厭氧氨氧化是公認的未來脫氮新技術，國內外對厭氧氨氧化的研究也有增無減，尤其是污水占比zuida的市政污水，但是為什么到目前為止，并沒有出現真正可以普遍適用的厭氧的氨氧化技術，本文將簡單直白的介紹一下厭氧氨氧化的應用。

1、厭氧氨氧化的原理

Anammox是在無氧條件下，以氨為電子供體、亞硝酸為電子受體，產生氮氣和硝酸的生物反應。Anammox包括兩個過程：一是分解（產能）代謝，即以氨為電子供體，亞硝酸鹽為電子受體，兩者以1:1的比例反應生成氮氣，并把產生的能量以ATP的形式儲存起來；二是合成代謝，即以亞硝酸鹽為電子受體提供還原力，利用碳源二氧化碳以及分解代謝產生的ATP合成細胞物質，并在這一過程中產生硝酸鹽。厭氧氨氧化菌 (Anaerobic ammonia oxidation bacteria, AnAOB) 是厭氧氨氧化的實施者。

厭氧氨氧化的發生進程主要分為兩大步：“diyi個過程是部分亞硝化(Partial Nitritation)，在這個過程中只有大約55%的氨氮需要轉化為亞硝酸鹽氮;dier個過程是厭氧氨氧化(Anammox)，氨氮在厭氧條件下，被亞硝酸氮作為電子受體，氧化成氮氣。因此它也被稱作PN/A工藝。

在這過程中，大約89%的無機氮都將被轉化產生氮氣，另外11%的無機氮被轉化為硝酸鹽氮，與傳統硝化反硝化工藝相比，厭氧氨氧化工藝有著巨大的技術優勢，其曝氣能耗只有傳統工藝的55-60%;該工藝幾乎無需碳源，如果為了去除硝酸鹽產物需要在厭氧氨氧化過程中投加碳源，其投加量也比傳統工藝中碳源投加量降低90%;厭氧氨氧化工藝可以減少45%堿度消耗量。同時，厭氧氨氧化工藝的污泥產量也遠低于傳統脫氮工藝，這將顯著降低剩余污泥的處理和處置成本。

厭氧氨氧化在市政污水應用的難點

在全球范圍內的厭氧氨氧化工程統計中，75%的項目是處理污泥消化液。消化污泥脫水液水質水量特點非常適合厭氧氨氧化工藝。正是因為消化液上述特點，工程主要用于污泥消化液的高溫高濃度氨氮廢水處理(35 ℃，NH4-N> 1000 mg/L)，如今工程界都將目光投到主流厭氧氨氧化上。市政污水的氨氮濃度約為15-50mg/L，水溫為8-25℃。面對這樣的條件，anammox菌的活性一般會下降。在主流污水處理系統中為anammox菌創造合適的生存條件是目前需要解決的挑戰，包括了anammox和AOB菌（氨氮化菌，將氨氮轉化成亞硝酸鹽）的富集，以及NOB菌（亞硝酸鹽氧化菌，將亞硝酸鹽轉化成硝酸鹽）的抑制等。

1、溫度

微生物的代謝活性很大程度上受到溫度的影響。前期的研究結果表明，35℃是Anammox 菌生物代謝最快，并且繁殖周期最短的最適溫度。然而，大多數實際城市污水的水溫較低（10～ 25℃），尤其是一些高緯度如我國北方地區，廢水溫度常低于10℃。Anammox 在這些地區的應用效果及穩定性是一個巨大的挑戰。

城市污水主流溫度一般為 10～20 ℃左右， 低于AnAOB（25～40 ℃）生長的最適宜溫度， 這會影響Anammox 的性能。

2、有機物的影響

污水中含有的COD 有助于異養反硝化菌的生長并對Anammox 過程形成抑制，只有當COD 被前者消耗至較低水平時Anammox 過程才有可能占主導。這一問題在高強度城市污水的處理中尤為突出。Winkler等通過研究指出，在25℃環境下，如果原水的C/N ＜0.5，則Anammox 與異養反硝化過程可以和諧共存，不會導致脫氮效果下降。

3、短程硝化的穩定性

應用Anammox工藝時，必須在主流條件下盡可能降低NOB活性，使亞硝酸鹽累計，硝化系統處于短程硝化的狀態，這是確保Anammox 過程正常進行的基礎并直接關系到其處理效果。上述目標可以通過游離氨的控制來實現。所以，這就是為什么厭氧氨氧化主要應用到高氨氮廢水中，因為高氨氮廢水中的游離氨可以抑制NOB，在控制條件合適的情況下使系統維持短程硝化狀態。而市政污水中，短程硝化的穩定性受溫度、氨氮的影響沒有辦法做到穩定運行！在 PN/A 工藝中，短程硝化段也會受到溫度的影響，這是因為AOB 在低溫條件下活性會受到抑制，降低氨氮的轉化率，并且AOB的活化能高于 NOB，導致 NO2-的積累不足，無法為Anammox 反應提供足夠的底物。