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摘要：当前，对于氮污染处理，人们在传统处理程序中选择的是硝化-反硝化来完成脱氮，会造成二次污染，也会形成更为高昂的成本。因此，运用现代科技来对现有的脱氮技术进行优化，成为人们关注的重点。厌氧氨氧化（ANAMMOX）技术能够在保持低廉成本的基础上来提升能效，有着极高的研究价值。本文将对厌氧氨氧化污水处理工艺进行研究，并探讨其工程化应用进展。
关键词：厌氧氨氧化；污水处理工艺；实际应用；研究进展
随着人口的增加，工农业的发展以及城市化步伐的加快，含有高浓度氮磷物质的生活污水、工业废水和农田地表水径流汇入湖泊、水库、河流和海湾水域，使藻类等植物大量繁殖，导致水体的富营养化，因此以控制富营养化为目的的脱氮除磷已成为世界各国主要的奋斗目标。高氨氮废水往往碳源不足，厌氧氨氧化工艺不需要额外的投加碳源，在缺氧条件下能够实现氨氮的高效去除，而且工艺流程短，运行费用低，因此吸引了国内外学者的广泛研究。本文归纳了厌氧氨氧化工艺在不同污水中的研究和应用进展。
一、厌氧氨氧化工艺的微生物学原理
厌氧氨氧化是指在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌以NH3-N为电子供体，以NO2-N为电子受体，将NH3-N和NO2-N同时转化成N2，以实现废水中氮素的脱除。郑平通过研究厌氧氨氧化菌混培物的基质转化特性，认为除被证实的硝酸盐外，NO2-N和N2O也能作为厌氧氨氧化的电子受体，将NH3-N转化为N2。厌氧氨氧化工艺作为一种新型高效的脱氮技术，与传统的污水脱氮除磷工艺比较，具有耗氧量少、无需外加碳源、污泥产量低和无二次污染等众多优点。
二、全自氧脱氨处理工艺
1.全自氧脱氨工艺
全自氧脱氨工艺英文简称为CANON，利用全自氧脱氨工艺进行污水处理时，主要是通过控制溶解氧实现亚硝化和厌氧氨氧化，并且在这个污水处理过程中，是由自养菌将水体中的氮元素以及氨元素转化为氮气的。在进行污水处理时，整个处理过程都是在微好氧的环境下进行的，通过亚硝化菌化学反应生成亚硝氮，亚硝氮在与剩下的氮氨厌氧氨氧化反应生成氮气。由于亚硝氮菌和厌氧氨氧化菌都属于自养型细菌的范畴，因此，在进行全自氧脱氨工艺污水处理时，不需要添加外源有机物，只需在无机自养环境下进行即可。
2.亚硝化厌氧氨氧化工艺
亚硝化厌氧氨氧化工艺是如今污水处理中最常用的一种氧氨氧化工艺，在进行污水处理时，它主要分为两个阶段，这两个阶段在不同的容器中进行反应。一是亚硝化阶段，可以将污水中50%左右的氨元素与氮元素转化为亚硝态氨，二是厌氧氨氧化阶段，将污水中剩余的氨元素与氮元素以及转化生产的亚硝态氨厌氧氨氧化反应，转变为氨气，从而实现脱氮的目的。亚硝化厌氧氨氧化工艺具有三大优点：首先是通过亚硝化厌氧氨氧化工艺，会生成亚硝态氨，这种物质属于碱性物质，而厌氧水中已产生一些重碳酸盐，这样就实现了酸碱中合，有助实现水体平衡；其次在进行亚硝化厌氧氨氧化污水处理时，在不同的容器中进行反应处理，反应容器环境的不同，为功能菌提供了更为适合自身的生长环境，这样可以减少进水物质对厌氧氨氧化菌的抑制作用；最后，利用亚硝化厌氧氨氧化工艺进行污水处理。
三、厌氧氨氧化污水处理的应用
1.污泥液废水处理
