氨氮超標是汙水處理中常見異常情況之一，當出水氨氮發生異（yì）常時，可通過對係統（tǒng）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（guǒ）的（de）發展趨（qū）勢。同時，采取切實有效的控（kòng）製措施，可縮短硝化係統（tǒng）的恢複時間。

       一、氨氮異常時工藝數據的變化

       在運行穩定的情況下，出水氨（ān）氮（dàn）往往能保持較低的水平，但硝化菌一（yī）旦受損，出（chū）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（dù）等影響，數據結果反饋滯後。借助硝化效果短期內急劇變化的特點，分析各項（xiàng）表征硝化影響因素的工（gōng）藝（yì）數（shù）據，以此判（pàn）斷係統的健康度，進而及時采取相（xiàng）關補救措施。

       1、氧濃度變（biàn）化判斷耗氧速率快慢 在忽略細菌自身同化作用的條件下，硝化過程分兩步進（jìn）行：氨氮在亞硝化菌的作用下（xià）被氧（yǎng）化成（chéng）亞硝酸鹽（yán）氮，亞硝（xiāo）酸鹽氮在硝（xiāo）化菌的作（zuò）用下被氧（yǎng）化成（chéng）硝酸（suān）鹽氮（dàn）。根據硝化反（fǎn）應公式每去除1g NH4+-N需消耗4.57g O2。利用上述結（jié）論，王建龍等人通過測量OUR表征硝（xiāo）化活性（xìng）來了解反應器中的硝化狀態。在曝氣量固定，進水負荷（hé）變化不大的情況下，硝（xiāo）化是否完全直接影響生化池內溶解氧濃度的高低，因此發現出（chū）水氨氮異常時，操作人員需充分利用中控係統好氧池實時DO曲線的變化規律，根據氧消（xiāo）耗情（qíng）況來判斷硝化效果，短期內（nèi）DO曲線呈明顯上升趨勢的需積極采取措施，防止係統的（de）進一步（bù）惡化。

       2、出水pH變化堿度消耗快（kuài）慢 生物在（zài）硝化反應進行中伴隨大量H+，消除水中的堿度。每1g氨被氧化需消耗（hào）7.14g堿度(以CaCO3計)。反之，隨著硝（xiāo）化效果的減弱，堿度的消耗會有所下降。因此可以通過對出（chū）水在線pH的變化情況判斷硝化池的硝化（huà）效（xiào）果。在線pH計，數據準確可靠，實時反饋，在實際運行中尤為有效。

       二、氨氮超標常見原因

       導致出水氨氮超標的（de）原因涉及許多方麵，主要有：

       1、溫度

       硝化細菌對溫度的變化也很敏感。在5~35℃的範圍內，硝化（huà）細菌能進行正常的生理代謝活動，並隨溫度的升高，生物活性增大。在30℃左右，其生物活性增至*大，而在低於5℃時，其生理活（huó）動趨於（yú）停止。在生物硝化係統的運（yùn）行管理（lǐ）中，當汙水溫度在16℃之上時（shí），采用8~10d的泥齡即可；但當溫度（dù）低於10℃時，應將泥齡SRT增至12~20d。

       2、汙泥負荷（hé）F/M

       生物硝化屬（shǔ）低負荷工藝，F/M一（yī）般都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下（xià）。負荷越低，硝化進行得越充（chōng）分，NH3-N向NO3—-N轉化的效率就越高。有時為了使出水（shuǐ）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（shēng）物硝化係統的（de）泥齡SRT一般較長，這主要是因為硝化細菌增殖（zhí）速度較（jiào）慢，世代期長，如果不保證足夠長的（de）SRT，硝化（huà）細菌（jun1）就培養不起來，也就得不（bú）到硝化效果。實際運行（háng）中，SRT控製在多少，取決於溫度等因素。但一般情況下，要得到理想的硝化效果，SRT至（zhì）少應在15d以（yǐ）上。

