Nutrient removal/zh
由于含氮废水排放可能对水生生物有毒,导致受纳水体缺氧和富营养化,因此有必要降低排放中的氮含量。废水中最常见和最重要的氮形式及其在水/土壤环境中的相应氧化状态是氨 (NH3, -III)、氮气 (N2, 0)、亚硝酸根离子 (NO2, +III) 和硝酸根离子 (NO3, +V)。在大多数现代废水处理厂 (WWTP) 中,氮是通过生物硝化/反硝化过程去除的。然而,最近发现的厌氧氨氧化 (anammox) 工艺可以为氮消除提供另一种选择。这两种应用都可以实现 85 – 90% 的氮去除率,但在可持续性方面存在相当大的差异。
经典的氮消除需要两步过程,包括铵在亚硝酸盐上的氧化为硝酸盐(硝化),然后硝酸盐和亚硝酸盐的还原以产生氮气(反硝化)。
厌氧氨氧化(anammox)是一种最近发现的微生物过程,它将氨(NH4+)和亚硝酸盐(NO2-)转化为氮气(N2)。
然而,厌氧氨氧化本身无法去除氮。因此,需要补充部分亚硝化。术语“部分亚硝化”表明该过程的两个定义特征:(1)“部分”表示只有一部分流入的氨被氧化成亚硝酸盐;(2)“亚硝化”表示氨的氧化停止在亚硝酸盐处,亚硝酸盐氧化成硝酸盐的程度可以忽略不计。
硝化/反硝化与部分亚硝化/厌氧氨氧化在可持续性方面的比较:
1. 厌氧氨氧化工艺可以减少氧气和污泥的产生
2. 厌氧氨氧化工艺无需添加有机碳——无碳足迹
3. 厌氧氨氧化过程中不产生气态中间体,而反硝化过程中会产生一氧化氮和一氧化二氮(温室气体、臭氧层破坏)
4. 厌氧氨氧化工艺总净能耗可降低50%
5. 可以降低设备投资成本