在利用厌氧氨对污泥也废水进行处理的过程中，最为典型的主要包括了污泥压滤液和污泥消化液，通常情况下温度应该控制在30到37摄氏度，而酸碱值应该控制7.0到8.5之间，因为只有在此PH值和温度条件下才最有利于厌氧氧化菌的生长。一些国外研究学者对该项处理技术进行了长时间的反复研究，在2002年的时候终于形成了世界上的亚硝化-厌氧氨氧化组合反应器，并进一步将该反应器应用到了Dokhaven污水处理厂当中。从此以后，欧洲各个国家对利用厌氧氨氧化技术对污泥也废水的处理展开了大量的研究和试验，由于该项技术具有水温高、水量小且低碳氮和高氨氮等各项特征，其实这也是厌氧氨氧化技术利用的最初处理对象。所以，世界上大多数厌氧氨氧化工程都是由污泥液处理而成，有着相当成熟的经验。但由于技术条件的限制，厌氧氨氧化过程中硫化物的影响及减少排放的措施在今后的研究和实际开发中还需要解决一些技术问题。
2.垃圾渗滤液处理
垃圾渗滤液的特点是氨含量高、有机物浓度高、水质变化、易含有重金属等有毒物质，是一种复杂的污水成分。氨氮浓度一般2000mg/L，与垃圾收集时间的增加会越来越高。对一些学者对垃圾填埋场渗滤液进行了研究，发现了厌氧氨浸渗不足的现象，这使得厌氧氨氧化技术在处理中成为可能。从垃圾填埋场渗滤液的研究由厌氧氨氧化技术在治疗角度，大多采用短程硝化-厌氧氨氧化过程中，一些新的技术已被尝试过，但因为它含有大量的有毒物质，很容易使厌氧氨氧化活性的抑制作用。对于有效稳定的运行性能，还需要有效调节和抑制微生物菌群中的渗滤液等，还需要研究和优化相关技术。
3.城市生活污水处理
随着我国社会经济的快速发展和城市化进程的不断加快，城市工业污水和生活污水的产生也越来越多，想要对这些污水进行有效的处理，更好地实现城市的可持续发展，就必须选用一种处理效果非常好的污水处理技术，并将处理后的水进行再次回收利用，这一问题已经成为我国目前一个迫切需要解决的问题。由于城市污水当中含有大量的磷酸盐、有机碳以及氨氮等各种物质，而这样的水环境刚好是脱氮微生物生长繁殖的最佳环境，所以在对污水的处理过程中应该充分利用其进行污水的有效净化和回收利用，从而实现污水厂能源的自给。但是在具体使用的时候，如果水温过低，特别是在冬季环境下，利用该项技术对污水进行处理就存在一定的困难。虽然国外这方面的研究学者Lotti等多位专家对这一问题有了很大的突破，还对中试（4m3，19℃±1℃）的阶段性的相关研究也取得了很大的进展，实现污水处理厂的能源自给是存在一定的希望，但是在实际应用的时候，可以会受到各种外界因素的影响，比如如何实现全体扩增或者是在温度比较低的环境下怎样才能有效提升菌群的活性等等一系列问题都是在未来研究路上需要解决的问题，只有很好地解决了这些问题才能有效实现对城市污水的有效处理和循环利用。
4.畜禽养殖污水处理
这种污水具有成分复杂、COD浓度高、水质波动大以及有机氮含量高等多种特点。采用传统的脱氮技术处理畜禽废水，不仅能耗高，而且需要添加碳源，脱氮效果不理想。现代厌氧氨氧化工艺具有传统工艺的优点，有望成为处理此类废水的替代技术。目前，在对畜禽饲养过程中所产生的废水利用厌氧技术进行处理的事后，在操作上仍存在问题，需要进一步优化工艺，找出消除厌氧氨氧化菌的生长障碍的对策，以便在畜禽废水处理领域发挥其最佳效率。
四、结束语
综上所述，厌氧氨氧化处理工艺是一种有效的污水处理技术，在高氨氯和低氨氯废水处理中的应用均能够达到良好的处理效果。目前工程化应用在高氨氯废水处理中的研究进展较快，在污泥消化液、垃圾渗滤液等处理中的应用都能够使其NH3-N和NO3-N含量得到有效降低，并调节水体pH值。此外，在低氨氯废水处理中的应用，也取得良好效果，特别是除NO3-N的效果能够达到100%。
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