厌氧氨氧化污水处理工艺及应用探究

氮含量是水质控制检测中一项重要指标，工业时代，水体富氧化问题纷纷涌现，所以氮污染的掌控成为污水处理技术的研究热点之一。以往污水处置通常是硝化反硝化进程，需要大量碱与碳源供应，不但成本投入多，还会造成环境污染。随着厌氧氨氧化技术的出现，这些问题都有了有效改善。本文主要围绕厌氧氨氧化污水处理工艺展开分析，并提供具体应用措施，希望给您带来思考与帮助。

一、厌氧氨氧化污水处置工艺

1. 亚硝酸处置工艺

此种处置办法是利用率最高的厌氧氨氧化污水处置工艺，具体处置进程可划分成2个环节，每一环节都有相应的容器与反应条件。

• 第一环节（亚硝化处置时期）：将污水中50%的氨氮变成亚硝态氮；

• 第二环节（厌氧氨氧化处置）：把污水中多余的氨氮以及第一环节获得的亚硝态氮变成氮气。

此处置进程可完成污水脱氮工作，并且具备4大优势：

1. 第一环节反应形成的亚硝酸盐是一种碱性物质，能和厌氧水形成的重碳酸盐产生反应，实现酸碱中和；

2. 在此处置进程中，每一环节反应在相应容器内，能最大化地为性能菌供应良好的成长氛围，进而减少进水物质的制约作用；

3. 亚硝化处置手段是一种联合工艺，具体操作进程比较便捷，并且对pH值要求广泛；

4. 亚硝化处置进程减少了N₂O与NO等温室气体释放量，不会破坏环境。

2. 全自氧脱氨处置工艺

CANON（全自氧脱氨处置工艺）一般运用溶解氧掌控完成厌氧氨氧化反应，在污水处置进程中，自养菌能把水体中的氨氮等元素变成N₂，以此达成脱氮目的。展开处置过程要在氧氛围下展开，涉及的化学反应主要有厌氧氨氧化反应与亚硝化反应，形成氮气与亚硝胺。

在这一进程中，反应所需的厌氧氨氧化菌与亚硝氮菌都在自养型细菌范围内，所以全自氧脱氨工艺的污水处置进程不需要持续加入其余有机物，在无机自氧氛围中自主展开反应。然而利用全自氧工艺，要在污水处置的整个流程中对工艺实施氛围展开并进行充分掌控，保证亚硝酸盐与氧气可以维持均衡，进而确保反应的正常开展。

二、厌氧氨氧化污水处置工艺的实际运用

1. 污泥液废水处置

在污泥液废水处置过程中运用厌氧氨氧化，最为常见的便是污泥硝化液与污泥压滤液，一般状况下温度要掌控在31～36℃之间，酸碱值要掌控在7.1～8.4之间，只有在此基础上，才能确保厌氧氧化菌顺利成长。

西方国家专业人士对这一处置技术展开了长期的反复研究，在二十一世纪初期打造出首台亚硝化—厌氧氨氧化组合反应器，且充分运用在Dokhaven污水处置场内。自此之后，其余国家纷纷运用厌氧氨氧化技术针对污泥液废水的处置进行了诸多研究与实验，因为此项技术拥有水量少、水温高、高氨氮以及低碳氮比等特点，实质上这同样是厌氧氨氧化技术运用的初始处置目标。

因此，全球大部分厌氧氨氧化工程均采用了污泥液处置技术，并有大量成功经验。然而因为条件受限，厌氧氨氧化进程中硫化物的干扰和降低释放量的对策在探究与研发中依然存在诸多技术漏洞。

2. 垃圾渗滤液处置

此滤液的特征是氮含量较多，水质变化大、有机物浓度大，容易产生重金属等不良物质，是一种繁杂的污水成分。氨氮浓度通常为2000mg/L，并会随着垃圾搜集时间的推移渐渐增加。在短程硝化—厌氧氨氧化进程中，已有新兴技术被试验过，然而由于其具备诸多有害物质，因此让厌氧氨氧化功效大大降低。如要进行高效可靠的运作，还要合理协调与限制微生物菌群中的渗滤液，继续探究与改善相关技术。

