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https://journal.hep.com.cn/fese/EN/10.1007/s11783-021-1487-1
文章出版：Front. Environ. Sci. Eng. 2022, 16(7): 84
原文信息
題目：
The main anammox-based processes, the involved microbes and the novel process concept from the application perspective
作者：
Yan Guo1,2, Zibin Luo2, Junhao Shen2, Yu-You Li (✉)2
作者單位：
1 University of Science and Technology Beijing, China
2 Tohoku University, Japan
通訊作者郵箱：
gyokuyu.ri.a5@tohoku.ac.jp
關鍵詞：
Anammox(厭氧氨氧化);
Nitritation(短程硝化);
Denitratation (反硝化);
Denitrifying anaerobic methane oxidation (反硝化厭氧甲烷氧化);
Mainstream wastewater(主流廢水)
文章亮點
• 對實際工程中應用的厭氧氨氧化脫氮工藝進行了總結和論述；
• 短程反硝化-厭氧氨氧化脫氮是主流厭氧氨氧化工藝的重要發展方向；
• 耦合反硝化厭氧甲烷氧化和短程反硝化，可實現更高的總氮去除率；
• 充分發揮功能微生物組的代謝多樣性以強化脫氮值得深入研究；
• 提出了一種以厭氧氨氧化工藝為核心的新型的生物處理概念。
文章簡介
厭氧氨氧化技術在過去的40年里得到廣泛的研究，使得該技術從實驗室走向實際工程應用。厭氧氨氧化的實現依賴同時存在的氨態氮和亞硝態氮，而在實際的污水脫氮處理中往往缺乏亞硝態氮。因此科研工作者將厭氧氨氧化工藝與其他處理工藝耦合起來，開發了一系列具有不同脫氮性能的厭氧氨氧化脫氮工藝。本文對主要的厭氧氨氧化脫氮工藝進行了論述，以期提高科研工作者對厭氧氨氧化技術發展的認識，加快厭氧氨氧化技術在實際廢水處理中的應用。目前厭氧氨氧化脫氮工藝包括部分短程硝化/厭氧氨氧化工藝（PN/A）、短程反硝化/厭氧氨氧化工藝（PD/A）、反硝化厭氧甲烷氧化/厭氧氨氧化工藝（DAMO/A）等形式。以上厭氧氨氧化工藝技術均在實際應用中取得突破：硝化與短程反硝化/厭氧氨氧化相結合可以在主流城市污水處理中實現高效穩定的脫氮效果；短程反硝化/厭氧氨氧化工藝和厭氧甲烷氧化/厭氧氨氧化工藝結合可進一步提高厭氧氨氧化工藝的總氮去除率。許多基于厭氧氨氧化的新工藝已經通過結合厭氧氨氧化工藝與其他工藝，如反硝化和DAMO工藝開發。其中，PN/A工藝、DN/A工藝和DAMO/A工藝因其在實際污水處理中的工程可行性而備受關注。PN/A-HAP工藝和CN-PN/A工藝等新技術已成為主流城市污水處理技術的重要發展方向。
圖1 文章摘要圖
厭氧氨氧化過程和微生物的功能密切相關，厭氧氨氧化菌、氨氧化菌、反硝化菌、厭氧甲烷氧化古菌等功能微生物的協同作用是強化脫氮的關鍵。功能微生物在特定條件可表達多樣性的代謝途徑，為厭氧氨氧化工藝的廣泛應用提供有利條件，目前這對微生物組的代謝多樣性的機理及應用仍有必要進一步探索。目前基于厭氧氨氧化的脫氮工藝已經取得的長足進展，仍有需要從實際和更全面的角度去解決存在的問題，如：
（1）厭氧氨氧化耦合工藝中短程反硝化與厭氧甲烷氧化的競爭關系；
（2）厭氧甲烷氧化耦合厭氧氨氧化工藝中進水甲烷逸出問題；
（3）實際工程中如何精準控制控制進水中的甲烷和可生物降解有機物。
通過對上述過程的有效配置，本文提出了一個廢棄物綜合處理的概念系統，該系統由兩條工藝線組成并實現基質互補，以最大限度地回收資源和能源，并將廢物處理對環境的有害影響降到最低。
圖2 集成多種厭氧氨氧化工藝的廢棄物綜合處理系統概念圖
編委點評
厭氧氨氧化工藝的工程應用仍是國內外科研工作者的研究焦點，該工藝處理高氨氮側流廢水優勢明顯，而在主流城市污水處理中的應用仍面臨挑戰。因此探索厭氧氨氧化工藝在實際應用中存在的問題并開發克服瓶頸的新工藝仍十分必要。本文對實際應用中主要的厭氧氨氧化工藝的發展進行了綜述，并對微生物互作機制進行了總結，最后提出了廢棄物集成處理的概念系統，以最大限度地回收能源和資源，并最大限度地減少廢物處理對環境的有害影響。本綜述可為讀者了解厭氧氨氧化技術在實際應用中的發展提供有益參考。
編者 | 張江濤
點評 | 張亮
致 謝
張亮，北京工業大學教授，博士生導師，FESE青年編委，國家注冊公用設備工程師。長期從事污水生物處理新技術和新工藝開發，城市污水處理廠提質增效和城市水環境綜合治理等領域研究。主持國家自然科學基金項目（4項）和國家重點研發計劃課題等科研項目。獲中國環境科學技術一等獎（排名第2）和北京市科學技術一等獎（排名第3）等省部級獎勵。個人主頁：https://fel.bjut.edu.cn/info/1067/1221.htm
張江濤，女，22歲，北京工業大學環境與生命學部2022級資源與環境專業碩士生，導師為張亮教授，研究方向為厭氧氨氧化技術的應用。
期刊簡介
