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出水氨氮超標，怎么辦？

  • 發(fā)布時(shí)間： 2025-06-29

【案例】出水氨氮超標，進(jìn)水氨氮300，一級AO工藝，加藥只加了次氯酸鈉，出水氨氮50，請問(wèn)是哪里出了問(wèn)題？

氨氮超標是污水處理中常見(jiàn)異常情況之一，當出水氨氮發(fā)生異常時(shí)，可通過(guò)對系統耗氧速率、堿度消耗等硝化影響因素的分析，可較為便捷、準確的判斷硝化效果的發(fā)展趨勢。同時(shí)，采取切實(shí)有效的控制措施，可縮短硝化系統的恢復時(shí)間。

 

1、氨氮異常時(shí)工藝數據的變化

      
在運行穩定的情況下，出水氨氮往往能保持較低的水平，但硝化菌一旦受損，出水氨氮濃度短期內將迅速上升。出水數據監測往往受監測頻次、監測速度等影響，數據結果反饋滯后。借助硝化效果短期內急劇變化的特點(diǎn)，分析各項表征硝化影響因素的工藝數據，以此判斷系統的健康度，進(jìn)而及時(shí)采取相關(guān)補救措施。
      
1、 氧濃度變化判斷耗氧速率快慢
      
在忽略細菌自身同化作用的條件下，硝化過(guò)程分兩步進(jìn)行：氨氮在亞硝化菌的作用下被氧化成亞硝酸鹽氮，亞硝酸鹽氮在硝化菌的作用下被氧化成硝酸鹽氮。根據硝化反應公式每去除1g NH4+-N需消耗4.57g O2。利用上述結論，王建龍等人通過(guò)測量OUR表征硝化活性來(lái)了解反應器中的硝化狀態(tài)。在曝氣量固定，進(jìn)水負荷變化不大的情況下，硝化是否完全直接影響生化池內溶解氧濃度的高低，因此發(fā)現出水氨氮異常時(shí)，操作人員需充分利用中控系統好氧池實(shí)時(shí)DO曲線(xiàn)的變化規律，根據氧消耗情況來(lái)判斷硝化效果，短期內DO曲線(xiàn)呈明顯上升趨勢的需積極采取措施，防止系統的進(jìn)一步惡化。
2、 出水pH變化堿度消耗快慢
      
生物在硝化反應進(jìn)行中伴隨大量H+，消除水中的堿度。每1g氨被氧化需消耗7.14g堿度(以CaCO3計)。反之，隨著(zhù)硝化效果的減弱，堿度的消耗會(huì )有所下降。因此可以通過(guò)對出水在線(xiàn)pH的變化情況判斷硝化池的硝化效果。在線(xiàn)pH計，數據準確可靠，實(shí)時(shí)反饋，在實(shí)際運行中尤為有效。
      

2、氨氮超標常見(jiàn)原因

導致出水氨氮超標的原因涉及許多方面，主要有：
1、溫度
 
硝化細菌對溫度的變化也很敏感。在5~35℃的范圍內，硝化細菌能進(jìn)行正常的生理代謝活動(dòng)，并隨溫度的升高，生物活性增大。在30℃左右，其生物活性增至最大，而在低于5℃時(shí)，其生理活動(dòng)趨于停止。在生物硝化系統的運行管理中，當污水溫度在16℃之上時(shí)，采用8~10d的泥齡即可；但當溫度低于10℃時(shí)，應將泥齡SRT增至12~20d。
    
2、污泥負荷F/M
生物硝化屬低負荷工藝，F/M一般都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下。負荷越低，硝化進(jìn)行得越充分，NH3-N向NO3—-N轉化的效率就越高。有時(shí)為了使出水NH3-N非常低，甚至采用F/M為0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超低負荷。

