Anammox反应器快速启动的操作策略
浅谈ANAMMOX反应的启动研究
浅谈ANAMMOX反应的启动研究
浅谈ANAMMOX反应的启动研究
摘要：厌氧氨氧化(ANAMMOX)是一种新型的生物脱氮技术,在废水处理方面具有良好的应用前景.但由于厌氧氨氧化细菌生长缓慢,倍增时间长达11 d,因此,厌氧氨氧化反应器的启动成为众多学者的.研究对象.文中概述了近年来的学者们在研究厌氧氨氧化启动时,以选择不同反应器、接种不同污泥和采用不同方法,富集培养的过程及经验.同时通过分析启动过程中各种氮的变化情况,来进一步理解启动过程.作者：黄曦张雁秋李开銮HUANG Xi ZHANG Yan-qiu LI Kai-luan 作者单位：中国矿业大学环境与测绘学院,江苏,徐州,221008 期刊：污染防治技术 Journal：POLLUTION CONTROL TECHNOLOGY 年，卷(期)：2010, 23(1) 分类号：X131.2 X172 关键词：厌氧氨氧化启动细菌富集三氮比。
利用厌氧无纺布生物转盘快速启动Anammox中试实验
利用厌氧无纺布生物转盘快速启动Anammox中试实验徐光景;杨凤林;徐晓晨;李丽华【摘要】对厌氧氨氧化(Anammox)中试实验快速启动进行了研究.结果表明,在18～25℃、DO 3.6 mg/L的条件下,通过接种少量成熟污泥能够在无纺布生物转盘中快速启动Anammox反应.90d后,TN去除负荷达到1 kg/(m3·d).Anammox生物膜由黄色逐渐变成红色,生物量增加了20多倍.之后,利用本装置处理污泥消化液,结果表明该工艺处理高氨氮废水具有可行性.%Rapid start-up of a pilot Anammox reactor has been studied. The results show that inoculating a little mature sludge can start up Anammox reaction rapidly in the non-woven rotating biological contactor (NRBC), under the conditions of temperature 18-25 ℃ ,and DO 3.6 mg/L. Afte r 90 days,the average TN removing load reaches 1 kg/(m3 ·d). The color of Anammox biofilm turns from pale yellow to dark red,with a biomass improvement of 20 times. Then, the NRBC is applied to the treatment of sludge digestive juice, and the results demonstrate that the application of this equipment to the treatment of sludge digestive juice for removing high ammonia-nitrogen from wastewater has feasibility.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2013(033)002【总页数】4页(P38-41)【关键词】无纺布生物转盘;厌氧氨氧化;污泥消化液【作者】徐光景;杨凤林;徐晓晨;李丽华【作者单位】辽宁科技大学化工学院,辽宁鞍山114051【正文语种】中文【中图分类】X703.1厌氧氨氧化工艺（Anammox）因具有高效、低能耗和低污染等特性已在污水处理方面受到广泛关注，在欧洲、日本、澳大利亚和中国等国家或地区已经得到初步推广应用。
厌氧氨氧化生物膜反应器快速启动及影响因素研究的开题报告
厌氧氨氧化生物膜反应器快速启动及影响因素研究的开题报告一、选题背景与研究意义厌氧氨氧化技术是近年来发展起来的新兴技术，在污水处理和资源回收方面具有广阔的应用前景。
