20年前，從荷蘭的污水處理廠污泥中發(fā)現(xiàn)了一種可以在厭氧條件下將氨生物氧化的微生物，即以亞硝態(tài)氮作為電子受體，氨作為電子供體的生物代謝反應(yīng)，即為厭氧氨氧化過程(anaerobic ammonium oxidation，ANAMMOX)，隨后在海洋低氧帶及淡水河流湖泊中發(fā)現(xiàn)厭氧氨氧化污泥的廣泛分布，并活躍地參與自然界的氮循環(huán). 理論上，1 mol NH4+可以與1.32 mol NO2-反應(yīng)生成0.26 mol NO3-和 1.02 mol N2 [公式(1)].

　　厭氧氨氧化直接利用亞硝酸鹽氧化氨，整個(gè)過程無需額外投加碳源，并且僅有部分氨氧化為亞硝酸鹽. 與傳統(tǒng)的硝化-反硝化處理氨氮廢水相比，短程硝化-厭氧氨氧化技術(shù)可節(jié)省的碳源投加和約60%的曝氣量. 厭氧氨氧化技術(shù)不僅在國外得到廣泛的應(yīng)用，而且現(xiàn)階段國內(nèi)也有許多的高氨氮廢水處理工程應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，主要包括了污泥消化液、 味精生產(chǎn)廢水、 玉米淀粉生產(chǎn)廢水、 發(fā)酵廢水等.

　　近年來許多研究表明，厭氧氨氧化菌具有多種底物利用的能力. 有報(bào)道顯示厭氧氨氧化微生物可以利用SO42-和NH+4、 Fe3+和NH+4、 Mn4+和NH+4、 NO3-和丙酸鹽、 NO3-和Fe2+等物質(zhì)獲得生命活動(dòng)所必需的能量. 厭氧氨氧化微生物具有200多種催化酶(好氧氨氧化菌僅有50多種)，多樣的代謝酶系統(tǒng)支持其多種底物利用的能力.

　　零價(jià)鐵(ZVI)具有較強(qiáng)的還原能力，在作為硝酸鹽還原材料的同時(shí)，還能修復(fù)高毒性有機(jī)物污染、 重金屬污染，是較為理想的水處理材料. 采用零價(jià)鐵修復(fù)地下水中的硝酸鹽在20世紀(jì)90年代早已被實(shí)際應(yīng)用. 以零價(jià)鐵作為電子供體的氧化還原反應(yīng)中，NO3-首先被還原為NO2-，并繼續(xù)還原為NH4+. 其中小部分的NO3-也可能被還原成N2. 零價(jià)鐵還原硝酸鹽反應(yīng)過程中，轉(zhuǎn)化1 mol NO3-需要10 mol H+，因此這種硝酸鹽轉(zhuǎn)化難以在酸度貧乏的體系中持續(xù)進(jìn)行. 零價(jià)鐵化學(xué)還原硝酸鹽的主要產(chǎn)物為氨，易形成二次污染. 這嚴(yán)重制約了零價(jià)鐵還原硝酸鹽的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用.

　　厭氧氨氧化微生物已被證明是一種具有多底物利用能力的微生物. 在零價(jià)鐵還原硝酸鹽的反應(yīng)過程中，硝酸鹽首先被還原為亞硝酸鹽，隨后被進(jìn)一步還原為氨. 該反應(yīng)先后生成了亞硝酸鹽和氨兩種物質(zhì)，厭氧氨氧化微生物能生物轉(zhuǎn)化這兩種底物. 由此推測(cè)，當(dāng)零價(jià)鐵-硝酸鹽體系中存在厭氧氨氧化污泥時(shí)，硝酸鹽就能夠轉(zhuǎn)化為氮?dú)? 當(dāng)這種微生物對(duì)亞硝酸鹽和氨的競(jìng)爭(zhēng)力比零價(jià)鐵更強(qiáng)時(shí)，硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾男矢? 本課題組前期已證明ANAMMOX 菌能夠利用該體系中硝酸鹽轉(zhuǎn)化的亞硝酸鹽和氨，說明該體系中厭氧氨氧化對(duì)氨的競(jìng)爭(zhēng)能力更強(qiáng). 本研究探究了零價(jià)鐵還原硝酸鹽和厭氧氨氧化耦合反應(yīng)的可行性，以期為開發(fā)這種新型脫氮脫氮技術(shù)提供一定經(jīng)驗(yàn).

山東博斯達(dá)環(huán)?？萍加邢薰?/span>針對(duì)水體的污染源、水體特性及治理難點(diǎn)展開研究，研發(fā)出一套水體微生物活化系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)水體凈化采用旁通水處理工藝，通過激活水體本土微生物，提高微生物的有效生物量和功能性，促使水體生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)自凈能力，達(dá)到水體生態(tài)修復(fù)目的。

產(chǎn)品zui大特點(diǎn)是改變了傳統(tǒng)水體凈化采用的旁通水處理工藝，通過激活水體本土微生物，用水體本身代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有限生物反應(yīng)器，大大釋放了微生物生長(zhǎng)空間充分發(fā)揮微生物大量繁殖過程中對(duì)水體中污染物質(zhì)、、產(chǎn)生的強(qiáng)大的分解能力，提高微生物的有效生物量和功能性，重組、完善和優(yōu)化水體微生物生態(tài)系統(tǒng)，促使水體生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)自凈能力，達(dá)到水體生態(tài)修復(fù)目的。