异养氨氧化细菌的筛选+文献综述(2)
1.2废水脱氮工艺
1.2.1物化脱氮技术
处理含氨氮废水的技术主要分为物化法和生物法两类，物化法分为空气吹脱法、蒸汽汽提法、折点加氯法、离子交换法等。
（1）空气吹脱法及蒸汽汽提法
空气吹脱法及蒸汽汽提法两种方法都是将废水中的pH调节至碱性，等到离子态的铵转化成分子态的氨，再将废水与气体相接触，使得氨氮从液相中转移至气相中。这两种方法常用于处理高浓度氨氮废水。但是在实际的操作中，处理效率低，还会产生水垢，影响操作，使得工作量加大和容易造成二次污染等现象。这种方法适用于高浓度的氨氮工业废水。
（2）折点加氯法
折点加氯法是通过将氯气通到废水中，当投加量达到某一点（折点）时，水中的游离氯含量最低，而氨的浓度则降为了零，当氯气的通入量超过此点时废水中的游离氯含量上升[21]。通常这种方法用于给水处理，并可以用作一个单独的脱氮处理工艺。它的处理效率能达到90%～100%，缺点是运行费用高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。这种方法适用于低浓度的氨氮废水。
（3）离子交换法
在离子交换柱中借助离子交换剂上的离子与废水中的铵离子来进行交换反应，达到废水脱氮的目的。这种方法具有铵离子去除效率高，设备简单，操作方便的优点，但是缺点为离子交换剂的用量大，交换剂再生很频繁，再生液为高浓度的氨氮废水，仍待处理。
（4）化学沉淀法
化学沉淀法是通过在含氨氮废水中投加含Mg2+和PO43+的化学试剂，使与废水中的NH4+发生反应，形成沉淀，降低水中NH4+的含量。
化学沉淀法能够处理高浓度废水，具有节省能耗，不受温度的限制和有毒物质的干扰，去除率高，操作简单的优点[22]。
1.2.2传统生物脱氮技术
传统生物脱氮工艺[23]主要包括3个阶段：氨化、硝化、反硝化。其过程为：含氮有机物→NH4+→NO2-→NO3-→N2[24]。
传统的生物脱氮技术认为硝化应在好氧条件下进行，而在缺氧条件下由反硝化细菌将NO3-转化为NO2-，并进一步转化为N2O和N2，最终脱除氮。但近年来，研究发现，完成硝化过程不仅有自养菌，还包括异养菌，能够使硝化和反硝化同时进行[25]。
传统生物脱氮工艺分为生物膜脱氮工艺、活性污泥法脱氮工艺。
（1）生物膜脱氮工艺
生物膜法是一种利用各种滤料或填料作为载体，富集微生物形成生物膜进而去除有机物、氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮。生物滤池，生物转盘，生物接触氧化装置和生物流床组成了生物膜反应器。
（2）活性污泥法脱氮工艺
以悬浮的活性污泥[26]作为生物主体来去除氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的方法被称为活性污泥脱氮法。目前应用较多的有传统活性污泥法脱氮工艺、A/O法、SBR工艺。
1.2.3传统生物脱氮工艺的不足
（1）大量有机物存在的条件下，自养硝化菌不如异养菌占优势。硝化反应对DO浓度的需求与反硝化反应有很大的区别；
（2）自养硝化菌自身产能少，生长缓慢、世代时间长，特别在冬季很难文持较高的生物浓度，硝化效果差。
（3）文持较高的生物浓度需要增加HRT，设污泥和硝化液回流，增加了投资和运行费用。
（4）硝化过程中产生的酸度需要投加碱中和，不仅增加了处理费用，而且可能造成二次污染。
1.3新型生物脱氮工艺
1.3.1厌氧氨氧化
厌氧氨氧化是一种矿物自养生物转化的过程，是指厌氧氨氧化细菌在厌氧或者缺氧的条件下，以NO2ˉ-N作为电子受体，将NH4+-N直接氧化成N2的过程[27]。厌氧氨氧化菌的生长的唯一碳源是二氧化碳，用亚硝酸盐作为电子供体，在这个过程中，既不需要氧气参与，也不需要碳源的投加，大大的缩短了脱氮的过程。