厌氧氨氧化微生物学机制及其在污水脱氮工艺中的应用进展

厌氧氨氧化反应(Anammox)是指将NH_4~+-N和NO_2~--N直接转变为N_2去除的生物氧化过程,近年来成为新型生物脱氮技术研究的热点。在厌氧氨氧化反应中起关键作用的厌氧氨氧化细菌是一类对生态环境要求极为苛刻的微生物类群。目前,对于厌氧氨氧化生物转化过程的生物学理论与机制研究虽取得一定的突破,但有关厌氧氨氧化微生物代谢与调控机制的关键科学问题研究还不够深入,严重制约了该技术的工程化应用与推广。本文着重阐述了厌氧氨氧化菌的微生物学原理、生理特性,以及参与中心代谢途径的关键酶基因等,进而讨论了典型的厌氧氨氧化反应的化学与生化反应模型、影响厌氧氨氧化生物代谢过程的主要生态因子。最后,针对厌氧氨氧化技术在国内外典型的污水脱氮工艺中的应用现状与运行效果,深入剖析了产业化工程应用与推广的瓶颈,并对厌氧氨氧化技术未来的理论机制研究与产业化工程应用进行了前景展望。