厌氧氨氧化亚硝酸盐的供应过程及其强化策略研究进展

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2024-0832

摘要/Abstract

摘要：

基于厌氧氨氧化（Anammox）的生物脱氮技术被认为是能源中性城市废水处理的可行技术，一般通过短程硝化（PN）耦合Anammox工艺（PNA）或者短程反硝化（PD）耦合Anammox（PDA）工艺实现。然而，亚硝酸盐（NO₂⁻）供应的不稳定性严重阻碍了PNA和PDA工艺在废水处理中的大规模应用。综述了强化PN和PD以稳定供应NO₂⁻的策略与机理。PN和PD工艺均是通过种间选择和代谢控制实现的，其中PN过程通过抑制亚硝酸盐氧化菌（NOB）活性并富集氨氧化菌（AOB）实现，PD过程则依赖于富集渐进式反硝化菌，并通过代谢控制抑制亚硝酸盐还原酶活性或酶合成。在系统分析PN和PD工艺关键问题基础上，提出将PNA和PDA工艺联用是一种有前景的低碳生物脱氮途径，并建议在缺氧区设置PD单元和在“碳限制缺氧区”投加Anammox生物载体以强化主流PNA脱氮效能。

关键词: 厌氧氨氧化, 亚硝酸盐供给, 短程硝化, 短程反硝化, 强化策略

Abstract:

The biological denitrification technology based on anaerobic ammonium oxidation(Anammox) is considered as a feasible technology for energy neutral urban wastewater treatment, which is generally achieved by two processes: short-range nitrification(PN) coupled with Anammox(PNA) or short-range denitrification(PD) coupled with Anammox(PDA). However, the instability of nitrite(NO₂ ^-) supply seriously hinders the large-scale application of PNA and PDA processes in wastewater treatment. The strategies and mechanisms for strengthening PN and PD to stabilize the supply of NO₂ ^- were summarized. Both PN and PD processes were achieved through interspecies selection and metabolic control. The PN process was achieved by inhibiting the activity of nitrite oxidizing bacteria(NOB) and enriching ammonia oxidizing bacteria(AOB), while the PD process relied on enriching progressive denitrifying bacteria and inhibiting nitrite reductase activity or enzyme synthesis through metabolic control. Based on the system analysis of key issues in PN and PD processes, it was proposed that the combination of PNA and PDA processes was a promising low-carbon biological denitrification pathway. It was suggested to set up PD units in the anoxic zone and add Anammox biological carriers in the “carbon limited anoxic zone” to enhance the mainstream PNA denitrification efficiency.

Key words: Anammox, nitrite supply, partial nitrification, partial denitrification, enhancement strategies

中图分类号:

X703

夏博宇, 戴犇. 厌氧氨氧化亚硝酸盐的供应过程及其强化策略研究进展[J]. 工业水处理, 2025, 45(9): 1-9.

Boyu XIA, Ben DAI. Research progress on the supply process of nitrite for Anammox and its enhancement strategies[J]. Industrial Water Treatment, 2025, 45(9): 1-9.