3. 城市生活污水处置

伴随我国国民经济的飞速发展与城市化进程的不断推进，城市生活污水与工业废水也随之增加，若想对其展开高效处置，保护城市生态环境，就一定要挑选一种处置效果显著的污水处置技术，且把处置后的水进行二次循环运用。

因为城市污水内拥有诸多磷酸盐、氨氮以及有机碳等相应物质，而此种水环境恰恰是脱氧微生物成长繁衍的良好氛围，因此在污水处置进程中积极运用厌氧氨氧化展开污水的高效改善与循环运用，可以做到污水厂能源自给自足。

然而在实践中，若是水温较低，尤其是在冬天时，运用此项技术对污水展开处置便有一定难度。即使外国有关此方面的学者取得了较大研究成就，并且在中试阶段也取得不小成绩，为实现污水处置厂能源自给自足奠定良好基础，然而在现实运用中，依然备受其余外部要素的干扰，例如怎样做到整体扩增、在温度较低的氛围下如何提高菌群活性等相关问题均需要处理。

4. 牲畜养殖污水处置

此污水成分繁杂、水体波动大、COD浓度高、有机氮含量多等特征。利用之前的脱氮技术处置牲畜废水，不但耗能多，并且需要供应碳源，脱氮成效不显著。厌氧氨氧化工艺延续以往工艺的优势，可以变成处置此种废水的替代技术。

现阶段，对牲畜养殖进程中形成的废水运用厌氧技术展开处置后，依然有诸多漏洞，需要改善工艺，探究清除厌氧氨氧化菌成长阻碍的措施，从而确保牲畜废水处置效率和质量。

例如：在展开猪场废水处置时，由于其废水中存在饲料、猪便等因素，所以利用厌氧氨氧化处置工艺对其展开处置时要放在SBR容器内实施，反应温度要控制在32℃左右，HRT是1.2天。研究显示，利用此技术能清除99%的NH₃‑N与98%的NO₃⁻‑N。

5. 低氨氮废水处置

厌氧氨氧化处置工艺在低氨氮废水处置进程中同样能发挥良好效果，相关人员在对其展开探究时发现：利用此工艺能把低氨氮废水内的94% NH₃‑N去除，清除NO₃⁻‑N的效果更佳。还有学者发现，运用厌氧折流板反应器展开脱氨氮处置，经过处置后得到的水质稳定性较高，所以，厌氧氨氧化处置在低氨氮废水处置方面同样有着良好的发展空间。

三、结论

综上所述，厌氧氨氧化处置工艺是一种高效的污水处置技术，在污泥液废水处置、城市生活污水处置、牲畜养殖污水处置、低氨氮废水处置等方面均有所应用，并且效果理想。然而，其在实际操作进程中依然存在一些漏洞，需要不断优化和改良，找到去除对厌氧氨氧化菌成长不利的因素。

江西中跃环保设备有限公司（位于江西九江，主营生活污水、工业废水处理设备）在承接高氨氮废水（垃圾渗滤液、养殖废水、污泥压滤液、化肥/化工废水等）项目时，可将厌氧氨氧化作为深度脱氮的核心工艺选项：

1. 典型推荐工艺路线（高氨氮低碳氮比废水）

预处理（格栅＋调节池＋除油/气浮）→ 厌氧UASB/IC反应器（去除大部分COD，HRT＝12～24h）
→ 短程硝化反应器（SBR/MBBR，控制50%氨氮→亚硝态氮，DO＝0.5～1.5mg/L，温度＝30～35℃）
→ 厌氧氨氧化反应器（UASB/流化床/MBBR，厌氧条件，pH＝7.1～8.4，温度＝31～36℃）
→ 二沉/MBR → 达标排放/回用

• 对氨氮1000～5000mg/L、COD/TN较低的废水（如垃圾渗滤液、污泥压滤液、部分化工废水），厌氧氨氧化可比传统硝化‑反硝化节省60%～100%的碳源（甲醇/乙酸钠）和约50%的碱度投加量，大幅降低运行成本；

