德国WTW Ammolyt氨氮传感器厌氧氨氧化应用

厌氧氨氧化概述

　　早在1976年，Broda预言在自然界中存在一种以NO-2或NO-3作为电子受体把NH+4氧化成N2的化能自养型细菌.直到1995年，Mulder等处理酵母废水的反硝化流化床反应器内发现了NH+4消失的现象，从而证实了厌氧氨氧化反应的存在.

　　厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation，Anammox)是在缺氧条件下以亚硝酸盐(NO-2)为电子受体将氨(NH+4)转化成氮气(N2)，同时伴随着以亚硝酸盐为电子供体固定CO2并产生硝酸盐(NO-3)的生物过程.执行该过程的微生物称之为厌氧氨氧化菌(Anaerobic ammonium oxidation bacteria，AAOB)，其化学计量学方程式如下：

　　1NH+4+1.32NO-2+0.066HCO-3+0.13H+→ 1.02N2+0.26NO-3+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O

　　由于氨氧化细菌(Ammonium oxidation bacteria，AOB)可将氨氧化成亚硝酸盐，为AAOB提供基质，所以目前对厌氧氨氧化工艺的应用通常与短程硝化(亚硝化)在一起. 图 2为亚硝化-厌氧氨氧化工艺与传统的硝化-反硝化工艺的对比，通过对比可知亚硝化-厌氧氨氧化工艺具有如下优点：

　　图 2 硝化-反硝化工艺与亚硝化-厌氧氨氧化工艺的比较

　①厌氧氨氧化在缺氧条件下进行，无需氧气的供应，可节省62.5%的能源消耗.

　　②厌氧氨氧化以无机碳(CO2或HCO-3)为碳源，无需投加有机碳，大大节省了碳源.

　　③亚硝化-厌氧氨氧化所产生的CO2与普通的硝化-反硝化系统相比减少90%.

　　④AAOB生长缓慢、产率低，因此工艺剩余污泥量少，污泥处置费用低.

　　⑤厌氧氨氧化氮去除率及氮去除负荷较高，从而能够减少工艺占地面积，降低工艺基建成本.

氨氮传感器技术参数：

免校正的测试

在安装上相应的离子电极后，Ammolyt plus /NitraLyt plus /VARiON plus 700 IQ 传感器可以马上测试，无需校正。如果要求比较严格，只需执行“现场水样标定”就行了，非常简单，传感器无需从水样中取出。用户只需定时跟实验室光度法比较，如果有偏差，再执行“现场水样标定”就行了。除了现场水样标定外，还可选择标准溶液2点校正（注：通常是不需要的）。通过校正，系统自动评估各种电极的2个性能指标，即漂移电位和斜率。如果这2个指标落在许可范围内，则表明校正是成功的。许可范围为
                     斜率：50…70 mV；零点漂移电位：-45…+45 mV。

测量原理

离子选择电极法ISE从原理上来说，可以使仪器的构造相对简单，测量可以达到快速反应，然而当1991年氨离子测试方法出现的时候，它只能应用于实验室分析，因为操作者需要拥有特定的操作技巧、严格预处理样品、调节溶液的离子强度、保持恒温测试等。当时普遍认为离子选择电极法不适合在线监测。

但在2002年情况有了质的变化，WTW成功研制发布了AmmoLyt氨离子在线选择电极法分析仪，这使用了特殊材料制品的电极膜，电解液及反应电极，以及为避免钾离子对铵根离子测量的干扰，在测量电极中，还设置有专门的钾离子测量电极，通过矩阵式补偿方法，来补偿并消除干扰离子的影响。该电极因为可以很好的补偿处理干扰，从而可以直接投入到污水的曝气池中使用，测量氨氮的浓度。

ISE离子选择电极采用电位感测原理，如图2所示，通常离子选择电极跟水样接触的顶端是一层敏感膜，这层敏感膜对特定的离子有选择性，即特定离子的浓度变化会在敏感膜表面产生一个电位差。全套电极必须包括工作电极和参考电极，如图3所示。有了电位这个参数，很容易通过*的能斯特方程转换成相应离子的浓度，就跟pH测试一样简单。

E = E0 + S log (c)

同样的，对于硝氮ISE测量方法是一样的，在测量电极上也配置了氯离子测量补偿电极，通过矩阵式补偿方法，以便去除相应的氯离子干扰。

AmmoLyt Plus SET氨氮在线传感器现场安装应用：