基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)工艺是一种新型的单级自养生物脱氮技术。与传统生物脱氮工艺相比，其在低碳氮比(C/N)废水治理中具有诸多优势。近年来，随着CANON工艺应用范围的扩大，相继有学者尝试利用此技术脱除城镇生活污水中的氮素。然而，由于城镇生活污水的水温通常低于25℃，其中的NH4+-N含量普遍偏低且水质波动较大，CANON工艺对此类废水的脱氮效果不尽人意。经分析可知，当CANON工艺处理城镇生活污水时，其中的短程硝化作用易因亚硝酸盐氧化菌(NOB)过量增殖而失稳，从而导致系统脱氮性能常呈恶化状态。
CANON反应体系依赖于好氧氨氧化微生物和厌氧氨氧化菌(AnAOB)的高效协同，其中，短程硝化(NH4+-N→NO2--N)可为厌氧氨氧化(ANAMMOX)反应提供电子受体——NO2--N，故该过程的实现是确保CANON工艺顺利运行的前提。为此，当CANON工艺应用于城镇生活污水治理时，需保障系统中短程硝化和ANAMMOX反应之间的平衡。由当前研究可知，溶解氧(DO)调控被认为是实现城镇生活污水短程硝化的有效途径，但有研究指出，当装置运行温度低于25℃时，无论何种曝气模式均不能有效实现此类污水的短程硝化，NOB增殖无法得到有效抑制。
随着生物电化学工艺日益应用于污水脱氮领域，微生物电化学氨氧化技术不断发展。目前已有文献发现，生物电化学系统(BES)中可发生电极氨氧化反应，即电活性生物膜能以阳极为电子受体将NH4+-N氧化并产能。作者前期研究证实，在特定运行条件下，BES中培育的电活性生物膜可通过电极氨氧化作用实现NH4+-N的厌氧氧化与NO2--N的累积，此发现为NO2--N的稳定获取提供了新思路;另一方面，生物电化学技术还可提高AnAOB的丰度与活性，利于该菌群与相关电活性微生物之间实现协作。鉴于此，在前期研究基础上，如能借助生物电化学强化措施将电活性氨氧化微生物与AnAOB耦合，进而构建基于电极氨氧化的全程自养脱氮反应体系，则可弥补CANON工艺在处理城镇生活污水时存在的短程硝化难实现且稳定性差的缺陷。然而，基于电极氨氧化的全程自养脱氮系统的构建方式及启动性能目前尚待探究，其中的耦合机制亦不明晰。
本研究以电极氨氧化型序批式生物膜反应器(SBBR)为试验装置，接种ANAMMOX污泥后将其置于常温下处理模拟城镇生活
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“电极氨氧化全程自养脱氮技术” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：安徽农业大学资源与环境学院，安徽新华学院城市建设学院，山东省环境保护科学研究设计院有限公司
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2025年05月16日 ~ 18日 