• 对养殖废水（猪场/牛场废水，氨氮500～2000mg/L），可先经UASB厌氧消化去COD，再进入短程硝化‑厌氧氨氧化脱氮，参考文中猪场案例（32℃、HRT＝1.2d、NH₃‑N去除率99%、NO₃⁻‑N去除率98%）。

2. 关键设计要点

• 温控保障：九江地区冬季需对反应器做保温＋热水盘管/电伴热，控制水温≥30℃（尤其短程硝化及厌氧氨氧化段），可采用半地埋＋彩钢板保温房；

• DO精准控制：短程硝化段需限氧（0.5～1.5mg/L），配DO在线仪＋变频风机＋PID自动调节，避免DO过高导致全程硝化（消耗碱度且抑制ANAMMOX菌）；

• pH调控：两个反应段均对pH敏感，配pH在线仪＋液碱（NaOH）自动加药装置，短程硝化消耗碱度需补充（约7.1g CaCO₃/g NH₃‑N），厌氧氨氧化段产碱可适当减少补碱量；

• 硫化物抑制对策：高含硫废水（如污泥压滤液、部分化工废水）中S²⁻对ANAMMOX菌有抑制作用（＞100～200mg/L可致失活），建议前段设化学沉淀除硫（Fe²⁺/Fe³⁺沉淀法）或吹脱法将S²⁻降至50mg/L以下。

3. 设备配套

• 反应器：提供碳钢防腐/不锈钢/FRP材质的UASB、EGSB、MBBR反应器，内装组合填料或悬浮载体，配三相分离器、循环泵、加热盘管；

• 曝气与搅拌：短程硝化段提供微孔刚玉/EPDM曝气器＋变频罗茨/回转风机（配DO在线联动）；厌氧氨氧化段提供机械搅拌器或循环射流搅拌保持污泥悬浮；

• 在线监测与自控：提供DO/pH/ORP/温度/NH₃‑N（离子选择电极）在线仪及PLC控制柜，实现温度、DO、pH、进水流量的自动联锁控制；

• 加药系统：提供液碱（NaOH 30%）储罐＋计量泵＋pH联动、NaHSO₃还原剂（去除余氯保护厌氧菌群）、营养盐（P源/KH₂PO₄）加药装置；

• 污泥回流与排泥：配套污泥回流泵、剩余污泥排放电动调节阀，控制SRT使ANAMMOX菌（世代较长，约11～29d）不被洗出。

4. 接种驯化与调试

• 协助联系已运行厌氧氨氧化工程的剩余污泥作为接种源（优先），或用普通厌氧污泥按梯度升氨氮法（每7～14d提升NH₃‑N 200～500mg/L）逐步驯化，全程控温31～36℃、pH 7.1～8.4；

• 短程硝化驯化：先培养硝化菌→通过控制DO＜1.5mg/L、SRT＞15d、高温30～35℃抑制亚硝酸盐氧化菌（NOB），使亚硝化率稳定在50%左右；

• 厌氧氨氧化启动：将短程硝化出水（含NH₄⁺‑N＋NO₂⁻‑N，比例约1:1.3）引入厌氧氨氧化反应器，闷曝/搅拌培养，镜检可见ANAMMOX菌特征红色颗粒污泥标志成功启动；

• 制定调试台账（进出水NH₃‑N/NO₂⁻‑N/NO₃⁻‑N/COD、pH、DO、温度、MLSS、颗粒污泥形态），驯化周期通常2～3个月。

5. 运行注意事项

• 温度波动是最大风险：±2℃的波动即可显著影响ANAMMOX菌活性，需严密监控加热/保温系统；

• 避免O₂泄漏入厌氧段：厌氧氨氧化反应器的进水泵、搅拌器、管路接口需严格密封，防止空气渗入；

• 硫化物累积：定期检测进水S²⁻浓度，超标时及时启动前处理除硫措施；

• SRT控制：ANAMMOX菌世代较长，排泥量需精准控制（SRT＞15～30d），避免过量排泥洗出功能菌；

• 与后续处理衔接：厌氧氨氧化出水仍含一定量COD和残余NH₃‑N，需设好氧后处理（CAS/AO/MBR）确保最终出水达标。

6. 适用场景总结