https://www.iwt.cn/CN/Y2025/V45/I9/1

图/表 5

参考文献 66

[1]	顾晓扬，汪晓军，陈振国. 老龄垃圾渗滤液厌氧氨氧化处理工程运行效能分析［J］.工业水处理，2024，44（11）：182-187.
	GU Xiaoyang， WANG Xiaojun， CHEN Zhenguo. Engineering operational efficiency analysis of Anammox process for mature landfill leachate［J］. Industrial Water Treatment，2024，44（11）：182-187．
[2]	ZHANG Meng， WANG Siyu， JI Bin，et al. Towards mainstream deammonification of municipal wastewater：Partial nitrification-Anammox versus partial denitrification-Anammox［J］. Science of the Total Environment，2019，692：393-401. doi:10.1016/j.scitotenv.2019.07.293
[3]	ZUO Fumin， YUE Wenhui， GUI Shuanglin，et al. Resilience of Anammox application from sidestream to mainstream：A combined system coupling denitrification，partial nitritation and partial denitrification with Anammox［J］. Bioresource Technology，2023，374：128783. doi:10.1016/j.biortech.2023.128783
[4]	YE Lihong， LI Dong， ZHANG Jie，et al. Start-up and performance of partial nitritation process using short-term starvation［J］. Bioresource Technology，2019，276：190-198. doi:10.1016/j.biortech.2018.12.115
[5]	GUO Jianhua， PENG Yongzhen， HUANG Huijun，et al. Short- and long-term effects of temperature on partial nitrification in a sequencing batch reactor treating domestic wastewater［J］. Journal of Hazardous Materials，2010，179（1/2/3）：471-479. doi:10.1016/j.jhazmat.2010.03.027
[6]	JIA Wenlin， ZHANG Jian， LU Yumiao，et al. Response of nitrite accumulation and microbial characteristics to low-intensity static magnetic field during partial nitrification［J］. Bioresource Technology，2018，259：214-220. doi:10.1016/j.biortech.2018.03.060
[7]	DUAN Yun， LIU Yusheng， ZHANG Mingmei，et al. Start-up and operational performance of the partial nitrification process in a sequencing batch reactor（SBR） coupled with a micro-aeration system［J］. Bioresource Technology，2020，296：122311. doi:10.1016/j.biortech.2019.122311
[8]	WANG Lisheng， ZHANG Congcong， KANG Xiaofeng，et al. Establishing mainstream partial nitrification in the membrane aerated biofilm reactor by limiting the oxygen concentration in the biofilm［J］. Water Research，2024，261：121984. doi:10.1016/j.watres.2024.121984
[9]	XIONG Lulu， LI Xiyao， LI Jianwei，et al. Efficient nitrogen removal from real municipal wastewater and mature landfill leachate using partial nitrification-simultaneous Anammox and partial denitrification process［J］. Water Research，2024，251：121088. doi:10.1016/j.watres.2023.121088
[10]	ZHANG Fangzhai， PENG Yongzhen， SUN Jinying，et al. Ultra-low energy consumption process（PN+Anammox） for enhanced nitrogen removal from decentralized sewage［J］. Chemical Engineering Journal，2021，426：130769. doi:10.1016/j.cej.2021.130769
[11]	LU Yan， LIU Tao， NIU Chenkai，et al. Challenges of suppressing nitrite-oxidizing bacteria in membrane aerated biofilm reactors by low dissolved oxygen control［J］. Water Research，2023，247：120754. doi:10.1016/j.watres.2023.120754
[12]	WEI Dong， XUE Xiaodong， YAN Liangguo，et al. Effect of influent ammonium concentration on the shift of full nitritation to partial nitrification in a sequencing batch reactor at ambient temperature［J］. Chemical Engineering Journal，2014，235：19-26. doi:10.1016/j.cej.2013.09.005
[13]	SOLIMAN M， ELDYASTI A. Development of partial nitrification as a first step of nitrite shunt process in a sequential batch reactor（SBR） using ammonium oxidizing bacteria（AOB） controlled by mixing regime［J］. Bioresource Technology，2016，221：85-95. doi:10.1016/j.biortech.2016.09.023
[14]	WANG Lisheng， KANG Xiaofeng， LIU Yanchen，et al. Free ammonia-free nitrous acid based partial nitrification in sequencing batch membrane aerated biofilm reactor［J］. Water Research，2023，241：120168. doi:10.1016/j.watres.2023.120168
[15]	XUE Yu， ZHENG Min， CHENG Zhao，et al. Dynamic simulation of nitrifying microbial communities for establishing acidic partial nitritation in suspended activated sludge［J］. Environmental Science & Technology，2023，57（45）：17542-17552. doi:10.1021/acs.est.3c01282
[16]	ZHANG Fangzhai， DU Ziyi， WANG Jiahui，et al. Unlocking partial nitrification by acidophilic microorganisms in ultra-low strength wastewater：Long-term investigation and genomic insights［J］. Chemical Engineering Journal，2024，496：153987. doi:10.1016/j.cej.2024.153987
[17]	HU Zhetai， LIU Tao， SU Zicheng，et al. Adaptation of Anammox process for nitrogen removal from acidic nitritation effluent in a low pH moving bed biofilm reactor［J］. Water Research，2023，243：120370. doi:10.1016/j.watres.2023.120370
[18]	ZHU Zhuo， ZHANG Liyuan， LI Xiyao，et al. Robust nitrogen removal from municipal wastewater by partial nitrification-Anammox at ultra-low dissolved oxygen in a pure biofilm system［J］. Bioresource Technology，2023，369：128453. doi:10.1016/j.biortech.2022.128453
[19]	ZHAO Junkai， ZHAO Jianqiang， XIE Shuting，et al. The role of hydroxylamine in promoting conversion from complete nitrification to partial nitrification：NO toxicity inhibition and its characteristics［J］. Bioresource Technology，2021，319：124230. doi:10.1016/j.biortech.2020.124230
[20]	LIU Chengcheng， YU Deshuang， WANG Yanyan，et al. A novel control strategy for the partial nitrification and Anammox process（PN/A） of immobilized particles：Using salinity as a factor［J］. Bioresource Technology，2020，302：122864. doi:10.1016/j.biortech.2020.122864
[21]	WANG Hutao， GUO Liang， REN Xiaomin，et al. Enhanced aerobic granular sludge by static magnetic field to treat saline wastewater via simultaneous partial nitrification and denitrification（SPND） process［J］. Bioresource Technology，2022，350：126891. doi:10.1016/j.biortech.2022.126891