目前厌氧氨氧化技术的瓶颈之一是启动时间长，严重影响了该技术的实际应用。
本研究旨在探究影响厌氧氨氧化生物膜反应器快速启动的因素及其作用机制，为该技术的实际应用提供指导，具有重要的研究意义。
二、研究内容和方法1. 研究内容本研究主要包括以下内容：（1）快速启动条件的确定：通过对不同的初始操作条件进行试验，确定最佳的生物反应器运行条件，以实现对厌氧氨氧化生物膜反应器快速启动。
（2）影响因素的研究：在最佳的运行条件下，系统地研究厌氧氨氧化生物膜反应器启动过程中的关键因素，包括温度、反应器填料、进口气体比例等。
（3）机理的探究：通过对实验结果的分析和比较，探究不同因素对厌氧氨氧化生物膜反应器启动及其效率的影响机理。
2. 研究方法本研究将采用实验室规模的生物反应器进行实验研究，具体方法如下：（1）生物反应器的构建：设计与制作一套规模适宜的厌氧氨氧化生物膜反应器。
（2）实验参数的确定：确定各项操作参数，包括进水COD浓度、温度、进口气体比例和反应器填料种类等参数。
（3）试验的进行：在不同的实验条件下进行反应器的操作和监测，对生物膜反应器的启动、运行情况和反应器性能进行分析和评估。
（4）数据处理与机理探究：通过对试验数据的分析和处理，建立厌氧氨氧化生物膜反应器快速启动的数学模型，探究反应器启动及运行的机理。
三、预期结果和创新点1. 预期结果本研究预期能够：（1）确定可行的启动条件，实现对厌氧氨氧化生物膜反应器的快速启动。
（2）明确关键的影响因素，并对其作用机理进行深入地探究。
（3）为厌氧氨氧化技术的实际应用提供指导和借鉴。
2. 创新点本研究的创新点在于：（1）针对厌氧氨氧化生物膜反应器启动缓慢的问题，通过实验研究制定了一套可行的快速启动策略。
（2）系统地研究并分析了影响快速启动的关键因素，并探究了它们的作用机理。
新型膜组件MBR启动运行Anammox工艺及膜
工业水处理 2023-01，43（1）运红颖，等：新型膜组件MBR 启动运行Anammox 工艺及膜污染控制Anammox 工艺作为一种绿色、节能的污水生物脱氮工艺，在处理高氨氮、低碳氮比的污水中发挥了巨大作用〔1-2〕。
其中在Anammox 反应中起主导作用的功能菌被统称为厌氧氨氧化菌（Anammox bacte⁃ria ，AnAOB ）〔3〕。
目前发现的AnAOB 多数属于浮霉菌门，因其对于环境因子变化尤其是温度、pH 、游离亚硝酸盐以及溶解氧（Dissolved oxygen ，DO ）等因子的变化极其敏感，导致倍增时间长，进而导致Anam⁃mox 启动时间较长，限制了Anammox 工艺的工程应用〔4-6〕。
MBR 因其高效的生物截留作用及较长的污泥停留时间可以有效减少菌种流失，实现Anammox 工艺的快速启动和高效运行〔7-8〕。
然而膜污染问题限制了MBR 广泛的工程应用。
微生物生长过程中产生的溶解性微生物产物（Soluble microbial product ，SMP ）和胞外聚合物（Ex⁃tracellular polymeric substance ，EPS ）容易造成膜孔堵塞，进而引发膜组件污染，影响出水水质〔9-11〕。
物理清洗和化学清洗虽然可以作为被污染膜组件的清洗手段，但仍无法减缓膜污染的形成〔12〕。
ZuotaoZHANG 等〔13〕的研究表明，通过磁性载体强化的微生物固定化过程可以有效缓解微生物产物、有机污染物以及无机沉淀造成的膜污染。
Mingda ZHOU 等〔14〕利用膜改性技术增加膜面亲水性，防止疏水分子黏附，进而减缓膜污染的形成。
Chuansheng WANG 等〔15〕利用膜振动的方法减缓膜污染形成，同时提出控制膜污染形成的最佳振动速度为120 r/min ，减少了膜清洗的费用。
但考虑到上述膜污染缓解技术的成本问题，本试验对膜组件的形式进行改进，设计一种伞式膜组件，建立新型膜组件MBR ，通过特定流场结构减缓膜污染速度，在实现Anammox 工艺快速启动的同时也实现了膜污染的有效控制。
Anammox厌氧氨氧化MBR膜生物反应器：112？
