要大量的氧气，曝气费用成为这种脱氮方式的主要开支。短程硝化反硝化是将
氨氮氧化控制在亚硝化阶段，然后进行反硝化，省去了传统生物脱氮中由亚
硝酸盐氧化成硝酸盐，再还原成亚硝酸盐两个环节（即将氨氮氧化至亚硝酸
盐氮即进行反硝化）。该技术具有很大的优势：①节省 25%氧供应量，降低
能耗；②减少 40%的碳源，在Ｃ／Ｎ较低的情况下实现反硝化脱氮；③缩短
反应历程，节省 50%的反硝化池容积；④降低污泥产量，硝化过程可少产污
泥 33%~35%左右，反硝化阶段少产污泥 55%左右。实现短程硝化反硝化生
物脱氮技术的关键就是将硝化控制在亚硝酸阶段，阻止亚硝酸盐的进一步氧
化。

5. 厌氧氨氧化（ANAMMOX）和全程自养脱氮(CANON)

厌氧氨氧化是指在厌氧条件下氨氮以亚硝酸盐为电子受体直接被氧化成氮气
的过程。

厌氧氨氧化（Anaerobicammoniaoxidation，简称 ANAMMOX）是指在厌
氧条件下，以 Planctomycetalessp 为代表的微生物直接以 NH4+为电子供
体，以 NO2-或 NO3-为电子受体，将 NH4+、NO2-或 NO3-转变成 N2 的生物
氧化过程。该过程利用独特的生物机体以硝酸盐作为电子供体把氨氮转化为
N2，最大限度的实现了 N 的循环厌氧硝化，这种耦合的过程对于从厌氧硝化
的废水中脱氮具有很好的前景，对于高氨氮低 COD 的污水由于硝酸盐的部分
氧化，大大节省了能源。目前推测厌氧氨氧化有多种途径。其中一种是羟氨和
亚硝酸盐生成 N2O 的反应，而 N2O 可以进一步转化为氮气，氨被氧化为羟
氨。另一种是氨和羟氨反应生成联氨，联氨被转化成氮气并生成 4 个还原性
[H]，还原性[H]被传递到亚硝酸还原系统形成羟氨。第三种是：一方面亚硝酸
被还原为 NO，NO 被还原为 N2O，N2O 再被还原成 N2；另一方面，NH4+
被氧化为 NH2OH，NH2OH 经 N2H4，N2H2 被转化为 N2。厌氧氨氧化工艺
的优点：可以大幅度地降低硝化反应的充氧能耗；免去反硝化反应的外源电
子供体；可节省传统硝化反硝化反应过程中所需的中和试剂；产生的污泥量
极少。厌氧氨氧化的不足之处是：到目前为止，厌氧氨氧化的反应机理、参与
菌种和各项操作参数不明确。

全程自养脱氮的全过程实在一个反应器中完成，其机理尚不清楚。Hippen 等
人发现在限制溶解氧（DO 浓度为 0.8·1.0mg/l）和不加有机碳源的情况下，
有超过 60%的氨氮转化成 N2 而得以去除。同时 Helmer 等通过实验证明在低
DO 浓度下，细菌以亚硝酸根离子为电子受体，以铵根离子为电子供体，最终
产物为氮气。有实验用荧光原位杂交技术监测全程自养脱氮反应器中的微生物，
发现在反应器处于稳定阶段时即使在限制曝气的情况下，反应器中任然存在
有活性的厌氧氨氧化菌，不存在硝化菌。有 85%的氨氮转化为氮气。鉴于以上
理论，全程自养脱氮可能包括两步第一是将部分氨氮氧化为烟硝酸盐，第二
是厌氧氨氧化。

6. 好氧反硝化