喜欢汽车或者电影《速度与激情》的朋友，一定对上边这个经典场景记忆犹新。今天的学术星期四要聊的内容刚好跟电影经典里的NOS系统(Nitrous Oxide System)密切相关。
位于美国加州的超现实污水处理厂
美国加州的Antioch污水处理厂
上图是位于三藩市湾区东边的Antioch污水处理厂。国内从事污水处理的朋友可能对加州橙郡(Orange County)的21水工厂(Water Factory 21)更为熟悉。如果你是我们奥尼卡水部落的忠实粉，那还可能记得一座叫Oxnard的再生水厂也位于加州。
但天性乐观的小编想YY一下：不久的将来，这座位于Delta Diablo区的Antioch污水厂会成为中国污水处理界人士蜂拥而至的考察新地点——因为它的运行和管理思路非常先进，这个日处理量约为45000吨的污水厂90%出水供两座热电厂作冷却水，剩下的10%用作附近两个高尔夫球场、12个公园、16所学校和市政厅的景观灌溉用水。另外他们也配置了协同消化的发酵设备和太阳能光伏发电系统。
Antioch污水厂的大型水泵
污水厂位于上图的红点，导航路线终点是其中一座发电厂
这些理念完全就是当今国内热议不已的概念污水厂或者未来污水厂之类的成功实践。
但他们的胃口还不仅于此，一个叫做CANDO的中试项目正在这座污水厂进行。基于对这个项目的判断，我想大胆地YY这座污水厂在日后成为全球首座超现实水再生工厂的新标杆。为什么这么说?因为这个项目的产品可能生成一氧化二氮或者肼!前者就是《速度与激情》里大家看过无数遍的那个能让跑车瞬间再加速的神奇物质，而后者则是火箭的燃料!
NOS系统套件
而上边YY的一切能否变成现实的关键，在于一种神奇的细菌——它的名字，正是厌氧氨氧化Anammox菌!
无所不能的Anammox
厌氧氨氧化原理简图
如果你是搞污水处理工程的，能彻底看懂上边厌氧氨氧化的反应概念图，我觉得对工作是绰绰有余了。但是你若想确信我刚才上边写的都不是胡说的话，你可能还得看明白下边这张图，这是沙特、荷兰和美国研究团队在今年6月发布的一篇对Anammox菌微生物生理学层面的最新分析成果，作者包括荷兰的名教授Mark van Loosdrecht。
亲们如果想获取文章PDF，可向小编留言并附上邮箱，或自行谷歌…
上图细致地阐述了Anammox菌颗粒污泥是如何长大的，另外也告诉大家厌氧氨氧化菌是如何变出N2H4这个火箭燃料来的。
可惜N2O不是这篇文章的重点，所以并没有画进上图里边。所以我就找了下边这张图给大家参考。
N2O是如何形成的
简单点说，N2O就是厌氧氨氧化反应里的一种副产物，而它比二氧化碳强310倍的温室气体!它是通过NO经一氧化氮还原酶作用还原而成的，关于NO和N2O这对好兄(ji)弟(you)，学有余力的小伙伴们可以看看下边这篇文献：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19955645。
关于一氧化二氮，由于时间关系，我这里直接摘录一段来自‘车早茶'公众号的文字：
氮气的化学式为N2O，学名为一氧化二氮，而我们通常所说的氮气加速NOS的是由英文"NitrousOxide System"简写而来。氮气加速的原理简单说来，就是一种将一氧化二氮(N20)强力压制灌入发动机中的系统。总所周知，若想让发动机提供更大动力输出的最佳办法，就是增加发动机吸入的空气，并且匹配上合理比例的燃油，以此产生更高的油气爆发效率，涡轮增压或机械增压这类增压系统，是通过增压器来将空气压缩后输入发动机，才可以在保持排气量不变的情况下，令发动机产生更大的动力输出。氮气加速NOS改装的基本原理也是如此，只是氮气加速的结构要简略许多，并且氮气加速不只是单纯的压缩空气，而是通过一氧化二氮令发动机发挥更大效率。一氧化二氮受热之后会分解成两个氮分子，以及一个氧分子，其中的氧分子就能够增加混合气中氧分子的浓度，令混合器的爆炸压力更为强大。
看不懂上边的天书，那就再上《速度与激情》的经典瞬间吧!
嗯，反正N2O就是一种虽然毒，但是很厉害的神器!
CANDO计划在加州的这座Antioch污水厂，厌氧发酵后的污泥经过快速的离心脱水工艺就被拿去作土地利用了，剩下的高氨氮浓缩滤出液如何呢?
他们正在进行一个名叫CANDO的项目来为这个问题寻找解决方案。
CANDO的英文全称是Coupled Aerobic-anoxic Nitrous Decomposition Operation，是由加州斯坦福大学的Yaniv Scherson博士发明的一项新工艺。他们的目标是回收N2O (nitrous oxide，一氧化二氮) ——既然它能让跑车跑出极速，同理它就能提高烧甲烷的发电机的效率!这也就是这项黑科技的卖点所在。
简单点说，它就是在厌氧氨氧化工艺的变体，传统的厌氧氨氧化工艺将氨氮变成氮气，而CANDO就是让氮元素”多飞一会儿”，在发电机里转一圈变成氧气再变回氮气。中试的目的就是看看氨氮的转化率和N2O的生成率如何。
这个项目的资金赞助机构包括斯坦福的TomKat Center for Sustainable Energy、美国国家科学基金会的ReNUWIt研究中心以及法国那家V字开头的大公司。
上图的哥们就是那位叫 Yaniv Scherson博士，下图是他的实验室设备…
虽然理性点说，这个项目还是处于很早期的阶段，而且还不知道能不能成，不过正如他们给项目名字一样，CANDO，做了才知道CAN不CAN嘛!不是说人生还是要有梦想的吗?万一他们的中试成功了呢?那2017年不就可以给《速度与激情8》赞助NOS了吗?说不准到时可以回头造肼上天呢!
原标题：美国斯坦福大学博士和加州污水厂将为《速度与激情8》提供超级助燃剂？！
