A NA MMOX工藝具有脫氮效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、占地空間小等優(yōu)點(diǎn)，污水處置中發(fā)展?jié)摿�巨大�?span>杭州純水設(shè)備目前該工藝在處置市政污泥液領(lǐng)域已日趨成熟，位于荷蘭鹿特丹Dokhaven污水廠的世界上生產(chǎn)性規(guī)模的ANA MMOX裝置容積氮去除速率 NRR更是高達(dá)9.5kgN/m3d此外，ANA MMOX工藝在發(fā)酵工業(yè)廢水、垃圾滲濾液、養(yǎng)殖廢水等高氨氮廢水處置領(lǐng)域的推廣也逐步開展，世界各地的工程化應(yīng)用也呈星火燎原之勢。

1ANA MMOX工藝及其衍生工藝

經(jīng)過20多年的研究和發(fā)展，基于ANA MMOX反應(yīng)開發(fā)進(jìn)去的較成熟的工藝有SHA RON-A NA MMOX工藝、全程自養(yǎng)脫氮 CA NON工藝、限氧自養(yǎng)硝化反硝化 OLA ND工藝、反硝化氨氧化 DEA MOX工藝、好氧反氨化(DEMON工藝。近年來，研究人員仍在不時(shí)探索其他形式的ANA MMOX衍生工藝，譬如同步短程硝化、厭氧氨氧化、反硝化耦合 SNA D工藝、單級(jí)厭氧氨氧化短程硝化脫氮(Single-stagnitrogenremovusANA MMOX

目前，存在兩種方法為ANA MMOX提供電子受體亞硝酸鹽，一種是一個(gè)獨(dú)立的曝氣反應(yīng)器中發(fā)生而隨后進(jìn)入ANA MMOX反應(yīng)器，另一種是一個(gè)無O2或者微O2ANA MMOX反應(yīng)器中發(fā)生并立即參與ANA MMOX反應(yīng)。據(jù)此，可將ANA MMOX工藝相應(yīng)分為分體式 兩級(jí)系統(tǒng))和一體式 單級(jí)系統(tǒng))兩種，一體式包括CA NONOLA NDDEA MOXDEMONSNA PSNA D等工藝，分體式主要是SHA RON-A NA MMOX工藝。

一體式工藝的基建利息低、結(jié)構(gòu)緊湊、裝置運(yùn)行和控制簡單，杭州純水設(shè)備并且其短程硝化產(chǎn)生的亞硝酸鹽立即參與ANA MMOX反應(yīng)，能有效防止因亞硝酸鹽累積造成的抑制，另外單位體積脫氮速率高也是一體化工藝的優(yōu)勢。但是一體化工藝啟動(dòng)時(shí)間長，反應(yīng)器內(nèi)微生物間的生態(tài)關(guān)系復(fù)雜，經(jīng)受負(fù)荷沖擊時(shí)易失穩(wěn)，并引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致“雪崩”效應(yīng)，系統(tǒng)受擾紊亂后恢復(fù)時(shí)間也長。

與一體式工藝相比，分體式工藝中的兩反應(yīng)器可單獨(dú)進(jìn)行靈活和穩(wěn)定的調(diào)控，系統(tǒng)受擾后恢復(fù)時(shí)間短，ANA MMOX反應(yīng)器進(jìn)水具有相對(duì)穩(wěn)定的氨氮和亞硝氮比例。其次由于短程硝化階段能削減某些毒物和有機(jī)物，防止其直接進(jìn)入ANA MMOX反應(yīng)器，所以更適合處置含毒物和有機(jī)物的廢水。另外，處置高負(fù)荷含氮廢水時(shí)，分體式工藝的高投資利息會(huì)通過較低的運(yùn)營利息得以彌補(bǔ)。因此，這兩種工藝各有利弊，實(shí)際應(yīng)用時(shí)需根據(jù)具體情況，做到因水制宜，量水裁藝”

2ANA MMOX工藝的工程應(yīng)用現(xiàn)狀

過去的10年里，ANA MMOX工程化應(yīng)用逐漸興起，ANA MMOX工程化裝置和研究文獻(xiàn)呈逐年增長趨勢。第一座工程化裝置的誕生與ANA MMOX發(fā)現(xiàn)和發(fā)展有短暫的滯后，由此可見中試和實(shí)驗(yàn)室研究對(duì)工程化應(yīng)用具有積極的推動(dòng)作用。2014年末，全球范圍內(nèi)ANA MMOX工程超越100座。

為了更好地控制短程硝化反應(yīng)，短程硝化-厭氧氨氧化 PN-A NA MMOX裝置大多采用兩級(jí)系統(tǒng)或利用已有的短程硝化系統(tǒng) 如SHA RON反應(yīng)器)但隨著工程化經(jīng)驗(yàn)越來越豐富，重點(diǎn)開始轉(zhuǎn)向單級(jí)系統(tǒng)。目前，工程化的裝置主要包括移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR顆粒污泥反應(yīng)器和序批式反應(yīng)器(SBR還有少數(shù)生物轉(zhuǎn)盤 RBC和活性污泥系統(tǒng)。

