Anammox菌驯养-崑山科技大学.PDF

崑山科技大學 環境工程系 專題研究報告 Anammox菌馴養 指導老師：丁文輝 班 級：環四 A 學 生：陳炳勳 C930N007 廖宣淵 C930N020 蔡富帆 C930N035 林雅惠 C930N039 中 華 民 國 九十五 年 五 月 I 摘要 傳統環境工程處理含氮廢水通常須經好氧硝化程序，將氨氮透過 生物酵素氧化為亞硝酸根離子(NO2-)及硝酸根離子 (NO3-) ，以及厭氧 脫硝程序將硝酸根離子透過不同的生物酵素還原為亞硝酸根，最後生 成氮氣，逸散到大氣中，完成全程的處理。 由於氮素污染物日益嚴重，除氮技術的研究及應用引起人們的重 視。近年來，發現厭氧氨氧化菌可直接將氨氮及亞硝酸根離子直接轉 換成氮，稱為亞硝酸直接脫氮技術，因anammoxosome中含有 ladderane 脂質分子而造成極難滲透到廢水中，使得 Anammox反應中所產生具 毒性之中間產物能安全保持於膜中，進而阻止其外洩造成細胞之毒 害，並能充分利用其化學能。此 Anammox技術能大幅簡化傳統廢水 處理過程中的硝化、脫硝程序。 不僅如此，Anammox與傳統生物性硝化、脫硝技術相比，Ana- mmox操作費用較整體操作費用昂貴的傳統生物性硝化、脫硝處理節 省約 90% 。 本文旨在介紹厭氧氨氧化菌的發展趨勢及應用，以及操作條件、 生長條件、馴養Anammox菌狀況，並包括與傳統方法的優缺點比較 等，以提供各界參考。 II 目錄 摘要Π 目錄Ⅲ 圖目錄Ⅳ 表目錄Ⅳ 一、前言1 二、文獻回顧3 2.1 氮循環3 2.2 生物處理法 5 2.3 硝化作用5 2.4 脫硝作用 6 2.5氧化還原電位 8 2.6 Anammox或 CANON 技術 11 2.7 厭氧氨氧化的應用 13 2.8 Anammox發現歷程及未來發展 15 三、研究方法 16 3.1 實驗設備及架構 16 四、結果與討論18 4.1 ORP 對微生物檢測標準 18 4.2 ORP 對 Anammox檢測結果 18 五、結論20 參考文獻21 III 圖目錄 圖 1-1 傳統環工硝化、脫硝程序 2 圖 2-1 生物處理程序中氮循環途徑4 圖 2-2 溶氧對脫硝酵素濃度的影響 7 圖 2-3 循環硝化-脫硝反應之 ORP 趨勢 11 圖 2-4 Nitrosomonas氨氧化的 NO 循環 13 X 圖 3-1 厭氧反應槽實際架構設備 17 表目錄 表 2-3 好氧及厭氧系統之電子接受反應 9 表 2-4氧化還原電位與碳、氮及磷化合物之反應關係 10 表 2-5Anammox 與傳統生物性硝化、脫硝技術之優劣分析 12 表 3-1 NH4+-N及NO2—N進料 17 表 4-1 ORP檢測 19 IV 一、前言 過量的含氮污染物是造成水體環境優養化的原因之一，含氮廢水 若未能適當的去除，不僅降低水中溶氧及影響水質的安全衛生，亦會 對原有的自然環境生態造成破壞，為此，近年來國內訂定了更