[22]	HAN Yulin， WU Zhenchuan， RITTMANN B E，et al. Achieving long-term stability of partial nitrification and autotrophic denitrification in an MABR via sulfide dosing［J］. Environmental Science & Technology，2024，58（28）：12532-12541. doi:10.1021/acs.est.4c04007
[23]	MA Yong， PENG Yongzhen， WANG Shuying，et al. Achieving nitrogen removal via nitrite in a pilot-scale continuous pre-denitrification plant［J］. Water Research，2009，43（3）：563-572. doi:10.1016/j.watres.2008.08.025
[24]	GABARRÓ J， GANIGUÉ R， GICH F，et al. Effect of temperature on AOB activity of a partial nitritation SBR treating landfill leachate with extremely high nitrogen concentration［J］. Bioresource Technology，2012，126：283-289. doi:10.1016/j.biortech.2012.09.011
[25]	WANG Zhibin， LIU Xiaolin， NI Shouqing，et al. Weak magnetic field：A powerful strategy to enhance partial nitrification［J］. Water Research，2017，120：190-198. doi:10.1016/j.watres.2017.04.058
[26]	GU Shengbo， WANG Shuying， YANG Qing，et al. Start up partial nitrification at low temperature with a real-time control strategy based on blower frequency and pH［J］. Bioresource Technology，2012，112：34-41. doi:10.1016/j.biortech.2011.12.028
[27]	ZHANG Ting， WANG Bo， LI Xiyao，et al. Achieving partial nitrification in a continuous post-denitrification reactor treating low C/N sewage［J］. Chemical Engineering Journal，2018，335：330-337. doi:10.1016/j.cej.2017.09.188
[28]	CHUANG Huiping， OHASHI A， IMACHI H，et al. Effective partial nitrification to nitrite by down-flow hanging sponge reactor under limited oxygen condition［J］. Water Research，2007，41（2）：295-302. doi:10.1016/j.watres.2006.10.019
[29]	SU Bensheng， LIU Qi， LIANG Huili，et al. Simultaneous partial nitrification，Anammox，and denitrification in an upflow microaerobic membrane bioreactor treating middle concentration of ammonia nitrogen wastewater with low COD/TN ratio［J］. Chemosphere，2022，295：133832. doi:10.1016/j.chemosphere.2022.133832
[30]	LI Shuai， LI Jialin， YANG Shenhua，et al. Rapid achieving partial nitrification in domestic wastewater：Controlling aeration time to selectively enrich ammonium oxidizing bacteria（AOB） after simultaneously eliminating AOB and nitrite oxidizing bacteria（NOB）［J］. Bioresource Technology，2021，328：124810. doi:10.1016/j.biortech.2021.124810
[31]	ZHAO Yiyi， DONG Ying， CHEN Xue，et al. Using sulfide as nitrite oxidizing bacteria inhibitor for the successful coupling of partial nitrification-Anammox and sulfur autotrophic denitrification in one reactor［J］. Chemical Engineering Journal，2023，475：146286. doi:10.1016/j.cej.2023.146286
[32]	YAO Genji， REN Jiongqiu， ZHOU Feng，et al. Micro-nano aeration is a promising alternative for achieving high-rate partial nitrification［J］. Science of the Total Environment，2021，795：148899. doi:10.1016/j.scitotenv.2021.148899
[33]	CUI Yingchao， GAO Jingfeng， ZHANG Da，et al. Rapid start-up of partial nitrification process using benzethonium chloride：A novel nitrite oxidation inhibitor［J］. Bioresource Technology，2020，315：123860. doi:10.1016/j.biortech.2020.123860
[34]	MA Bin， QIAN Wenting， YUAN Chuansheng，et al. Achieving mainstream nitrogen removal through coupling Anammox with denitratation［J］. Environmental Science & Technology，2017，51（15）：8405-8413. doi:10.1021/acs.est.7b01866
[35]	DU Rui， CAO Shenbin， LI Baikun，et al. Performance and microbial community analysis of a novel DEAMOX based on partial-denitrification and Anammox treating ammonia and nitrate wastewaters［J］. Water Research，2017，108：46-56. doi:10.1016/j.watres.2016.10.051
[36]	CAO Shenbin， WANG Shuying， PENG Yongzhen，et al. Achieving partial denitrification with sludge fermentation liquid as carbon source：The effect of seeding sludge［J］. Bioresource Technology，2013，149：570-574. doi:10.1016/j.biortech.2013.09.072
[37]	ZHANG Zhengzhe， ZHANG Yu， CHEN Yinguang. Recent advances in partial denitrification in biological nitrogen removal：From enrichment to application［J］. Bioresource Technology，2020，298：122444. doi:10.1016/j.biortech.2019.122444
[38]	LI Wei， LIU Shuai， ZHANG Meng，et al. Oxidation of organic electron donor by denitratation：Performance，pathway and key microorganism［J］. Chemical Engineering Journal，2018，343：554-560. doi:10.1016/j.cej.2018.02.112
[39]	SHI Liangliang， DU Rui， PENG Yongzhen. Achieving partial denitrification using carbon sources in domestic wastewater with waste-activated sludge as inoculum［J］. Bioresource Technology，2019，283：18-27. doi:10.1016/j.biortech.2019.03.063
[40]	ZHANG Zhengzhe， ZHANG Yu， SHI Zhijian，et al. Linking genome-centric metagenomics to kinetic analysis reveals the regulation mechanism of hydroxylamine in nitrite accumulation of biological denitrification［J］. Environmental Science & Technology，2022，56（14）：10317-10328. doi:10.1021/acs.est.2c01914
[41]	ZHANG Luyuan， ZHANG Qiong， LI Xiyao，et al. Enhanced nitrogen removal from municipal wastewater via a novel combined process driven by partial nitrification/Anammox（PN/A） and partial denitrification/Anammox（PD/A） with an ultra-low hydraulic retention time（HRT）［J］. Bioresource Technology，2022，363：127950. doi:10.1016/j.biortech.2022.127950
[42]	PAN Yuting， YE Liu， NI Bingjie，et al. Effect of pH on N₂O reduction and accumulation during denitrification by methanol utilizing denitrifiers［J］. Water Research，2012，46（15）：4832-4840. doi:10.1016/j.watres.2012.06.003
[43]	LI Wei， SHAN Xiaoyu， WANG Zhiyao，et al. Effect of self-alkalization on nitrite accumulation in a high-rate denitrification system：Performance，microflora and enzymatic activities［J］. Water Research，2016，88：758-765. doi:10.1016/j.watres.2015.11.003
[44]	QIAN Wenting， MA Bin， LI Xiyao，et al. Long-term effect of pH on denitrification：High pH benefits achieving partial-denitrification［J］. Bioresource Technology，2019，278：444-449. doi:10.1016/j.biortech.2019.01.105