       4、水力停留時間HRT

       生物硝化係統曝氣池的水（shuǐ）力停（tíng）留時間（jiān）Ta一般也較傳統（tǒng）活性汙（wū）泥工藝長，至少應在（zài）8h之（zhī）上。這主要是因為硝化（huà）速率較有機汙染物的去除速率低得多，因而需要更長的反應時間（jiān）。

       5、溶解氧DO

       硝化工藝混（hún）合液的（de）DO應控製在2.0 mg/L，一般在2.0~3.0 mg/L之（zhī）間。當DO小於（yú）2.0 mg/L時，硝化（huà）將受到抑製；當DO小於1.0 mg/L時，硝化將受到完（wán）全抑製並趨於停止。生物硝（xiāo）化係統需維持高濃（nóng）度DO，其原因是多方麵的。*先，硝（xiāo）化細菌為專性好氧菌（jun1），無氧時即停（tíng）止生命活動，不像（xiàng）分解有機物的細（xì）菌那樣，大多數為兼性菌。其次，硝化細菌的攝氧速（sù）率較分解有機（jī）物的細菌低得多，如果不（bú）保持充足的氧量（liàng），硝化細菌將“爭奪”不到所需要的氧。另外，絕大多數硝化細菌（jun1）包（bāo）埋在汙泥絮體內，隻有（yǒu）保持混合液中較高的溶解氧濃度，才能將溶解“擠入”絮體內，便於硝化菌（jun1）攝取（qǔ）。

       一般情況下，將（jiāng）每克NH3-N轉化成NO3-N約需氧4.57g，對於（yú）典型的（de）城市汙水，生（shēng）物硝化係統的實際供氧量一般較傳統活性汙泥工藝（yì）高50%以上，具體取決於進水中的TKN濃度。

       6、pH和堿（jiǎn）度

       硝化細菌對pH反應很（hěn）敏感，在（zài）PH為8~9的範圍內，其生物活性*強，當PH＜6.0或＞9.6時，硝化菌的生物活性將受到抑製並（bìng）趨（qū）於停止。在生（shēng）物硝化係統中，應（yīng）盡量控製混合液的pH大於7.0，當pH＜7.0時，硝化速率將明顯下降。當pH＜6.5時，則必須向汙水（shuǐ）中加堿。

       混合液pH下降的原因可能有兩個，一是進水（shuǐ）中（zhōng）有強酸排入，導致入流汙水pH降低，因而混合（hé）液的pH也隨之（zhī）降低。如果無強酸排入，正常的城（chéng）市汙水應該是偏堿性的，即pH一般都（dōu）大於7.0，此時混合液的pH則主要取決於入流汙水中堿度的大小。由硝化反應方程可看出，隨著NH3-N被轉化成NO3-N，會（huì）產生出部分礦化酸（suān）度H＋，這（zhè）部分酸度將消耗部分堿（jiǎn）度，每克NH3-N轉化為NO3-N約消耗（hào）7.14g堿度(以CaCO3計)。因而當汙水中的堿度（dù）不足而TKN負荷又（yòu）較高（gāo）時，便會耗盡（jìn）汙水中的堿度（dù），使混合液pH降低至7.0以下，使硝（xiāo）化速率（lǜ）降低或受（shòu）到抑製。

       7、有毒物質

       某些重金屬離子、絡合陰離子、氰化物（wù）以及一些有機物質會幹擾（rǎo）或破壞硝化細菌的正常生理活動（dòng）。當這些物質（zhì）在汙水（shuǐ）中的濃度較高，便（biàn）會（huì）抑製生物硝化的正常運行。例如，當鉛離子大於0.5mg/L、酚大於5.6mg/L、硫脲大於0.076mg/L時，硝（xiāo）化均會受（shòu）到抑製。有趣的（de）是，當（dāng）NH3-N濃度大（dà）於200mg/L時，也會對硝化過程產生抑製，但城市汙水（shuǐ）中一般不會有如此高的NH3-N濃度。