3、泥齡SRT

與低負荷相對應，生物硝化系統的泥齡SRT一般較長(cháng)，這主要是因為硝化細菌增殖速度較慢，世代期長(cháng)，如果不保證足夠長(cháng)的SRT，硝化細菌就培養不起來(lái)，也就得不到硝化效果。實(shí)際運行中，SRT控制在多少，取決于溫度等因素。但一般情況下，要得到理想的硝化效果，SRT至少應在15d以上。
4、水力停留時(shí)間HRT
生物硝化系統曝氣池的水力停留時(shí)間Ta一般也較傳統活性污泥工藝長(cháng)，至少應在8h之上。這主要是因為硝化速率較有機污染物的去除速率低得多，因而需要更長(cháng)的反應時(shí)間。
5、溶解氧DO
硝化工藝混合液的DO應控制在2.0 mg/L，一般在2.0~3.0 mg/L之間。當DO小于2.0 mg/L時(shí)，硝化將受到抑制；當DO小于1.0 mg/L時(shí)，硝化將受到完全抑制并趨于停止。生物硝化系統需維持高濃度DO，其原因是多方面的。首先，硝化細菌為專(zhuān)性好氧菌，無(wú)氧時(shí)即停止生命活動(dòng)，不像分解有機物的細菌那樣，大多數為兼性菌。其次，硝化細菌的攝氧速率較分解有機物的細菌低得多，如果不保持充足的氧量，硝化細菌將“爭奪”不到所需要的氧。另外，絕大多數硝化細菌包埋在污泥絮體內，只有保持混合液中較高的溶解氧濃度，才能將溶解“擠入”絮體內，便于硝化菌攝取。
一般情況下，將每克NH3-N轉化成NO3-N約需氧4.57g，對于典型的城市污水，生物硝化系統的實(shí)際供氧量一般較傳統活性污泥工藝高50%以上，具體取決于進(jìn)水中的TKN濃度。
6、 pH和堿度
硝化細菌對pH反應很敏感，在PH為8~9的范圍內，其生物活性最強，當PH＜6.0或＞9.6時(shí)，硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。在生物硝化系統中，應盡量控制混合液的pH大于7.0，當pH＜7.0時(shí)，硝化速率將明顯下降。當pH＜6.5時(shí)，則必須向污水中加堿。
混合液pH下降的原因可能有兩個(gè)，一是進(jìn)水中有強酸排入，導致入流污水pH降低，因而混合液的pH也隨之降低。如果無(wú)強酸排入，正常的城市污水應該是偏堿性的，即pH一般都大于7.0，此時(shí)混合液的pH則主要取決于入流污水中堿度的大小。由硝化反應方程可看出，隨著(zhù)NH3-N被轉化成NO3-N，會(huì )產(chǎn)生出部分礦化酸度H＋，這部分酸度將消耗部分堿度，每克NH3-N轉化為NO3-N約消耗7.14g堿度(以CaCO3計)。因而當污水中的堿度不足而TKN負荷又較高時(shí)，便會(huì )耗盡污水中的堿度，使混合液pH降低至7.0以下，使硝化速率降低或受到抑制。
7、有毒物質(zhì)
某些重金屬離子、絡(luò )合陰離子、氰化物以及一些有機物質(zhì)會(huì )干擾或破壞硝化細菌的正常生理活動(dòng)。當這些物質(zhì)在污水中的濃度較高，便會(huì )抑制生物硝化的正常運行。例如，當鉛離子大于0.5mg/L、酚大于5.6mg/L、硫脲大于0.076mg/L時(shí)，硝化均會(huì )受到抑制。有趣的是，當NH3-N濃度大于200mg/L時(shí)，也會(huì )對硝化過(guò)程產(chǎn)生抑制，但城市污水中一般不會(huì )有如此高的NH3-N濃度。
有毒物質(zhì)對活性污泥的抑制濃度(mg/L)
毒物
抑制濃度
毒物
抑制濃度
鋁
15～26
鉛
0.1
氨
480
錳
10
砷
0.1
鎂
---
硼(硼酸鹽)
0.05～100
汞
0.1～5.0
鎘
10～100
鎳
1.0～2.5
鈣
2500
銀
5.0
三價(jià)鉻
1～10
硫酸鹽
3000
銅
1.0
鋅
0.08～10
鐵
1000
酚
200
抑制生物硝化的一些有機物
有機物
產(chǎn)生75%抑制時(shí)的濃度(mg/L)
苯胺
1
乙二胺
1
萘胺
1
芥子油
1
酚
5.6
甲基引哚
7
硫脲
0.076
氨基硫脲
0.18
抑制硝化的一些重金屬和無(wú)機物濃度
種類(lèi)
產(chǎn)生抑制的濃度(mg/L)
六價(jià)格
0.25
銅
0.005～0.5
鉛
0.5
鎂
50
鎳
0.25
鋅
0.08～0.5
氰化物
0.34
硫酸鹽
500