[45]	LI Wei， LI Hui， LIU Yongdi，et al. Salinity-aided selection of progressive onset denitrifiers as a means of providing nitrite for Anammox［J］. Environmental Science & Technology，2018，52（18）：10665-10672. doi:10.1021/acs.est.8b02314
[46]	HUANG Dongqi， FU Jinjin， LI Ziyue，et al. Inhibition of wastewater pollutants on the Anammox process：A review［J］. Science of the Total Environment，2022，803：150009. doi:10.1016/j.scitotenv.2021.150009
[47]	ZHANG Xingxing， XIA Yunkang， WANG Chaochao，et al. Enhancement of nitrite production via addition of hydroxylamine to partial denitrification（PD） biomass：Functional genes dynamics and enzymatic activities［J］. Bioresource Technology，2020，318：124274. doi:10.1016/j.biortech.2020.124274
[48]	LIU Tao， LU Yan， ZHENG Min，et al. Efficient nitrogen removal from mainstream wastewater through coupling partial nitritation，Anammox and methane-dependent nitrite/nitrate reduction（PNAM）［J］. Water Research，2021，206：117723. doi:10.1016/j.watres.2021.117723
[49]	LIU Chunshuang， LIU Tao， ZHENG Xiaoying，et al. Rapid formation of granules coupling n-DAMO and Anammox microorganisms to remove nitrogen［J］. Water Research，2021，194：116963. doi:10.1016/j.watres.2021.116963
[50]	LIU Tao， HU Shihu， YUAN Zhiguo，et al. Microbial stratification affects conversions of nitrogen and methane in biofilms coupling anammox and n-DAMO processes［J］. Environmental Science & Technology，2023，57（11）：4608-4618. doi:10.1021/acs.est.2c07294
[51]	DENG Yangfan， WU Di， HUANG Hao，et al. Exploration and verification of the feasibility of sulfide-driven partial denitrification coupled with Anammox for wastewater treatment［J］. Water Research，2021，193：116905. doi:10.1016/j.watres.2021.116905
[52]	刘勇宏，李军，向韬. 异养/硫自养集成短程反硝化工艺影响因素研究［J］. 水处理技术，2024，50（10）：96-102.
	LIU Yonghong， LI Jun， XIANG Tao. Study on influencing factors of heterotrophic/sulfur autotrophic integrated short-range denitrification process［J］. Technology of Water Treatment，2024，50（10）：96-102．
[53]	CHEN Fangmin， LI Xiang， GU Chenwei，et al. Selectivity control of nitrite and nitrate with the reaction of S⁰ and achieved nitrite accumulation in the sulfur autotrophic denitrification process［J］. Bioresource Technology，2018，266：211-219. doi:10.1016/j.biortech.2018.06.062
[54]	DU Rui， PENG Yongzhen， CAO Shenbin，et al. Mechanisms and microbial structure of partial denitrification with high nitrite accumulation［J］. Applied Microbiology and Biotechnology，2016，100（4）：2011-2021. doi:10.1007/s00253-015-7052-9
[55]	GONG Lingxiao， HUO Mingxin， YANG Qing，et al. Performance of heterotrophic partial denitrification under feast-famine condition of electron donor：A case study using acetate as external carbon source［J］. Bioresource Technology，2013，133：263-269. doi:10.1016/j.biortech.2012.12.108
[56]	CAO Shenbin， DU Rui， LI Baikun，et al. Nitrite production from partial-denitrification process fed with low carbon/nitrogen（C/N） domestic wastewater：Performance，kinetics and microbial community［J］. Chemical Engineering Journal，2017，326：1186-1196. doi:10.1016/j.cej.2017.06.066
[57]	SHI Lingdong， GAO Tianyu， WEI Xiaowen，et al. pH-dependent hydrogenotrophic denitratation based on self-alkalization［J］. Environmental Science & Technology，2023，57（1）：685-696. doi:10.1021/acs.est.2c05559
[58]	CUI Bin， LIU Xiuhong， YANG Qing，et al. Achieving partial denitrification through control of biofilm structure during biofilm growth in denitrifying biofilter［J］. Bioresource Technology，2017，238：223-231. doi:10.1016/j.biortech.2017.04.034
[59]	CAO Shenbin， LI Baikun， DU Rui，et al. Nitrite production in a partial denitrifying upflow sludge bed（USB） reactor equipped with gas automatic circulation（GAC）［J］. Water Research，2016，90：309-316. doi:10.1016/j.watres.2015.12.030
[60]	LIU Chunshuang， LI Yanzhe， GAI Jianing，et al. Cultivation of sulfide-driven partial denitrification granules for efficient nitrite generation from nitrate-sulfide-laden wastewater［J］. Science of the Total Environment，2022，804：150143. doi:10.1016/j.scitotenv.2021.150143
[61]	谢健强，张建美，吕钰楠，等. 短程反硝化用于污水脱氮的机制、影响因素和工艺研究进展［J］. 工业水处理，2024，44（7）：19-28.
	XIE Jianqiang， ZHANG Jianmei， Yu’nan LÜ，et al. Research progress of partial denitrification in wastewater treatment：Mechanisms，influential factors，and technology［J］. Industrial Water Treatment，2024，44（7）：19-28．
[62]	LI Wei， LIN Xiaoyu， CHEN Junjie，et al. Enrichment of denitratating bacteria from a methylotrophic denitrifying culture［J］. Applied Microbiology and Biotechnology，2016，100（23）：10203-10213. doi:10.1007/s00253-016-7859-z
[63]	JI Jiantao， PENG Yongzhen， LI Xiyao，et al. A novel partial nitrification-synchronous Anammox and endogenous partial denitrification（PN-SAEPD） process for advanced nitrogen removal from municipal wastewater at ambient temperatures［J］. Water Research，2020，175：115690. doi:10.1016/j.watres.2020.115690
[64]	LI Jianwei， PENG Yongzhen， ZHANG Liang，et al. Quantify the contribution of Anammox for enhanced nitrogen removal through metagenomic analysis and mass balance in an anoxic moving bed biofilm reactor［J］. Water Research，2019，160：178-187. doi:10.1016/j.watres.2019.05.070
[65]	ZHAO Qi， ZHANG Liang， LI Jianwei，et al. Carbon-restricted anoxic zone as an overlooked Anammox hotspot in municipal wastewater treatment plants［J］. Environmental Science & Technology，2023，57（51）：21767-21778. doi:10.1021/acs.est.3c07017
[66]	ZHEN Jianyuan， WANG Zhibin， NI Bingjie，et al. Synergistic integration of Anammox and endogenous denitrification processes for the simultaneous carbon，nitrogen，and phosphorus removal［J］. Environmental Science & Technology，2024，58（24）：10632-10643. doi:10.1021/acs.est.4c00558

