厭氧氨氧化-生物電化學(xué)耦合廢水處理系統(tǒng)的研究進(jìn)展

厭氧氨氧化-生物電化學(xué)耦合廢水處理系統(tǒng)的研究進(jìn)展厭氧氨氧化-生物電化學(xué)耦合廢水處理系統(tǒng)的研究進(jìn)展

摘要：水環(huán)境污染已成為全球共同面臨的嚴(yán)重問(wèn)題。為了解決廢水處理中產(chǎn)生的高濃度氨氮和低濃度有機(jī)物同時(shí)存在的難題，厭氧氨氧化-生物電化學(xué)耦合廢水處理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。本文綜述了該系統(tǒng)的工作原理、影響因素以及最新的研究進(jìn)展。

1.引言

水環(huán)境污染對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅，廢水排放是導(dǎo)致水環(huán)境污染的重要原因之一。廢水中高濃度的氨氮和低濃度的有機(jī)物同時(shí)存在，為傳統(tǒng)廢水處理工藝帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的生物處理工藝在處理高濃度氨氮時(shí)容易出現(xiàn)過(guò)程中斷、生化池泥漿濃縮等問(wèn)題。因此，尋求一種高效處理廢水的新方法迫在眉睫。

2.厭氧氨氧化-生物電化學(xué)耦合廢水處理系統(tǒng)的工作原理

厭氧氨氧化-生物電化學(xué)耦合廢水處理系統(tǒng)由厭氧氨氧化反應(yīng)器和生物電化學(xué)反應(yīng)器組成，工作原理如下：首先，厭氧氨氧化反應(yīng)器中的厭氧氮循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)異化菌將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，在厭氧條件下達(dá)到去氮效果；然后，將反應(yīng)器中產(chǎn)生的亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽以利用硝酸鹽-還原細(xì)菌通過(guò)生物電化學(xué)反應(yīng)器進(jìn)一步去除有機(jī)物。生物電化學(xué)反應(yīng)器利用微生物電化學(xué)反應(yīng)將有機(jī)物氧化為二氧化碳和水，同時(shí)生成電子，電子轉(zhuǎn)移過(guò)程中產(chǎn)生的電流用于去除有機(jī)物。

3.影響厭氧氨氧化-生物電化學(xué)耦合廢水處理系統(tǒng)性能的因素

3.1溫度

溫度是影響系統(tǒng)性能的重要因素之一。適宜的溫度可以促進(jìn)微生物代謝活性，提高系統(tǒng)的處理效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在適宜的溫度范圍內(nèi)，系統(tǒng)的氨氮和有機(jī)物去除率均隨溫度的升高而增加。

3.2氧氣濃度

氧氣濃度對(duì)系統(tǒng)的性能也有顯著影響。在適宜的氧氣濃度下，厭氧氨氧化和生物電化學(xué)反應(yīng)器中的微生物可以正常生長(zhǎng)和繁殖，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，適量的氧氣也有助于維持良好的溶解氧供給。

3.3廢水氨氮和有機(jī)物濃度

廢水氨氮和有機(jī)物濃度是影響系統(tǒng)處理效果的重要因素。較高的氨氮濃度可以提供足夠的底物供應(yīng)，但當(dāng)氨氮濃度過(guò)高時(shí)，厭氧氨氧化反應(yīng)器中的菌群可能受到抑制，導(dǎo)致處理效果下降。適宜的有機(jī)物濃度可以保證系統(tǒng)中的代謝活性，但過(guò)高的有機(jī)物濃度則可能導(dǎo)致微生物過(guò)載和系統(tǒng)過(guò)負(fù)荷。

4.厭氧氨氧化-生物電化學(xué)耦合廢水處理系統(tǒng)的研究進(jìn)展

近年來(lái)，厭氧氨氧化-生物電化學(xué)耦合廢水處理系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用和研究。研究人員通過(guò)改變反應(yīng)器結(jié)構(gòu)、優(yōu)化微生物菌群等手段，提高了系統(tǒng)的處理效果。研究表明，該系統(tǒng)處理高濃度氨氮和低濃度有機(jī)物的效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)廢水處理工藝，具有較高的廢水處理效率和經(jīng)濟(jì)性。

5.結(jié)論

厭氧氨氧化-生物電化學(xué)耦合廢水處理系統(tǒng)是一種有效解決高濃度氨氮和低濃度有機(jī)物同時(shí)存在的廢水處理方法。該系統(tǒng)具有工藝簡(jiǎn)單、處理效果好、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)，有著廣闊的應(yīng)用前景。然而，該系統(tǒng)仍面臨一些挑戰(zhàn)，如提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和處理能力，降低能耗等。通過(guò)進(jìn)一步的研究和改進(jìn)，相信該系統(tǒng)將在未來(lái)的廢水處理中發(fā)揮更大的作用綜上所述，厭氧氨氧化-生物電化學(xué)耦合廢水處理系統(tǒng)是一種具有潛力的處理高濃度氨氮和低濃度有機(jī)物的方法。該系統(tǒng)在提高處理效果、降低成本、減少污染物排放等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)