塘厦镇白泥湖水质净化厂广东东莞523000
摘要：进入21世纪以来，我国的经济得到了长足的发展，城市的规模也在不断扩大，越来越庞大的城市也引发了一些问题。其中对于污水的处理问题就是关系到整个城市能否正常、稳定运行的关键环节，本文以厌氧氨氧化反应作为切入点，详细探讨我国污水处理技术的发展前景与方向。
关键词：厌氧氨氧化反应；污水处理；实际应用
引言
从水质控制的角度出发，对于水质好坏的判断有两个重要的指标。其中一个是COD（化学需氧量），另一个就是氮含量。因此在实际的污水处理工作中，对于水中氮含量的控制与清除就变得非常重要，传统的硝化反应由于运行成本高，容易产生二次污染等缺点，越来越无法满足当今的污水处理需求。因此，更为环保也更为高效的厌氧氨氧化处理技术进入了公众的视线。
一、厌氧氨氧化反应原理
从科学的角度上来说，厌氧氨氧化反应是在不需要氧气的环境中，将NO2-N当作电子的受体，以NH4+N作为电子的供体，并且以HCO3-与二氧化碳作为碳源，进行厌氧氨氧化反应，在反应的过程中，将会产生一些NH2OH以及N2H4。其具体的化学反应方程式如下：NH4++NO2-+HCO3-+H+→N2+NO3-+CH2O0.5N0.15+H2O。通过观察厌氧氨氧化反应的化学方程式，我们可以清晰地发现。在厌氧氨氧化反应中，仅仅消耗了一定量的二氧化碳以及HCO3-，并不需要额外添加碳源，这样做的好处有两点。一方面是减少了反应过程中产生污染的数量，另一方面也大大降低的除污工作的成本。同时我们还可以发现，在整个化学反应的过程中，并没有产生N2O，提高了污水处理的效率，而且在反应的过程中，几乎不产生任何的碱，不用为了调节PH值而添加大量的中和试剂，能够实现可持续使用的目的。
二、厌氧氨氧化污水处理工艺
随着科技的不断发展，科研人员对于厌氧氨氧化反应在污水处理中的运用的研究取得了很好的结果，目前比较成熟的技术有两种：亚硝化厌氧氨氧化技术以及全自氧脱氨工艺。
（一）亚硝化厌氧氨氧化技术
就目前的技术水平与我国污水排放的实际情况来说，亚硝化厌氧氨氧化技术的应用前景最为广阔。也是目前为止在厌氧氨氧化技术领域中应用最多的一种技术。其主要的工作原理分为两个步骤，并且分别在不同的容器中进行。第一个步骤就是对于氨氮的硝化处理，通过技术手段将50%左右的氨氮氧化成亚硝态氮。在完成了这一步骤之后，就可以进行下一步厌氧氨氧化反应。在这个反应发生的过程中，污水中还残留的氨元素与氮元素与第一个步骤中生成的亚硝态氮进行厌氧氨氧化反应，最终达到除氮的目的。与传统的厌氧氨氧化技术相比较，亚硝化厌氧氨氧化技术具有很多的优势。
1.帮助酸碱平衡
在厌氧氨硝化以及厌氧氨氧化这两个化学反应的过程中，都会产生亚硝氨。亚硝氨属于一种碱性物质，在不需要氧气的环境中可以与水发生反应，产生一定量的碳酸氢盐，从而实现水体的酸碱平衡。
2.方便功能菌的成长
由于亚硝化厌氧氨氧化技术是分为两个步骤分别进行的，且两个步骤在不同的容器当中。因此就为容器中的功能菌的成长提供了有利的环境。通过容器中有益菌的快速成长，可以有效增加厌氧氨氧化菌的增长，提高污水处理的效率。
3.简单环保
虽然亚硝化厌氧氨氧化技术需要两个步骤分别来完成，但是每个环节的对于工艺的要求都非常简单，而且整个反应过程中，N2O与NO的排放量都很少，降低了温室气体的总体排放量。
（二）全自氧脱氨工艺