工艺类型	控制策略	污水类型	运行参数	NH₄ ⁺→NO₂ ^-转化率/%	备注	参考文献
A/O	DO（0.4~0.7 mg/L）	生活污水（COD约235 mg/L，氨氮约80 mg/L）	T约21 ℃，SRT=15 d，HRT为9~10 h	>95		〔23〕
SBR	FA，FNA	成熟垃圾渗滤液（氨氮约6 000 mg/L）	pH约8.54，T为25 ℃和35 ℃，DO=2 mg/L，HRT为4.5 d和12 d	>62（25 ℃）； >54（35 ℃）	25 ℃时，FNA抑制；35 ℃时，FA和FNA联合抑制	〔24〕
SBR	5 mT磁场	高氨氮废水（氨氮500 mg/L和1 000 mg/L）	T=35 ℃，SRT=30 d，DO为0.1~7.8 mg/L，HRT为12 h和8 h	>93		〔25〕
SBR	鼓风机频率；pH实时控制	生活污水（COD 160~300 mg/L，氨氮41~78 mg/L）	T为11~16 ℃，DO=2 mg/L，HRT为16~20 h，SRT为15~18 d	>90	鼓风机频率曲线中的氮断点和pH曲线中的硝酸盐/亚硝酸盐顶点分别用于确定需氧阶段和缺氧阶段终点	〔26〕
AOA	污泥双再循环-厌氧/好氧/缺氧	生活污水（COD约180 mg/L，氨氮56 mg/L）	DO约2 mg/L，HRT=16 h，T约22 ℃	85.9~94.9	第一次污泥再循环从二沉池到厌氧区；第二次污泥再循环从二沉池到缺氧区	〔27〕
SBR	5 mg/L羟胺（以N计）	氨氮120 mg/L	T约30 ℃，pH约8，DO为0.2~0.5 mg/L	>95	羟胺的添加导致NO和N₂O产量增加，抑制亚硝酸盐还原菌活性，但抑制是可逆的	〔19〕
悬挂海绵生物膜反应器	DO（<0.2 mg/L）	氨氮30~400 mg/L	pH=8.1，T=30 ℃，HRT=1.5 h	>92		〔28〕
上流式微需氧膜生物反应器	DO（0.3~0.8 mg/L）	氨氮60~200 m/L，COD 200 mg/L	pH为7.5~8.0，HRT为5~6 h		颗粒污泥与絮体污泥共存，实现PN-Anammox-PD过程，总氮去除率86%	〔29〕
SBR	控制曝气时间	生活污水（氨氮43~74 mg/L）	HRT=6 h（好氧阶段1.5~3 h），pH为7.29~7.55，SRT=10 d	>96	同时缩短曝气时间和SRT，同时淘汰AOB和NOB，然后延长曝气时间选择性富集AOB	〔30〕
序批式生物过滤颗粒反应器	154 mg/L S^2-	氨氮约132 mg/L	T约32 ℃，DO约1.3 mg/L		S^2-抑制亚硝酸盐氧化菌活性，形成PN-Anammox-硫自养反硝化，总氮去除率约89%	〔31〕
AOA	超低DO（<0.1 mg/L），5 mg/L羟胺	生活污水（氨氮32~85 mg/L，COD 66~240 mg/L）	T为15~27 ℃，HRT为9~11 h		成功实现PN耦合Anammox生物膜，总氮去除率为93.3%	〔18〕
SBR	微纳曝气（DO 8 mg/L）	生活污水（氨氮35~40 mg/L）	HRT=6 h，T=25 ℃	>60	微纳曝气实现高速PN，节能50%；微纳曝气反应器的氧传递系数约是传统曝气反应器的15倍	〔32〕
SBR（颗粒污泥）	50 mT静磁场，0.5%~2%盐度	氨氮75~100 mg/L，COD 500~1 500 mg/L	T约22 ℃，HRT=4 h，pH为7.0~7.5	>91	50 mT静磁场强化了PN过程和促进形成好氧颗粒污泥	〔21〕
SBR	0.023 g/g苄索氯铵（单位质量MLSS所含苄索氯铵）的短暂影响	生活污水（氨氮约26 mg/L，COD约101 mg/L）	DO>3 mg/L，T约22 ℃，pH为7.5~7.7	>97	苄索氯铵是一种抗菌化合物，广泛应用于各种抗感染产品	〔33〕
固定化颗粒PN耦合Anammox于UASB反应器	10 g/L NaCl	氨氮 50 mg/L	T=30 ℃，pH约7.5，HRT=8 h	>81		〔20〕

