厌氧氨氧化(Anaerobic Ammonium Oxidation,简称Anammox)是指在厌氧或缺氧条件下,某些微生物以铵盐(NH4+)作为电子供体,亚硝酸盐(NO2—)作为电子受体,将两者同时转化为氮气(N2)的生物过程。其降解过程主要涉及三种途径,分别为羟胺和亚硝酸盐生成一氧化二氮,一氧化二氮进一步转化为氮气,同时氨被氧化为羟胺;氨和羟胺反应生成联氨,联氨反应生成氨气和4个还原性氢,还原性氢进入亚硝酸盐还原系统形成羟胺;亚硝酸盐还原生成一氧化氮,一氧化氮被还原产生一氧化二氮,一氧化二氮进一步被还原生成氮气,同时铵被氧化转化生成氮气。
厌氧氨氧化技术在缺氧条件下进行,无需氧气的供应,与传统的硝化反硝化工艺相比,可节省约62.5%的能源消耗。并且厌氧氨氧化过程不需要额外投加电子供体(碳源),大大节省了碳源,这对于处理低碳氮比的废水具有重要意义。同时由于不会产生因硝化反应导致的pH下降,因而无需补碱,也不存在亚硝酸盐的累积可能产生的毒性,所以更容易实现工艺控制。厌氧氨氧化菌生长缓慢、产率低,工艺剩余污泥量少,可减少后续的污泥处置费用。此外,厌氧氨氧化氮去除效率高,因此该工艺总体负荷高,能够减少工艺占地,降低工艺基建费用。
厌氧氨氧化技术既节约能源能耗、又可节省基建投资和运行费用,同时还可以实现氮得高效去除,让生物脱氮广泛应用于工业废水、城市废水、医疗废水等领域。