厌氧氨氧化菌可行性研究报告

厌氧氨氧化菌可行性研究厌氧氨氧菌可行性研究说明编制：日期：厌氧氨氧化菌可行性研究1目录前言....................................................................................................3一、厌氧氨氧化菌................................................................................41.1概念.........................................................................................41.2个体形态..................................................................................41.3生理特征..................................................................................41.4菌的细胞膜以及细胞壁的化学成分分析.......................................41.5培养方式..................................................................................4二、传统工艺处理氨氮.........................................................................52.1废水处理传统工艺....................................................................52.2一级反应..................................................................................52.3二级反应..................................................................................52.4三级反应..................................................................................6三、两种脱氮工艺原理.........................................................................73.1厌氧氨氧化菌脱氮工艺..............................................................73.2传统脱氮方式...........................................................................83.3两种脱氮方式相互比较..............................................................8四、厌氧氨氧化菌驯化.......................................................................104.1接种污泥以及废水准备...........................................................104.2反应器准备.............................................................................104.3流程说明................................................................................104.4反应器制作.............................................................................114.5培养步骤................................................................................124.6接种污泥选择.........................................................................13五、影响厌氧氨氧化菌的生长因素.......................................................15五、影响厌氧氨氧化菌的生长因素.......................................................155.1基质浓度影响.........................................................................155.2温度对厌氧氨氧化菌的影响.....................................................15厌氧氨氧化菌可行性研究25.3pH对厌氧氨氧化菌的影响........................................................155.4水力停留时间.........................................................................155.5光、溶解氧对厌氧氨氧化菌的影响...........................................165.6毒物对厌氧氨氧菌的影响.........................................................16六、厌氧氨氧化工艺过程参数控制.......................................................176.1环境因素................................................................................176.2基质浓度的影响......................................................................176.3有机碳的影响.........................................................................176.4盐度的影响.............................................................................17七、材料总计.....................................................................................187.1材料总计................................................................................18八、实际工程中应用前景....................................................................198.1厌氧氨氧化菌优缺点...............................................................198.2厌氧氨氧化菌适用范围............................................................198.3总结.......................................................................................19厌氧氨氧化菌可行性研究3前言关于对厌氧氨氧化菌培养实验的研究，基本上都是建立在小规模，实验室基础上，应用到实际工程中的案例很少，目前国外有几家单位已经成功的拍养出了厌氧氨氧化菌的，并且在处理高氨氮废水实际案列中，取得了很好的效果。研究厌氧氨氧化菌的目的是为了在节省废水处理成本的基础上，达到对废水中高氨氮去除的目的。厌氧氨氧化菌俗称“红菌”，是一种能通过自身细胞内不同酶协同作用，使得水中的氨氮成为氮气，这是一种自养型细菌，通过自身合成细胞不需要外界营养物质。目前有很多家环保公司一直在实验，做研究，如何能成功的培养出红菌，成为关键的技术。在培养过程中，控制好培养过程中的外界条件是非常重要的环节。由于厌氧氨氧化菌的世代周期很长，据研究在3个月左右，也就是每繁殖一代红菌，需要三个月的时间，这就导致了厌氧氨氧化菌的处理效果水量有限，不能大规模的处理。加之红菌及其难培养，也就不可能通过增加污泥数量来使得处理水量的增加。厌氧氨氧化菌可行性研究4一、厌氧氨氧化菌1.1概念厌氧氨氧化菌(anaerobicammoniumoxidation,厌氧氨氧化菌)是一类细菌，属于浮霉菌门，“红菌”是业内对厌氧氨氧化菌的俗称，通过生物化学反应，它们可以将污水中所含有的氨氮转化为氮气去除它们可以在缺氧环境中，将铵离子(NH4+)用亚硝酸根(NO2-)氧化为氮气：2NH4++NO2-→N2+2H2O,ΔGo=-357kJmol-11.2个体形态厌氧氨氧化菌形态多样,呈球形、卵形等，直径0.8-1.1μm。厌氧氨氧化菌是革兰氏阴性菌。细胞外无荚膜。细胞壁表面有火山口状结构，少数有菌毛。.细胞内分隔成3部分：厌氧氨氧化体(厌氧氨氧化菌osome)、核糖细胞质(riboplasm)及外室细胞质(paryphoplasm)。核糖细胞质中含有核糖体和拟核，大部分DNA存在于此。厌氧氨氧化体是厌氧氨氧化菌所特有的结构，占细胞体积的50%-80%，厌氧氨氧化反应在其内进行。厌氧氨氧化体由双层膜包围，该膜深深陷入厌氧氨氧化体内部。1.3生理特征厌氧氨氧化菌为化能自养型细菌,以二氧化碳作为唯一碳源，通过将亚硝酸氧化成硝酸来获得能量，并通过乙酰-CoA途径同化二氧化碳。虽然有的厌氧氨氧化菌能够转化丙酸、乙酸等有机物质,但它们不能将其用作碳源。厌氧氨氧化菌对氧敏感。1.4菌的细胞膜以及细胞壁的化学成分分析厌氧氨氧化菌的细胞壁主要由蛋白质组成，不含肽聚糖。细胞膜中含有特殊的阶梯烷膜脂，由多个环丁烷组合而成，形状类似阶梯。在各种厌氧氨氧化菌中，阶梯烷膜脂的含量基本相似。疏水的阶梯烷膜脂与亲水的胆碱磷酸、乙醇胺磷酸或甘油磷酸结合形成磷脂，构成细胞膜的骨架。细胞膜中的非阶梯烷膜脂由直链脂肪酸、支链脂肪酸、单饱和脂肪酸和三萜系化合物组成。曾一度认为阶梯烷膜脂只存在于厌氧氨氧化体的双层膜上，其功能是限制有毒中间产物的扩散。目前认为阶梯烷膜脂存在于厌氧氨氧化菌的所有膜结构上(包括细胞质膜)，它们与非阶梯烷膜脂相结合，以确保其他膜结构的穿透性好于厌氧氨氧化体膜。1.5培养方式由于目前厌氧氨氧化菌都处于实验室研究阶段，没有应用到实际工程中，因此对于该菌的培养，主要是以实验室研究为主，采用小容量装置对厌氧氨氧化菌的培养和分离。厌氧氨氧化菌可行性研究5二、传统工艺处理氨氮2.1废水处理传统工艺传统的废水处理工艺，根据不同行业产生的废水不同，应用合理的处理工艺，使得在最低成本运行，达到排放要求。按照对氧气需求量分为：好氧处理和厌氧处理工艺。按照处理级别分为：