工艺类型	控制策略	污水类型	运行参数	NH₄ ⁺→NO₂ ^-转化率/%	备注	参考文献
A/O	DO（0.4~0.7 mg/L）	生活污水（COD约235 mg/L，氨氮约80 mg/L）	T约21 ℃，SRT=15 d，HRT为9~10 h	>95		〔23〕
SBR	FA，FNA	成熟垃圾渗滤液（氨氮约6 000 mg/L）	pH约8.54，T为25 ℃和35 ℃，DO=2 mg/L，HRT为4.5 d和12 d	>62（25 ℃）； >54（35 ℃）	25 ℃时，FNA抑制；35 ℃时，FA和FNA联合抑制	〔24〕
SBR	5 mT磁场	高氨氮废水（氨氮500 mg/L和1 000 mg/L）	T=35 ℃，SRT=30 d，DO为0.1~7.8 mg/L，HRT为12 h和8 h	>93		〔25〕
SBR	鼓风机频率；pH实时控制	生活污水（COD 160~300 mg/L，氨氮41~78 mg/L）	T为11~16 ℃，DO=2 mg/L，HRT为16~20 h，SRT为15~18 d	>90	鼓风机频率曲线中的氮断点和pH曲线中的硝酸盐/亚硝酸盐顶点分别用于确定需氧阶段和缺氧阶段终点	〔26〕
AOA	污泥双再循环-厌氧/好氧/缺氧	生活污水（COD约180 mg/L，氨氮56 mg/L）	DO约2 mg/L，HRT=16 h，T约22 ℃	85.9~94.9	第一次污泥再循环从二沉池到厌氧区；第二次污泥再循环从二沉池到缺氧区	〔27〕
SBR	5 mg/L羟胺（以N计）	氨氮120 mg/L	T约30 ℃，pH约8，DO为0.2~0.5 mg/L	>95	羟胺的添加导致NO和N₂O产量增加，抑制亚硝酸盐还原菌活性，但抑制是可逆的	〔19〕
悬挂海绵生物膜反应器	DO（<0.2 mg/L）	氨氮30~400 mg/L	pH=8.1，T=30 ℃，HRT=1.5 h	>92		〔28〕
上流式微需氧膜生物反应器	DO（0.3~0.8 mg/L）	氨氮60~200 m/L，COD 200 mg/L	pH为7.5~8.0，HRT为5~6 h		颗粒污泥与絮体污泥共存，实现PN-Anammox-PD过程，总氮去除率86%	〔29〕
SBR	控制曝气时间	生活污水（氨氮43~74 mg/L）	HRT=6 h（好氧阶段1.5~3 h），pH为7.29~7.55，SRT=10 d	>96	同时缩短曝气时间和SRT，同时淘汰AOB和NOB，然后延长曝气时间选择性富集AOB	〔30〕
序批式生物过滤颗粒反应器	154 mg/L S^2-	氨氮约132 mg/L	T约32 ℃，DO约1.3 mg/L		S^2-抑制亚硝酸盐氧化菌活性，形成PN-Anammox-硫自养反硝化，总氮去除率约89%	〔31〕
AOA	超低DO（<0.1 mg/L），5 mg/L羟胺	生活污水（氨氮32~85 mg/L，COD 66~240 mg/L）	T为15~27 ℃，HRT为9~11 h		成功实现PN耦合Anammox生物膜，总氮去除率为93.3%	〔18〕
SBR	微纳曝气（DO 8 mg/L）	生活污水（氨氮35~40 mg/L）	HRT=6 h，T=25 ℃	>60	微纳曝气实现高速PN，节能50%；微纳曝气反应器的氧传递系数约是传统曝气反应器的15倍	〔32〕
SBR（颗粒污泥）	50 mT静磁场，0.5%~2%盐度	氨氮75~100 mg/L，COD 500~1 500 mg/L	T约22 ℃，HRT=4 h，pH为7.0~7.5	>91	50 mT静磁场强化了PN过程和促进形成好氧颗粒污泥	〔21〕
SBR	0.023 g/g苄索氯铵（单位质量MLSS所含苄索氯铵）的短暂影响	生活污水（氨氮约26 mg/L，COD约101 mg/L）	DO>3 mg/L，T约22 ℃，pH为7.5~7.7	>97	苄索氯铵是一种抗菌化合物，广泛应用于各种抗感染产品	〔33〕
固定化颗粒PN耦合Anammox于UASB反应器	10 g/L NaCl	氨氮 50 mg/L	T=30 ℃，pH约7.5，HRT=8 h	>81		〔20〕