DEMON為風(fēng)靡的SBR系統(tǒng)，該工藝首先裝配在奧地利Strass采用自主設(shè)計(jì)的基于pH調(diào)控的進(jìn)水控制系統(tǒng)，用來處置污泥壓濾液。利用水力旋流器可以分別調(diào)節(jié)適合氨氧化菌(AOB和ANA MMOX菌 AnA OB泥齡 SRT并且可從接種污泥中分離出生長緩慢的AnA OB還能使小絮體中的亞硝酸氧化菌(NOB被洗出，使大聚集體中的AnA OB得以持留。另一種SBR技術(shù)是由瑞士聯(lián)邦水生科學(xué)技術(shù)研究所開發(fā)的基于氨控制的PN-A NA MMOX工藝。該工藝裝配在瑞士，每個(gè)運(yùn)行周期的開始階段或者曝氣階段進(jìn)水，進(jìn)水流量受氨傳感器調(diào)控，因此SBR運(yùn)行周期長度不固定。氨信號(hào)也可由電導(dǎo)率信號(hào)替代，通過控制曝氣量確保短程硝化和ANA MMOX同步進(jìn)行，一般溶解氧(DO濃度控制在0.1mg/L以下，通常情況下建議采用連續(xù)曝氣，啟動(dòng)階段或者污泥活性較低時(shí)采用間歇曝氣。

此外，一些PN-A NA MMOX設(shè)施采用其他調(diào)控戰(zhàn)略，杭州純水設(shè)備差異主要在于進(jìn)水模式間歇或連續(xù))污泥存在形式 懸浮或附著生長)曝氣控制方式。比如德國Ingolstadt污水廠的SBR采用間歇進(jìn)水 6h周期內(nèi)進(jìn)水4次)和間歇曝氣 6min曝氣/9min停止)但在德國Gütersloh污水廠的SBR周期為24h白晝連續(xù)進(jìn)水，進(jìn)水量取決于污泥壓濾液的發(fā)生量。當(dāng)氨濃度達(dá)到上限時(shí)啟動(dòng)曝氣，當(dāng)pH或者氨濃度跌至下限時(shí)停止曝氣，DO濃度控制在0.5mg/L以下。

一體式顆粒污泥反應(yīng)器也應(yīng)用于工業(yè)廢水的自養(yǎng)脫氮工程。目前在國建造了數(shù)座實(shí)際工程，主要在發(fā)酵行業(yè)包括釀酒、味精、酵母廢水)其中通遼梅花味精廢水Ⅰ期工程ANA MMOX反應(yīng)器容積高達(dá)6600m3迄今世界上規(guī)模最大的ANA MMOX工程。

保守的生物膜技術(shù)也成功用于PN-A NA MMOX工藝。RBC發(fā)現(xiàn)存有ANA MMOX反應(yīng)的反應(yīng)器之一，隨后被Ghent大學(xué)勝利應(yīng)用于OLA ND工藝中。RBC運(yùn)營利息低，但工藝缺乏靈活性。目前，荷蘭Sneek市有兩座采用OLA ND工藝處置厭氧消化廁所水的RBC裝置，一座容積0.5m3裝置服務(wù)于64人口當(dāng)量，另一座容積6m3服務(wù)于464人口當(dāng)量。通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速(1?4r/min來實(shí)現(xiàn)工藝控制，確保DO濃度處于目標(biāo)值(0.60?0.65mg/L荷蘭Hulst市也有利用RBC處置化肥生產(chǎn)廢水的工程，通過在線監(jiān)測氨來調(diào)控進(jìn)水，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速控制DO濃度。預(yù)計(jì)到2015年該工程的氮負(fù)荷可達(dá)150kgN/d

2001年在德國Hattingen污水廠建造了一座生物膜PN-A NA MMOX工程，用于處置污泥壓濾液。該工程DeA mmon工藝中MBBR系統(tǒng)的40%?50%由填料填充，并設(shè)有曝氣裝置和攪拌器。2007年第二座采用DeA mmon工藝的MBBR裝置在瑞典Himmerfj?rden污水廠開始建造。生物膜的理念還被應(yīng)用在位于瑞典Malm?ANITA MoxTM工藝設(shè)計(jì)中，該裝置不只用于處置污泥壓濾液，還可為其他裝置培養(yǎng)種子載體。此基礎(chǔ)上采用復(fù)合固定膜活性污泥裝置還可將性能提高3?4倍。

該復(fù)合裝置持留的懸浮污泥具有90%AOB其負(fù)荷比單一的生物膜系統(tǒng)高。PN-A NA MMOX工藝中也有懸浮污泥理念的應(yīng)用。荷蘭Colsen新活性污泥 NA S系統(tǒng)即采用懸浮污泥法，包括好氧、厭氧、攪拌室，依賴于PN-A NA MMOX和硝化反硝化耦合作用來處置食品加工廢水。通過控制DO和SRT實(shí)現(xiàn)工藝調(diào)控。德國TERRA NA 系統(tǒng)與復(fù)合固定膜活性污泥法原理相似，起初在SBR和分體式活性污泥工藝中都添加膨潤土載體，用于AnA OB附著和改善沉降性能，并且膨潤土還可為緩沖能力較弱的廢水補(bǔ)充堿度。