Anammox厌氧氨氧化MBR膜生物反应器：112？对于Anammox厌氧氨氧化菌在污水脱氮方面的优点，IWA微信公众号的不少文章都有所提及。
但是，厌氧氨氧化菌的生长速度慢（世代倍增时间一般为15-30天），如何实现厌氧氨氧化的快速启动，使厌氧氨氧化菌快速富集并保留在反应器中是系统能否成功运行的关键因素之一。
MBR膜生物反应器在HRT和SRT的分离上有天然的优势。
荷兰和罗马尼亚的团队曾利用MBR膜生物反应器来富集培养厌氧氨氧化菌，其设计为后来的相关研究提供了借鉴。
▲ 荷兰和罗马尼亚研究团队设计的富集培养厌氧氨氧化菌的MBR 反应器，更多信息可参考文章 The Membrane Bioreactor: A Novel Tool to Grow Anammox Bacteria as Free Cells。
另外，来自中国大连理工和哈工大的团队也做过大量有关厌氧氨氧化菌富集培养的研究，可参考其发表的文章Comparison between MBR and SBR on Anammox start-up process from the conventional activated sludge在前人研究的基础上，日本名古屋大学的一科研团队(TakanoriAwata等人)对MBR与Anammox的结合进行了更加深入的探索。
他们在2015年的Water Science &Technology发表了一篇题为《厌氧氨氧化膜生物反应器在低温下的脱氮效果(Nitrogen removal using an anammox membrane bioreactor at low temperature)》的文章，希望通过实验验证Anammox菌是否能够在低温下保持活性，而MBR 是否能够有效地留住生物质。
实验背景温度是影响厌氧氨氧化反应表现的关键因素之一。
厌氧氨氧化菌是对一类菌的统称，有许多研究者对不同种类厌氧氨氧化菌的生理特点进行了相关研究。
厌氧反应器快速启动技术研究
厌氧反应器快速启动技术研究一、外加物质效应1投加无机絮凝剂或高聚物为了保证反应器内的最佳生长条件，必要时可改变废水的成分，其方法是向进水中投加养分、维生素和促进剂等。
Macarie和Guyot研究发现，在处理生物难降解有机污染物亚甲基安息香酸废水时，向废水中投加FeSCU和生物易降解培养基后，可以有效地降低原系统的氧化还原能力，达到一个合适的亚甲基源水平，缩短UASE的启动时间。
Imai研究了向接种污泥中添加吸水性聚合物（WAP的作用。
WA庄要成分为丙烯酸颗粒树脂，具有可供微生物附着的高的比表面和复杂网状结构。
而且密度低（湿密度1 .Og/ml）,与砂及其他物质相比提高了颗粒与微生物间的接触，明显强化了以葡萄糖或VFA为基质的实验室规模和中试规模UASB反应器的颗粒化过程。
在颗粒污泥形成之后WAP被厌氧微生物慢慢降解，这造成颗粒分裂成多个小碎块，然后再次生长为成熟颗粒。
逐渐地，所有颗粒被降解。
根据试验提出用于强化颗粒化过程的反应器体积内WAP投加量为约750mg/Lo王林山等人向厌氧接种污泥中投加膨润土但T）和聚丙烯酰胺（PAM）,采用常温间歇式进料，在一月内获得了颗粒污泥•膨润土的特征成分是蒙脱石。
聚丙烯酰胺的酰胺基与蒙脱石生成氢键，起吸附和架桥作用，从而使膨润土、污泥和细菌聚集成直径5〜10mm勺絮凝团，成为颗粒污泥生长核心，絮凝团丝状菌网络内菌体继续生长，使其成为密实勺，近似为球形勺颗粒污泥。
2投加细微颗粒物Lettinga等人研究表明粘土和其他无机颗粒似乎对颗粒污泥勺形成有害。
他们勺实践表明：在无分散无机物质中能形成很好勺颗粒污泥，颗粒挥发性固体含量很高。
另一种观点认为：有助于悬浮污泥形成颗粒勺因素之一是存在微生物能附着生长勺晶核或生物载体。
细胞附着在这些颗粒上是颗粒化勺第一步。
第二步是在惰性载体上形成致密和厚实勺生物膜。
所以，添加惰性载体的UASB 反应器中污泥颗粒化过程可解释为生物膜形成现象。
混合填料固定床Anammox工艺启动及运行性能研究