全自氧脱氨工艺（CANON）是尝试通过对溶解氧的控制，来实现厌氧氨亚硝化与厌氧氨氧化工作，整个工艺为限制在一个统一的容器之内，完整的反应过程都是有自氧菌来完成。在微好氧的条件下，亚硝化菌将一部分的氨氮转化为亚硝氮，所得出的亚硝氮与残余的氨氮发生厌氧氨氧化反应，从而产生氮气。
由于整个反应的过程都是由自氧型细菌来完成的，因此在污水处理的整个流程中都不需要添加额外的有机物，非常的方便。但是这里需要注意的是，由于硝酸菌会与厌氧氨氧化菌进行争夺，因此为了保证全自氧脱氨工艺的顺利进行，对于容易内部的硝酸菌的生长要进行遏制。当下比较流行的做法是通过控制氧气以及盐硝酸盐来对硝酸菌进行抑制。
三、厌氧氨氧化污水处理工艺的实际运用
厌氧氨氧化污水处理工艺由于不产生二次污染，工艺简单，以及有效减少温室气体排放等有限，其发展空间是十分巨大的，目前，厌氧氨氧化污水处理工艺以及在多个领域发挥了重要的作用。
（一）垃圾渗滤液净化
生活污水很重要的一个来源就是人们日常生活中所产生的生活垃圾以及厨余垃圾，这些垃圾融合在一些，在沉淀的过程中就会产生大量的垃圾渗滤液，这种渗滤液的特点是有机物与氨的含量非常高，组成成分非常复杂，经过研究发现，在生活垃圾渗滤液中，氨氮浓度在2000mg/L，并且该数值与垃圾的收集时间成正相关关系。针对这个情况，可以考虑采用短程硝化厌氧氨氧化处理技术，但是由于垃圾渗滤液中存在大量的有机物，对于厌氧氨氧化起到了一定的抑制作用，净化的效果不理想，需要进行进一步的实验与测试。
（二）污泥液净化
在处理污泥液的过程中，对于温度以及酸碱值是有着一定的要求的。在温度方面，要保持在30℃-37℃之间，酸碱值保持自7.0-8.之间，在这种环境中，厌氧氧化菌的成长最为迅速。经过大量的研发工作，具有高成熟度的亚硝化厌氧氨氧化组合反应器已经被广泛应用与污泥处理厂中，而这种组合反应器具有水温高，低碳氮以及高氨氮的特点与厌氧氧化菌的成长环境非常类似，因此在污泥处理中被广泛应用，取得了不错的效果。
（三）生活污水净化
随着城市化进程的加快，城市中的污水排放量越来越多。根据调查发现，生活污水中磷酸盐、氨氮以及有机碳的含量都很多，而这种水体环境正是脱氮微生物生长的理想环境。因此在对于生活污水的处理中应该高效利用这种特点，实现高效的水质净化以及水资源的回收再利用。但是在实际的运行当中，环境温度对于脱氮微生物的生长情况有着很大的影响，想好保证水质净化工作的顺利进行，对于净化设施温度的控制工作就要不断进行完善，这也是生活污水净化工作的一个发展方向。
（四）禽畜养殖用污水净化
禽类以及畜类的养殖过程中所产生的废水中含有大量的有机氮，而且COD的浓度很高。针对这一情况，运用常规的脱氮技术进行废水的处理一方面是需要增加额外的碳源，导致二次污染的加剧以及能耗增高，另一方面传统方法对于此类误会的脱氮效果往往并不理想。可靠考虑采用厌氧氨氧化技术进行禽畜类污水的处理工作，对于降低能耗以及避免二次污染等方面都有着不错的效果。
四、结束语
厌氧氨氧化污水处理技术的逐渐成熟为我国的污水处理事业开创了新的局面，其能耗低，污染小的特点非常适合如今城市发展的需求，应该得到社会以及国家的高度重视。
参考文献：
[1]吴昊.浅析厌氧氨氧化污水处理技术及实际应用[J].资源节约与环保，2017（12）：62-62.
[2]朱海晨，张树德，屈撑囤.部分硝化-厌氧氨氧化工艺的影响因素及发展[J].广州化工，2018（3）：16-19.
[3]韩丹，董沫，刘硕，等.厌氧氨氧化工艺处理高氨氮污泥脱水滤液技术实践[J].中国给水排水，2017（18）：63-67.