3、氨氮異常的控制措施

若主體生化處理單元，若出現 NH4-N有上升態(tài)勢，針對不同的原因，可選擇如下應急措施防止水質(zhì)的進(jìn)一步惡化。
      
1、減小進(jìn)水氨氮負荷
      
減少進(jìn)水氨氮負荷，一是降低進(jìn)水氨氮濃度，二是減少進(jìn)水水量。對于接納部分工業(yè)廢水的污水廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，容易受氨氮(或有機氮)的沖擊，因此在線(xiàn)儀顯示有高濃度氨氮進(jìn)入時(shí)需及時(shí)啟用應急調節池，同時(shí)加大對排污企業(yè)的抽樣監測力度，從源頭控制進(jìn)水氨氮濃度。減少進(jìn)水水量是促進(jìn)硝化菌恢復的強有效手段，但實(shí)際運行中，受調節池停留時(shí)間、外部管網(wǎng)外溢風(fēng)險等制約，僅可實(shí)施幾小時(shí)。平日需積累各泵站輸送規律，合理調度爭取減負時(shí)間。

 

2、 維持硝化必須的堿度量
      
氨氮的氧化過(guò)程消耗堿度，pH值下降，從而影響硝化的正常進(jìn)行，因此溶液中必須有充足的堿度才能保證硝化的順利進(jìn)行。實(shí)驗研究表明，當ALK/N<8.85時(shí)，堿度將影響硝化過(guò)程的進(jìn)行，堿度增加，硝化速率增大。但當ALK/N≥9.19(堿度過(guò)量30)以后，繼續增加堿度，硝化速率增加甚微，甚至會(huì )有所下降。過(guò)高的堿度會(huì )產(chǎn)生較高的pH值，反而會(huì )抑制硝化的進(jìn)行。故控制ALK/N在8-10較為合理。在實(shí)際工程中，可向硝化池內投加溶解完成的碳酸鈉以提高堿度。
      
3、 合理控制氧濃度
氨氮氧化需要消耗溶解氧，但氧濃度并非越高越好。由氧氣在水中的傳質(zhì)方程可知，液相主體中的DO濃度越高，氧的傳質(zhì)效率越低。綜合考慮氧在水中的傳質(zhì)效率和微生物的硝化活性，調控好氧段的DO在2.5mg/L左右可以在不浪費能量的情況下最大限度地提高對氨氮的去除效率。
      
4、 其它工藝上的微調
      
①減少排泥量。一是因為硝化菌世代周期長(cháng)，較長(cháng)的SRT有利于硝化菌的生長(cháng);二是硝化效果降低時(shí)，大量的硝化菌被流失，排泥會(huì )加速硝化菌的流失。
      
②增加內、外回流。前者是為系統提供更長(cháng)的好氧時(shí)間，有利于硝化菌的生長(cháng)。后者一方面可維持生化單元相對較高的污泥濃度，提高系統的抗沖擊能力;另一方面可降低進(jìn)入氧化溝的氨氮濃度，進(jìn)而減少高濃度氨氮或游離氨對硝化菌的抑制作用。
      
③加大取樣化驗分析頻次， 檢驗所采取的應急措施對出水水質(zhì)的改善效果， 否則應更換其他方法或多種方法聯(lián)用，盡量縮短處理系統的恢復時(shí)間。
參考資料：
[1]陳煥軍. "市政污水處理廠(chǎng)出水氨氮超標問(wèn)題分析及對策." 建筑工程技術(shù)與設計 000.008(2015):1256-1256.
[2]環(huán)保工程師. “污水處理 N（氮）P（磷）超標的原因分析及控制方法”

 

本文網(wǎng)址： http://www.gooter.cn/news/260.html
標簽： 污水處理 水處理 氨氮超標 出水氨氮超標 污水處理異常

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