工艺类型	控制策略	初始NO₃ ^--N质量浓度/（mg·L^-1）	电子供体	运行参数	NO₃ ^-→NO₂ ^-转化率/%	备注	参考文献
SBR	接种污泥	30	污泥发酵液	T为18~23 ℃，C/N=3	>80	来自厌氧污泥发酵耦合缺氧反硝化反应器的污泥有利于NO₂ ^-积累	〔36〕
SBR	反应时间（NO₂ ^-产量达到峰值时停止反应）	30	乙酸钠	T为16~28 ℃，反应时间20~40 min	>90	反硝化菌倾向于使用NO₃ ^-作为电子受体	〔54〕
SBR	反应时间（外碳源耗尽时停止反应）	60	乙酸钠	T约22 ℃，C/N=2.7	>60	pH可用作估计底物盛宴/饥荒状况的指标	〔55〕
SBR	C/N	100~140	生活污水，外加乙酸钠	T为18.5~28.6 ℃，反应时间15~20 min	>90	可用于高含NO₃ ^-废水与生活污水的同步处理	〔56〕
批次试验	碳源	约245	乙酸钠，葡萄糖	T=30 ℃	乙酸钠PD>96；葡萄糖PD>71	葡萄糖PD性能较弱归因于较低的NADH生成	〔38〕
反硝化自循环反应器	高pH（9.2）	1 000~2 200	乙酸钠	C/N=5，HRT=0.96 h，pH为7.0~7.2	>20	细菌长期暴露在高pH下会显著抑制铜型亚硝酸还原酶（NirK）的活性	〔43〕
UASB	高pH（9.0）	30	乙酸钠	室温，HRT=1 h，SRT=10 d，C/N=3	57	pH=9.0时较高浓度的硝酸盐还原酶与Thauera菌的富集相关	〔44〕
MBfR	高pH（10.8）	100	氢气	T为26~28 ℃，HRT为5~15 h	>90	反驳了NO₃ ^-和NO₂ ^-还原之间的电子竞争，强调了细胞外缺乏电子供体限制了生物NO₂ ^-还原	〔57〕
UASB	盐度（5%）	约490	乙酸钠	pH约7.1，T约30 ℃，HRT为1.0~3.8 h，C/N=2.5	>75		〔45〕
SBR	羟胺（0.5~2.5 mg/L）	60	乙酸钠	T为20~25 ℃，pH约7.5，C/N<3，SRT=12 d，反应时间0.5~3.5 h	>89		〔40〕
反硝化生物滤池	生物膜结构和水力条件	25~50	乙酸钠	C/N为2.9~3.1，DO为7.0~7.2 mg/L	>60		〔58〕
UASB	气体自动循环	34~254	乙酸钠	T为14.1~28.8 ℃，C/N=3	>81	气体自动循环在部分反硝化UASB反应器中的应用增强了传质，有效避免了通道和死腔，提高了NO₃ ^-向NO₂ ^-的转化率	〔59〕
SBBR	高pH（9），可利用碳源量	30	生活污水，COD 203~324 mg/L	T为20.0~26.9 ℃，HRT为2~6 h，体积交换率100%，C/N为4~6	>84	PD启动成功后无需再控制进水pH，性能仍保持稳定	〔39〕
UASB	S/N和反应时间	70~125	硫化物	T约31 ℃，pH=7.8，S/N为0.875~1.25，HRT为1~6 h	>92	UASB中产生了硫化物驱动的PD颗粒，其是在过量Ca和S存在下产生的	〔60〕
MBfR	富集截短反硝化菌		甲烷				〔37，48〕

