厭氧氨氧化工藝是在二十世紀(jì)底由荷蘭代爾夫特理工大學(xué)首先研究的，在本世紀(jì)初成功地開發(fā)并應(yīng)用了一種新的廢水生物脫氮工藝。它是在上世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)的Anammox反應(yīng)的基礎(chǔ)上，在厭氧條件下，以氨水為電子供體，亞硝酸鹽為電子受體產(chǎn)生氮?dú)?，在概念和技術(shù)上大大突破了傳統(tǒng)的生物脫氮工藝。

　　ANAMMOX 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)，在污水處理中發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｄ壳霸摴に囋谔幚硎姓勰嘁侯I(lǐng)域已日趨成熟，位于荷蘭鹿特丹Dokhaven 污水廠的世界上首個(gè)生產(chǎn)性規(guī)模的ANAMMOX 裝置容積氮去除速率 (NRR) 更是高達(dá)9.5 kg N/(m3·d)。此外，ANAMMOX 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理領(lǐng)域的推廣也逐步開展，在世界各地的工程化應(yīng)用也呈星火燎原之勢。

　　1，anammox過程及其推導(dǎo)過程

　　經(jīng)過20多年的研究和開發(fā)的基礎(chǔ)上，開發(fā)的厭氧氨氧化反應(yīng)較為成熟的技術(shù)有SHARON -ANAMMOX過程自養(yǎng)反硝化(CANON)過程中，限氧自養(yǎng)硝化反硝化(OLAND)工藝，氨氧化和反硝化(DEAMOX)過程中，有氧抗酰胺(DEMON)工藝。近年來，研究人員還在探索其他形式衍生ANAMMOX處理，諸如同步短硝化，ANAMMOX，脫氮(SNAD)過程中，短單級(jí)厭氧性氨氧化反硝化(使用ANAMMOX單級(jí)脫氮)

　　目前，為ANAMMOX提供電子受體亞硝酸鹽的方法有兩種，一種是在獨(dú)立的曝氣反應(yīng)器中生成然后進(jìn)入ANAMMOX反應(yīng)器，另一種是在不含O2或微量O2的ANAMMOX反應(yīng)器中生成并立即參與ANAMMOX反應(yīng)。因此，Anammox過程可以分為兩種類型：分裂型(兩級(jí)系統(tǒng))和集成型(單級(jí)系統(tǒng))。集成類型包括canon、OLAND、demox、demon、snap、snad和其他進(jìn)程。拆分類型主要是share-anammox過程。

　　整體式工藝具有投資成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、操作和控制簡單等優(yōu)點(diǎn)，短程硝化產(chǎn)生的亞硝酸鹽直接參與厭氧氨氧化反應(yīng)，可以有效地避免亞硝酸鹽積累的抑制，單位體積的高脫氮率也是整體式工藝的優(yōu)點(diǎn)。 然而，集成過程的啟動(dòng)時(shí)間長，反應(yīng)器內(nèi)微生物之間的生態(tài)關(guān)系復(fù)雜，在負(fù)載沖擊作用下容易出現(xiàn)不穩(wěn)定，并引起連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致系統(tǒng)受到干擾后出現(xiàn)“雪崩”效應(yīng)，恢復(fù)時(shí)間長。

　　與集成工藝相比，分離過程中的兩個(gè)反應(yīng)器可以靈活、穩(wěn)定地單獨(dú)調(diào)節(jié)，系統(tǒng)擾動(dòng)后恢復(fù)時(shí)間短，氨氮與亞硝基氮的比例相對(duì)穩(wěn)定，厭氧氨氧化反應(yīng)器的進(jìn)水氨氮與亞硝基氮的比例相對(duì)穩(wěn)定。其次，短程硝化階段可以減少一些有毒有機(jī)物，防止其直接進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，更適合于處理含有毒有機(jī)物的廢水。另外，在處理高負(fù)荷含氮廢水時(shí)，采用較低的運(yùn)行成本，可以彌補(bǔ)分流法投資成本高的缺點(diǎn)。因此，這兩種工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用應(yīng)根據(jù)具體情況，“根據(jù)水的條件，測量水的切割工藝”。

　　2，申請(qǐng)過程工程厭氧氨氧化的狀態(tài)

　　近10年來，anammox的工程應(yīng)用逐漸興起，其工程設(shè)備和研究文獻(xiàn)逐年增加。第一個(gè)工程裝置的誕生與ANAMMOX的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展之間存在短暫的滯后，說明中試和實(shí)驗(yàn)室研究對(duì)促進(jìn)工程應(yīng)用具有積極的作用。截至2014年底，全球共有100多個(gè)anammox項(xiàng)目。

　　為了更好地控制短程硝化反應(yīng)，大多數(shù)短程硝化厭氧氨氧化裝置采用兩級(jí)系統(tǒng)或利用現(xiàn)有的短程硝化系統(tǒng)(如 sharon 反應(yīng)器)。 但隨著越來越多的工程經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)開始轉(zhuǎn)移到單級(jí)系統(tǒng)。 目前工程單元主要有移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(mbbr)、顆粒污泥反應(yīng)器和 SBR污水處理工藝反應(yīng)器(sbr)、少量生物轉(zhuǎn)盤(rbc)和活性污泥法系統(tǒng)。

