[VIP第1年] 指数:3
随着全球工业化、城市化的发展，人口的快速增长，用水量骤增，水资源的日益紧缺正威胁着人类的生存与发展。我国是严重缺水国家之一，淡水量*占世界平均的1/4，并且已进入水资源危机初期，同时水源地域分布的不平衡，使淡水短缺矛盾更加突出。更为严峻的问题是我国水资源污染较严重，从一般污染物扩展到有毒有害污染物，已经形成了点源与面源共存，生活污染和工业排放叠加，各种新旧污染和二次污染相互复合的态势。同时，城市人口的膨胀给有限的给水系统和排水设施造成巨大的压力，污水处理设施总量不足，也导致一部分污水未经处理直接排放到自然水体中。因此，控制和治理我国水环境污染成为迫切需要解决的问题，除了需要控制污染，湿地厌氧氨氧化菌，减少污染源外，更重要的是加快提高污水处理效率极其资源化程度。随着公众环境意识的提高和国家对氮、磷排放限制标准的日趋严格，传统污水生物处理工艺日益显示出一些自身无法克服的缺点，例如流程长，基建费用高，操作麻烦;需要曝气，能源消耗大;需要控制碳氮比，或投加额外碳源;释放二氧化碳等等。因此，如何经济并有效地去除污水中的含N、P的化合物，湿地厌氧氨氧化菌，湿地厌氧氨氧化菌，有效地保护受纳水体，进而防治水体的富营养化，成为迫切需要解决的问题。 目前研究表明，厌氧氨氧化细菌在海洋和陆地表层水系统普遍发生和分布，氮流失贡献明显。湿地厌氧氨氧化菌
目前，随着人民生活水平的提高和工农业生产的发展，含氮化合物的排放量日益急剧增加，引起了严重的水质量富营养化和水体环境污染问题。传统的硝化和反硝化脱氮技术被用来处理高氨氮、低C/N比的废水时，耗能大(硝化曝气)且需要外加碳源和投加碱中和硝化过程产生的酸，使得投资和运行费用增加。因此，新型生物脱氮工艺的开发成为国内外学者研究的热点问题，其中厌氧氨氧化由于是自养的微生物过程、不需要外加碳源以及反硝化、污泥产率低等特点成为研究的一个方向。 北京河道治理厌氧氨氧化菌由于厌氧氨氧化菌一般呈现红色，因此也常常被称为“红菌”。
厌氧氨氧化菌的生物特性。在厌氧氨氧化过程中，羟胺和肼作为代谢过程的中间体。和其它浮霉菌门细菌一样，厌氧氨氧化菌也具有细胞内膜结构，其中进行氨厌氧氧化的囊称作厌氧氨氧化体(anammoxosome)，小分子且有毒的肼在此内生成。厌氧氨氧化体的膜脂具有特殊的梯烷(ladderane)结构，可阻止肼外泄，从而充分利用化学能，且避免0。个体形态特征厌氧氨氧化菌形态多样,呈球形、卵形等，直径μm。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(anammoxosome)、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。
厌氧氨氧化工艺应用现状：在过去的10年里，ANAMMOX工程化应用逐渐兴起，ANAMMOX工程化装置和研究文献呈逐年增长趋势。目前，工程化的装置主要包括移动床生物膜反应器、颗粒污泥反应器和序批式反应器，还有少数生物转盘和活性污泥系统。传统的生物膜技术也成功用于PN-ANAMMOX工艺。RBC是很早发现存有ANAMMOX反应的反应器之一，随后被Ghent大学成功应用OLAND工艺中。RBC的运营成本低，但工艺缺乏灵活性。如图是世界上厌氧氨氧化技术的实际工程应用。 厌氧氨氧化菌形态多样,呈球形、卵形等，直径0.8-1.1μm。
厌氧氨氧化菌的有机物控制。厌氧氨氧化菌是以CO2作为惟一碳源的无机自养型细菌。有机物会对厌氧氨氧化的富集培养产生负面影响。其影响的机理主要可归结为厌氧氨氧化菌与反硝化菌的竞争。在富集培养过程中，宜对有机物进行控制。对于低C/N废水，通过前置SHARON工艺可将大部分有机物去除，为后续厌氧氨氧化工艺提供质量的进水水质。另一方面，若厌氧氨氧化菌能够利用有机物，理论上其细胞产率可明显提高，这对推广应用厌氧氨氧化工艺具有重要的现实意义。有鉴于此，不少研究者对其进行了探索研究。研究发现，添加丙酸长期（150天）富集培养时（富集培养物中Candidatus“Brocadiaanammoxidans”含量为80%），厌氧氨氧化菌可以亚硝酸盐或硝酸盐为电子受体氧化丙酸，其氧化丙酸的速率高达nmol/(min·mg菌体蛋白)。富集培养后，优势菌群转变为Candidatus“Anammoxoglobuspropionicus”（富集培养物中厌氧氨氧化菌含量仍约为80%，反硝化菌含量始终维持在2%），对有机物具有较大的亲和力。同样，添加乙酸进行富集培养也获得了类似的结果，富集培养物中的优势菌群转变为Candidatus“Brocadiafulgida”，具有自发荧光（autofluorescence）的特性。 科学家们在黑海中发现了厌氧氨氧化菌,能高效地消耗从黑海表层区域进入到下层厌氧区的无机氮。湿地厌氧氨氧化菌
在全球气候变化的影响下，降水增加，土壤水分增加可复活休眠的厌氧氨氧化菌，从而影响全球氮和碳循环。湿地厌氧氨氧化菌
厌氧氨氧化菌颗粒污泥是厌氧氨氧化菌富集培养物的重要特征之一。颗粒状富集培养物具有良好的沉降性能，易于通过沉淀而持留于富集培养装置内，并可承受很高的容积氮负荷。根据DLVO理论（Derjaguin，Landau，VerweyandOverbeektheory），当负载电性相同的电荷时，细胞或颗粒之间存在静电斥力，不利于颗粒状富集培养物的形成。增大反应液中的离子强度，可通过压缩双电层而降低静电斥力，强化颗粒污泥的形成。在反应液中添加5～10g/LNaCl后，所获得的厌氧氨氧化颗粒污泥的粒径增大了24%，SVI值由120mL/gVSS降低为50mL/gVSS[9]。剪切力对于颗粒污泥的形成具有重要作用[41]。Arrojo等的研究表明，无论是机械剪切力还是气流剪切力，都可在一定程度上强化颗粒污泥的沉淀性能，但不宜过大。作者的研究表明，在水力负荷较大时，可获得形状均匀，沉降性能极好的厌氧氨氧化颗粒污泥（SVI5值为25mL/gVSS，SVI5/SVI30为1，粒径为2～3mm。 湿地厌氧氨氧化菌
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