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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
题目：
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
作者单位：
1 University of Science and Technology Beijing, China
2 Tohoku University, Japan
通讯作者邮箱：
gyokuyu.ri.a5@tohoku.ac.jp
关键词：
Anammox(厌氧氨氧化);
Nitritation(短程硝化);
Denitratation (反硝化);
Denitrifying anaerobic methane oxidation (反硝化厌氧甲烷氧化);
Mainstream wastewater(主流废水)
文章亮点
• 对实际工程中应用的厌氧氨氧化脱氮工艺进行了总结和论述；
• 短程反硝化-厌氧氨氧化脱氮是主流厌氧氨氧化工艺的重要发展方向；
• 耦合反硝化厌氧甲烷氧化和短程反硝化，可实现更高的总氮去除率；
• 充分发挥功能微生物组的代谢多样性以强化脱氮值得深入研究；
• 提出了一种以厌氧氨氧化工艺为核心的新型的生物处理概念。
文章简介
厌氧氨氧化技术在过去的40年里得到广泛的研究，使得该技术从实验室走向实际工程应用。厌氧氨氧化的实现依赖同时存在的氨态氮和亚硝态氮，而在实际的污水脱氮处理中往往缺乏亚硝态氮。因此科研工作者将厌氧氨氧化工艺与其他处理工艺耦合起来，开发了一系列具有不同脱氮性能的厌氧氨氧化脱氮工艺。本文对主要的厌氧氨氧化脱氮工艺进行了论述，以期提高科研工作者对厌氧氨氧化技术发展的认识，加快厌氧氨氧化技术在实际废水处理中的应用。目前厌氧氨氧化脱氮工艺包括部分短程硝化/厌氧氨氧化工艺（PN/A）、短程反硝化/厌氧氨氧化工艺（PD/A）、反硝化厌氧甲烷氧化/厌氧氨氧化工艺（DAMO/A）等形式。以上厌氧氨氧化工艺技术均在实际应用中取得突破：硝化与短程反硝化/厌氧氨氧化相结合可以在主流城市污水处理中实现高效稳定的脱氮效果；短程反硝化/厌氧氨氧化工艺和厌氧甲烷氧化/厌氧氨氧化工艺结合可进一步提高厌氧氨氧化工艺的总氮去除率。许多基于厌氧氨氧化的新工艺已经通过结合厌氧氨氧化工艺与其他工艺，如反硝化和DAMO工艺开发。其中，PN/A工艺、DN/A工艺和DAMO/A工艺因其在实际污水处理中的工程可行性而备受关注。PN/A-HAP工艺和CN-PN/A工艺等新技术已成为主流城市污水处理技术的重要发展方向。
图1 文章摘要图
厌氧氨氧化过程和微生物的功能密切相关，厌氧氨氧化菌、氨氧化菌、反硝化菌、厌氧甲烷氧化古菌等功能微生物的协同作用是强化脱氮的关键。功能微生物在特定条件可表达多样性的代谢途径，为厌氧氨氧化工艺的广泛应用提供有利条件，目前这对微生物组的代谢多样性的机理及应用仍有必要进一步探索。目前基于厌氧氨氧化的脱氮工艺已经取得的长足进展，仍有需要从实际和更全面的角度去解决存在的问题，如：
（1）厌氧氨氧化耦合工艺中短程反硝化与厌氧甲烷氧化的竞争关系；
（2）厌氧甲烷氧化耦合厌氧氨氧化工艺中进水甲烷逸出问题；
（3）实际工程中如何精准控制控制进水中的甲烷和可生物降解有机物。
通过对上述过程的有效配置，本文提出了一个废弃物综合处理的概念系统，该系统由两条工艺线组成并实现基质互补，以最大限度地回收资源和能源，并将废物处理对环境的有害影响降到最低。
图2 集成多种厌氧氨氧化工艺的废弃物综合处理系统概念图
编委点评
厌氧氨氧化工艺的工程应用仍是国内外科研工作者的研究焦点，该工艺处理高氨氮侧流废水优势明显，而在主流城市污水处理中的应用仍面临挑战。因此探索厌氧氨氧化工艺在实际应用中存在的问题并开发克服瓶颈的新工艺仍十分必要。本文对实际应用中主要的厌氧氨氧化工艺的发展进行了综述，并对微生物互作机制进行了总结，最后提出了废弃物集成处理的概念系统，以最大限度地回收能源和资源，并最大限度地减少废物处理对环境的有害影响。本综述可为读者了解厌氧氨氧化技术在实际应用中的发展提供有益参考。
编者 | 张江涛
点评 | 张亮
致 谢
张亮，北京工业大学教授，博士生导师，FESE青年编委，国家注册公用设备工程师。长期从事污水生物处理新技术和新工艺开发，城市污水处理厂提质增效和城市水环境综合治理等领域研究。主持国家自然科学基金项目（4项）和国家重点研发计划课题等科研项目。获中国环境科学技术一等奖（排名第2）和北京市科学技术一等奖（排名第3）等省部级奖励。个人主页：https://fel.bjut.edu.cn/info/1067/1221.htm
张江涛，女，22岁，北京工业大学环境与生命学部2022级资源与环境专业硕士生，导师为张亮教授，研究方向为厌氧氨氧化技术的应用。
期刊简介