混合填料固定床Anammox工艺启动及运行性能研究张典典;汪涛;王书航;黄超;董博颖;马江红【摘要】The fixed bed reactor filled with mixed fillings consisting of honeycomb polyethylene fillings and ringed non-woven fillings has been used for investigating the start-up and operation performances of Anammox process.The influent NH4+-N and NO2--N in starting-up stage are 70 mg/L,respectively,HRT 48 h,and temperature 35 ℃.And,after cultured for 53 days,the reactor starts up successfully.During the starting-up stage (1-53 d),the maximum removing rates of NH4+-N,NO2--N,and total nitrogen are 90.24％,100％ and 88.8％,respectively.During the load-increasing stage (55-87 d),the maximum total nitrogen loading rate is 0.31 kgN/(m3· d),and the maximum removing rate of total nitrogen is 0.25 kgN/(m3· d).Meanwhile,th e corresponding removing rates of NH4+-N and NO2--N are 89.66％ and 99.84％,respectively.%采用蜂窝状聚乙烯填料和环型无纺布填料组合成的混合填料填充固定床反应器,考察了其Anammox工艺启动和运行性能.启动阶段进水NH4+-N和NO2--N分别为70 mg/L,HRT为48 h,温度为35℃,经过53d培养,反应器成功启动.启动阶段(1～53 d)NH4+-N、NO2--N 和总氮最大去除率分别为90.24％、100％和88.8％.负荷提升阶段(55～87 d)最大总氮负荷率和总氮去除速率分别为0.31 kgN/(m3·d)和0.25 kgN/(m3·d),此时,其相应的NH4+-N和NO2--N去除率分别为89.66％和99.84％.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2017(037)006【总页数】5页(P52-56)【关键词】厌氧氨氧化;混合填料;固定床反应器;启动与运行【作者】张典典;汪涛;王书航;黄超;董博颖;马江红【作者单位】河北工业大学能源与环境工程学院,天津300401;河北工业大学能源与环境工程学院,天津300401;中国环境科学研究院,北京100012;河北工业大学能源与环境工程学院,天津300401;河北工业大学能源与环境工程学院,天津300401;河北工业大学能源与环境工程学院,天津300401【正文语种】中文【中图分类】X703传统的城市污水生物脱氮是通过硝化和反硝化2个过程联合作用实现〔1〕。
厌氧氨氧化工艺快速启动及菌群特性研究
厌氧氨氧化工艺快速启动及菌群特性研究厌氧氨氧化（Anammox）工艺是一种新兴的污水处理技术，广泛应用于废水处理厂中。
这种工艺通过厌氧氨氧化菌的作用，将氨氮和亚硝酸盐氮直接转化为氮气，从而实现高效的氮素去除。
然而，在实际运行过程中，厌氧氨氧化工艺的启动比较困难，需要较长的启动时间。
因此，研究如何快速启动厌氧氨氧化工艺和探究菌群特性对于提高工艺效率具有重要意义。
为了研究快速启动厌氧氨氧化工艺的方法，一项实验被设计出来。
该实验使用一种高效的厌氧氨氧化菌种——“奇异氨氧化菌”，作为启动菌种。
这种菌种具有较快的生长速度和较高的抗厌氧反应器应激能力，能够快速形成规模较大的生物膜。
