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污水處理技術之厭氧氨氧化生物脫氮技術
閱讀：2090 發布時間：2017-9-6
以亞硝酸鹽作為氧化劑將氨氧化成氮氣，或以氨作為電子供體將亞硝酸鹽還原為氮氣的生物反應，稱為厭氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation, ANAMMOX) 。能夠進行厭氧氨氧化的微生物，稱為厭氧氨氧化菌。
厭氧氨氧化的發現加深了人們對氮素循環的認識，也為人們研究和開發新型生物脫氮工藝提供了理論依據。
優勢
很高的總氮去除率;
二氧化碳產生量比傳統硝化/反硝化工藝減少90%;
減少50%的空間需求;
動力消耗比傳統硝化/反硝化工藝減少60%;
不消耗甲醇;
剩余污泥產量極少
ANAMMOX, one step nitrogen removal
生化機理
經典模型
厭氧氨氧化生化機理圖(1)
Edward F. DeLong, Nature, 2002
亞硝酸鹽被亞硝酸鹽還原酶還原為羥胺(NH2OH)，聯氨水解酶催化羥胺和氨縮合成聯氨(N2H2)，zui后，聯氨在聯氨氧化酶 HZO(或羥胺氧化還原酶 HAO)的催化下轉化為氮氣，同時釋放的電子通過傳遞鏈交給亞硝酸鹽還原酶。
厭氧氨氧化生化機理圖(2)
Kuenen, J. G. , NAT REV MICROBIOL, 2008
亞硝酸鹽被亞硝酸鹽還原酶(NIR)還原，得電子轉化為中間體 NO，NO 進而與氨共同在聯氨水解酶(HH)的作用下轉化為聯氨，zui后聯氨經聯氨氧化酶(HAO)催化，轉化為氮氣，同時釋放 4 個電子。
釋放的電子被輔酶Q和細胞色素C還原酶綜合體轉化為質子動力勢PMF，產生的質子H+被ATP合成酶(ATPpase)轉化為能量ATP，供微生物使用。