       三、氨氮異常的（de）控製措施

       若主體生（shēng）化處理單元（yuán），若出現 NH4-N有上（shàng）升態勢，針對不同的原因，可選（xuǎn）擇如（rú）下應急措施（shī）防止水質的進一（yī）步惡（è）化。

       1、減小進（jìn）水氨（ān）氮負荷

       減少進水氨氮（dàn）負荷（hé），一是降（jiàng）低進水氨氮濃度，二（èr）是減少進（jìn）水水量。對於接（jiē）納部分工業（yè）廢水的汙水廠（chǎng）來說，容易受氨氮(或有機氮)的衝擊，因此在線儀顯示有高濃（nóng）度氨氮進入時需及時啟用應急調節（jiē）池，同時加（jiā）大（dà）對排汙企業（yè）的抽樣監測力度，從源頭控製進水氨氮濃度。減少進水水量是促（cù）進（jìn）硝（xiāo）化菌（jun1）恢複的強有效手段，但（dàn）實（shí）際運行（háng）中，受調節池停留時間、外部管網（wǎng）外溢風險等製約，僅可（kě）實（shí）施幾小時（shí）。平日（rì）需積累各泵站輸送規律，合理調度爭取減負時間。

       2、維持硝化必須的（de）堿度量

       氨（ān）氮的氧化過程消耗堿度，pH值下降，從而影響硝（xiāo）化的正常進行，因此溶液（yè）中必須有充足的堿度才能保證硝化的順利進行。實驗研究表明，當ALK/N<8.85時，堿度將影響（xiǎng）硝化過程的進行，堿度增（zēng）加，硝化速（sù）率增大。但當ALK/N≥9.19(堿度過量30)以後，繼（jì）續增加堿度，硝化（huà）速率增加甚微（wēi），甚至會有所下（xià）降。過高的堿度會產生較高的pH值，反而會抑製（zhì）硝化的進行。故控製ALK/N在8-10較為合理。在實際工程中，可向硝（xiāo）化池內投加（jiā）溶解完成的碳酸鈉以（yǐ）提（tí）高堿度。

       3、合理控製（zhì）氧濃度

       氨氮氧化需（xū）要消耗溶解（jiě）氧，但氧（yǎng）濃度並非越高越好。由氧氣在（zài）水中的傳（chuán）質方程可知，液（yè）相主體中的DO濃度越高，氧的傳質效率越低。綜合考慮氧在水中的傳質（zhì）效率和微生物的硝化活性（xìng），調控好氧段的DO在2.5mg/L左右可以在不浪（làng）費能量的情（qíng）況下*大限度地提（tí）高對氨氮的（de）去除效率（lǜ）。

       4、其它工（gōng）藝（yì）上的微調

        ①減少排泥量。一是因為硝化菌世代周期（qī）長，較（jiào）長的SRT有利於硝化菌的生長（zhǎng）;二是硝化效果降低時，大量的硝化菌被流失，排泥會加速硝化菌的流失。

        ②增加內、外回（huí）流。前者是為係統提供更長的好（hǎo）氧（yǎng）時間，有利於硝化菌的生長。後者一方麵可維持生化單元相對較高的汙（wū）泥濃度，提高係（xì）統的抗衝擊能力（lì）;另一方麵可降低進入（rù）氧化溝（gōu）的氨氮濃度，進而（ér）減少高（gāo）濃度氨氮或遊（yóu）離氨對硝化菌的抑（yì）製作用。

       ③加大取樣化（huà）驗分析頻（pín）次， 檢驗（yàn）所采取的（de）應急措施對出水水（shuǐ）質的改善效果， 否則應更換其他方法或多（duō）種方法聯用，盡量（liàng）縮短處理係統的恢複時間。

參（cān）考資料：

[1]陳煥軍. "市政汙水處理廠出水氨氮超標問題分析及對策." 建築工程技術與設計（jì） 000.008(2015):1256-1256.[2]環保工程（chéng）師（shī）. “汙（wū）水處理 N（氮）P（磷）超標的原因分析及控（kòng）製方法”