　　惡魔是目前最流行的SBR系統(tǒng)。首先，該工藝在奧地利Strass組裝，采用自行設(shè)計(jì)的基于pH調(diào)節(jié)的進(jìn)水控制系統(tǒng)對(duì)污泥壓力濾液進(jìn)行處理。適宜于氨氧化菌(AOB)和厭氧菌(AnAOB)的泥齡(SRT)可通過水力旋流器和緩慢生長的AnAOB進(jìn)行調(diào)節(jié)?？蓮慕臃N污泥中分離。絮體中的亞硝酸氧化菌(NOB)也可以被清洗掉，從而使團(tuán)聚體中的AAOB得以保留。另一項(xiàng)SBR技術(shù)是由瑞士聯(lián)邦水產(chǎn)科學(xué)和技術(shù)研究所開發(fā)的一種氨控制的PN-anammox工藝。該工藝在瑞士首次組裝，各運(yùn)行周期開始或曝氣階段采用氨傳感器調(diào)節(jié)進(jìn)水流量，SBR運(yùn)行周期長度不固定。氨信號(hào)也可以用電導(dǎo)率信號(hào)代替。通過控制曝氣，可以實(shí)現(xiàn)短程硝化和厭氧同步進(jìn)行.溶解氧濃度一般控制在0.1mg/L以下，建議在啟動(dòng)階段或污泥活性低時(shí)采用間歇曝氣。

　　此外，一些設(shè)備利用PN-ANAMMOX其它調(diào)節(jié)策略，其主要區(qū)別在于在水中模式(間歇或連續(xù))，存在于污泥的形式(懸浮或附著生長)，曝氣控制。德國Ingolstadt，如間歇SBR WWTP進(jìn)水(水循環(huán)6 H 4)和間歇曝氣(6分鐘曝氣/ 9分鐘停止)。然而，在德國尼特斯洛WWTP SBR周期24小時(shí)，白天連續(xù)的水，這取決于將濾液的產(chǎn)生的污泥水流入壓力的量。當(dāng)氨濃度達(dá)到曝氣開始時(shí)，當(dāng)pH或氨濃度降至極限曝氣的上限停止時(shí)，DO濃度在0.5毫克/升或更低。

　　綜合顆粒污泥反應(yīng)器也可用于工業(yè)廢水的自養(yǎng)反硝化。目前，我國已建成以發(fā)酵工業(yè)(包括釀造、味精、酵母廢水)為主的多個(gè)實(shí)際工程。其中，通遼市梅花味精廢水一期工程厭氧氨氧化反應(yīng)器容積高達(dá)6600m3，是世界上規(guī)模最大的厭氧氨氧化項(xiàng)目。

　　傳統(tǒng)的生物膜技術(shù)也成功地應(yīng)用于 pn-anammox 工藝中。 Rbc 是最早發(fā)現(xiàn)的 anammox 反應(yīng)器之一，后來它被根特大學(xué)成功地用于 oland 工藝。 Rbc 的運(yùn)營成本很低，但是流程很不靈活。 目前，在荷蘭的噴嚏市有兩個(gè)紅細(xì)胞單位，使用 oland 工藝處理厭氧消化的廁所水，一個(gè)0.5立方米的容量為64人口服務(wù)，另一個(gè)6立方米的容量為464人口服務(wù)。 通過調(diào)整轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速(1ー4r / min) ，實(shí)現(xiàn)過程控制，確保 do 濃度在目標(biāo)值(0.60ー0.65 mg / l)內(nèi)。 在荷蘭的哈爾斯特也有一個(gè)項(xiàng)目，在那里 rbc 被用來處理化肥生產(chǎn)的廢水。 通過對(duì)氨氮的在線監(jiān)測來控制進(jìn)水，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來控制氨氮濃度。 到2015年，該項(xiàng)目的氮負(fù)荷預(yù)計(jì)將達(dá)到每天150公里。

　　2001年，德國哈廷根污水處理廠建成生物膜PN-厭氧氨氧化處理污泥滲濾液.在DeAmmon工藝中，MBBR系統(tǒng)中有40%~50%的填料被填充，并配備了曝氣和攪拌器。2007年，使用DeAmmon工藝的第二個(gè)MBBR工廠開始在瑞典的Hmurfj rden污水處理廠建造。生物膜的概念也應(yīng)用于瑞典馬爾默的ANITAMoxTM工藝設(shè)計(jì)。該裝置不僅可用于污泥壓濾液的處理，還可用于培養(yǎng)其它裝置的種子載體。在此基礎(chǔ)上，復(fù)合固定膜活性污泥裝置的性能也可提高3~4倍。

　　具有懸浮污泥AOB，其負(fù)載比單個(gè)膜系統(tǒng)更高的90%保留的組合裝置。在PN-ANAMMOX應(yīng)用過程中也有懸浮污泥的概念。新荷蘭Colsen活性污泥(NAS)系統(tǒng)采用污泥懸浮液，包括需氧，厭氧，攪拌室，取決于耦合反硝化和硝化PN-ANAMMOX加工食品加工廢水。通過控制DO和SRT，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)管過程。固定，首先在SBR和活性污泥工藝的德國TERRANA系統(tǒng)類似的復(fù)合膜活性污泥原理是分裂膨潤土載體，為了提高粘附性和AnAOB沉降性能，并且進(jìn)一步膨潤土緩沖廢水弱補(bǔ)充堿度。