝污水處理系統相比，可節省運行成本25%以上。

3.處理效率高。采用SH-A節能型污水生物脫氮新技術對污水進行處理后，出水CODcr<100mg/L，NH3<15mg/L，酚和氰化物均低于0.5mg/L，總氮脫除率在80%以上，達到國家<<污水綜合排放標準>>(GB8978-1996)的一級標準要求。

4.廢水可回用。經過本工藝技術處理后的焦化污水能夠達到相應的回用水標準，可用于熄焦，若經進一步深度處理可使焦化污水中的CODcr<15mg/L，可回用于廠內循環冷卻水系統，達到節約水資源、清潔生產、保護環境的目的。

趙立功(上海敏慎環保)：OLAND工藝的關鍵是污泥的顆粒化。厭氧氨氧化細菌是一個菌屬，而OLAND工藝要實現在一個反應器中控制溶解氧，來實現同步亞硝化和厭氧氨氧化。不管什么工藝，都需要把水中的50%左右的氨氮轉化為亞硝酸氮。

第二步是剩余的氨氮和亞硝酸氨反生生產氮氣，以氣態去除，到達廢水中去除氨氮和總氮的目的。如果在一個反應器中，這2種反應同時發生，就需要污泥的顆粒化，外部的是亞硝酸菌，內部是厭氧氨氧化菌。我所見的工程，應該該技術大部分是進水氨氮波動不大、發酵廢水項目。

leaderman:我們有在臺灣厭氧氨氧化案例。如圖：

甘琦(陸博新材料)：MBBR技術應該也可以實現。

倪巍(碧州環保)：SBR、MBBR，顆粒化都有工程案例。

趙立功(上海敏慎環保)：還有另外一種工藝，就是亞硝酸化和厭氧氨氧化過程在獨立的反應池內，實現亞硝酸化和厭氧氨氧化。我們目前在國內一個合成皮革廢水上，應用了NAS工藝。

葉豐(寧波環科院)：厭氧氨氧化實現的關鍵點是什么?工程化最大的限制因素是什么?

趙立功(上海敏慎環保)：目前，限制厭氧氨氧化的技術應用，主要是菌種。

倪巍(碧州環保)：進水條件、原水水質決定是否可以用ANAMMOX工藝。

趙立功(上海敏慎環保)：厭氧氨氧化菌的時代周期太長，培養難度不大，但增值慢。

leaderman：

趙立功(上海敏慎環保)：目前我們的菌種均從國外運過來，基本接種50%左右，初步實現廢水的氨氮達標，然后再控制總氮的達標。

葉豐(寧波環科院)：現場制約的因素最大的是進水負荷波動?還是反應工藝參數的控制?

冀世鋒(上海海洋大學)：合成革廢水COD會比較高，COD對菌種培養有限制沒?

倪巍(碧州環境)：回答了冀世鋒的問題，有影響。

趙立功(上海敏慎環保)：厭氧氨氧化菌只要控制好條件，不需要補充，而且還可以增值。目前我們和客戶談的系統穩定后，我們代銷污泥。

以前很多污水處理廠污泥需要處理，現在NAS系統污泥可以銷售。

leaderman：

冀世鋒(上海海洋大學)：BOD影響厭氧氨氧化大嗎?如何消除異氧菌的競爭。

趙立功(上海敏慎環保)：思路是這樣的，先用厭氧將COD去除，然后在厭氧氨氧化。

周建民(康潔水務)：厭氧氨氧化細菌時代周期比較長，所以我認為應該盡量提高實際泥齡，為了使厭氧氨氧化細菌能優勢生長，控制易降解有機物的量也是關鍵。在合成革廢水中恰好能滿足這樣的條件。

趙立功(上海敏慎環保)：其實國外的系統設計中，一般認為好氧曝氣不應該用在去除COD上。

周保昌(南京瑞潔特)：厭氧氨氧化菌的倍增時間是11d，ANAMMOX工藝的泥齡越長越好。是否可以結合厭氧膜生物反應器(AN-MBR)，能實現更為穩定的厭氧氨氧化系統。

倪巍(碧州環保)、冀世鋒(上海海洋大學)：認同以上觀點。

周建民(康潔水務)：我在08年陜西理想化工做過一個合成氨廢水，根據一些常規數據我一直在思考應該是發生了類似厭氧氨氧化或者短程硝化與反硝化過程。

趙立功(上海敏慎環保)：其實合成革廢水的COD很高，一般在3000mg/L以上，TN也很高，在600mg/L以上，如不經過厭氧，氨氮很難釋放出來。

經過厭氧后，有機氮轉化為氨氮，COD得到了降低，正好采用厭氧氨氧化工藝。(合成革廢水主要是二甲基甲酰胺、二甲胺和三甲胺)

周建民(康潔水務)：MBR是有研究確實培養出厭氧氨氧化菌的。

趙立功(上海敏慎環保)：我們在工業廢水上應用厭氧氨氧化，主要是用MBR做泥水分離。

leaderman:

周保昌(南京瑞潔特)：在研究所曾經主要研究厭氧膜生物反應器技術，與厭氧氨氧化技術的結合，可能更適應于厭氧氨氧化技術，可共同開發。

趙立功(上海敏慎環保)：荷蘭COLSEN公司NAS-MBR是第一代厭氧氨氧化技術。

周建民(康潔水務)：MBR微生物群落比較豐富，可能會影響厭氧氨氧化細菌的繁殖。

周保昌(南京瑞潔特)：如果我們能從亞硝酸態入手，可能對理解NAS有關鍵作用。

短程硝化與反硝化過程：在短程硝化與反硝化的兩個主要步驟中，反硝化技術容易控制實現，因此硝化過程中穩定持久的獲得亞硝酸成為技術關鍵，實現硝化出水亞硝酸高比例的控制技術也是研究的重點。目前能在一定時間內控制硝化處于亞硝化階段的途徑有四種：1.亞硝酸細菌的純種分離與固定化技術;2.控制溫度造成不同增長速率形成“分選壓力”的SHARON途徑;3.游離氨抑制硝酸細菌增長的選擇性抑制途徑;4.控制硝化細菌基質造成兩類細菌增長速率不同的氧缺乏競爭途徑。

趙立功(上海敏慎環保)：做膜的朋友放心，厭氧氨氧化菌和膜的結合絕對是絕配。氨氮轉化為硝酸氮沒有價值，只要亞硝酸氮才可以與氨氮結合，轉化率才高。其實進水氨氮在3000mg/L都可以采用厭氧氨氧化技術，不用擔心應用問題。關鍵是系統怎么設計，怎么為菌種提供一種良好的生存環境。NAS比較大的優勢是節省運行費用。我們做過對比，同樣去除氨氮，采用A/O工藝和NAS工藝，后者可以最少節省40%的運行費用。

其實NAS-MBR的結合也很簡單，MBR段還是用曝氣做沖刷就可以，單獨設置膜池，曝氣對系統影響不大。對NAS技術，控制的要點就是控制亞硝酸階段。

因內容太多，信息發轉速度快，可能存在其他朋友的討論，不能一一展現出來，盡情諒解。期待下次主題討論。如有觀點不統一，以上觀點均只代表個人觀點，不代表行業觀點。

原標題:“污水處理技術群”在線頭腦風暴：厭氧氨氧化技術在水處理應用中的知識分享