实验开始时，厌氧反应器中添加了初级沉淀污泥和废水，初级沉淀污泥中含有活性污泥菌，可以提供有机物质和微量元素，有利于起到催化作用。
而废水中含有氨氮和亚硝酸盐氮，是厌氧氨氧化反应的底物。
实验结果表明，采用奇异氨氧化菌种进行快速启动可在较短的时间内获得良好的效果。
在仅仅15天的启动过程中，氮素去除效率就达到了70%以上。
通过对反应器中的菌群结构进行测定，发现奇异氨氧化菌种在启动后迅速占据了主导地位，其他菌群逐渐减少。
此外，实验还发现奇异氨氧化菌种的生物量和活性分布在反应器中呈现明显的梯度变化，表明该菌种具有一定的自整合能力，能在不同环境条件下适应生长。
通过对厌氧氨氧化菌的菌群特性的研究，可以更好地了解其生态环境适应性和代谢特性。
实验结果显示，奇异氨氧化菌种对温度和pH值的适应范围较广，分别在30-45°C和6.0-8.0的范围内能够正常生长和代谢。
此外，对厌氧氨氧化菌的底物选择性测试结果显示，奇异氨氧化菌种对氨氮和亚硝酸盐氮的降解效率较高，同时对硝酸盐氮和有机物质的降解效率较低，这为后续工艺的优化提供了理论依据。
总的来说，快速启动厌氧氨氧化工艺对于提高污水处理效率具有重要意义。
实验结果表明，采用奇异氨氧化菌进行启动可快速获得较高的氮素去除效率。
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６ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ ，采用 瞬时进水 的方式后 反应 器运行 良好 。
关键 词 ：厌氧氨氧化 ；Ｓ Ｂ Ｒ ； 操作策略
中 图分 类号 ：Ｘ ７ ０ ３ ． １
文 献标 志 码 ：Ａ
文章 编号 ：１ ０ ０ １ — ９ ６ ７ ７ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ９ — ０ ０ ４ ７ — ０ ３
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少等优点 ，尤其适合高氨 氮 ，低 Ｃ ／ Ｎ比废水 的脱氮处理 ，认 为 是最 经济 、简洁 的生 物脱氮 工艺 之一 ＿ ２ Ｊ 。参与 全程 自养脱 氮 反应 的菌种主要有亚硝化 菌和厌氧 氨氧化菌 ，由于厌 氧氨 氧化 菌 的倍增 时间长 达 １ １天 Ｊ ，很 难保 持较 高 的生 物浓 度 ，造 成
与传 统的脱氮工艺相 比，全程 自养 脱氮工 艺 （ Ｃ Ａ Ｎ Ｏ Ｎ） ， 具有需 氧量低 ，无需添加有机 碳源 ，脱 氮途径 简洁 和污泥 产量
加 ，Ｎ ａ Ｈ Ｃ Ｏ ３ １ ，Ｋ Ｈ ２ Ｐ Ｏ ４ ０ ． ０ ８ ７， Ｍｇ Ｓ Ｏ ４ ‘７ Ｈ ２ Ｏ ０ ． ２ ，Ｃ ａ Ｃ １ ２ ０ ． １ ５ ，微量元素溶液 ０ ． ２ ５ ｍＬ ／ Ｌ 。
摘 要 ：通过接种普通活性污泥并添加生物载体 ， ３ ９天成功启动厌氧氨氧化反应器。稳定期间，Ｎ Ｈ ： 一 Ｎ和Ｎ Ｏ ； 一 Ｎ的平均
转化率分别达到 ９ ６ ． ６ ％ 、９ ８ ． ５ ％ ，Ｔ Ｉ Ｎ平均去除率为 ８ ４ ． ４ ％ ，Ｔ Ｉ Ｎ最 高去除率达 到了 ８ ８ ． ５ ％。氨氮和亚硝态 氮浓度提升至 １ ８ ０ ｍｇ ／ Ｌ 左右 ，反 应器 出现亚硝态 氮和硝态氮 的积 累以及 出水 ｐ Ｈ明显小 于进水 ｐ Ｈ 的状况 ，为了解除亚硝酸盐 的抑制 ，将 基质浓度 降低到
第４ ３卷 第 ９期
２ ０ １ ５年 ５月
广
州
化
工
Ｖｅ １ ． ４３ Ｎｏ ． ９
Ｍａ ｖ ． ２０１ ５
Ｇｕ ａｎ ｇ ｚ ｈｏ ｕ Ｃｈｅ ｍｉ ｃａ ｌ Ｉ ｎ ｄｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
徐 晴晴 ，杨开亮 ，廖德 祥 ，刘光 明
（ 上海海事大学海洋科学与工程 学院，上海 ２ ０ １ ３ ０ ６ ）
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