工艺类型	控制策略	初始NO₃ ^--N质量浓度/（mg·L^-1）	电子供体	运行参数	NO₃ ^-→NO₂ ^-转化率/%	备注	参考文献
SBR	接种污泥	30	污泥发酵液	T为18~23 ℃，C/N=3	>80	来自厌氧污泥发酵耦合缺氧反硝化反应器的污泥有利于NO₂ ^-积累	〔36〕
SBR	反应时间（NO₂ ^-产量达到峰值时停止反应）	30	乙酸钠	T为16~28 ℃，反应时间20~40 min	>90	反硝化菌倾向于使用NO₃ ^-作为电子受体	〔54〕
SBR	反应时间（外碳源耗尽时停止反应）	60	乙酸钠	T约22 ℃，C/N=2.7	>60	pH可用作估计底物盛宴/饥荒状况的指标	〔55〕
SBR	C/N	100~140	生活污水，外加乙酸钠	T为18.5~28.6 ℃，反应时间15~20 min	>90	可用于高含NO₃ ^-废水与生活污水的同步处理	〔56〕
批次试验	碳源	约245	乙酸钠，葡萄糖	T=30 ℃	乙酸钠PD>96；葡萄糖PD>71	葡萄糖PD性能较弱归因于较低的NADH生成	〔38〕
反硝化自循环反应器	高pH（9.2）	1 000~2 200	乙酸钠	C/N=5，HRT=0.96 h，pH为7.0~7.2	>20	细菌长期暴露在高pH下会显著抑制铜型亚硝酸还原酶（NirK）的活性	〔43〕
UASB	高pH（9.0）	30	乙酸钠	室温，HRT=1 h，SRT=10 d，C/N=3	57	pH=9.0时较高浓度的硝酸盐还原酶与Thauera菌的富集相关	〔44〕
MBfR	高pH（10.8）	100	氢气	T为26~28 ℃，HRT为5~15 h	>90	反驳了NO₃ ^-和NO₂ ^-还原之间的电子竞争，强调了细胞外缺乏电子供体限制了生物NO₂ ^-还原	〔57〕
UASB	盐度（5%）	约490	乙酸钠	pH约7.1，T约30 ℃，HRT为1.0~3.8 h，C/N=2.5	>75		〔45〕
SBR	羟胺（0.5~2.5 mg/L）	60	乙酸钠	T为20~25 ℃，pH约7.5，C/N<3，SRT=12 d，反应时间0.5~3.5 h	>89		〔40〕
反硝化生物滤池	生物膜结构和水力条件	25~50	乙酸钠	C/N为2.9~3.1，DO为7.0~7.2 mg/L	>60		〔58〕
UASB	气体自动循环	34~254	乙酸钠	T为14.1~28.8 ℃，C/N=3	>81	气体自动循环在部分反硝化UASB反应器中的应用增强了传质，有效避免了通道和死腔，提高了NO₃ ^-向NO₂ ^-的转化率	〔59〕
SBBR	高pH（9），可利用碳源量	30	生活污水，COD 203~324 mg/L	T为20.0~26.9 ℃，HRT为2~6 h，体积交换率100%，C/N为4~6	>84	PD启动成功后无需再控制进水pH，性能仍保持稳定	〔39〕
UASB	S/N和反应时间	70~125	硫化物	T约31 ℃，pH=7.8，S/N为0.875~1.25，HRT为1~6 h	>92	UASB中产生了硫化物驱动的PD颗粒，其是在过量Ca和S存在下产生的	〔60〕
MBfR	富集截短反硝化菌		甲烷				〔37，48〕

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容