氨氮超標是汙水處理中常見異常情況之一，當出水氨氮發生異常時，可通過對係（xì）統耗（hào）氧速率、堿度（dù）消耗等硝化影響因素的分析，可較為（wéi）便捷、準確的判斷硝化效果的發展趨勢。同時，采取切實有（yǒu）效的（de）控製（zhì）措施，可縮短硝化係統的恢複時間（jiān）。

       一、氨氮異常時工藝數（shù）據的變化

       在運行（háng）穩定的情況下（xià），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（jù）結果反饋滯後。借（jiè）助硝化效果短期內急劇變化的特點，分析各項表征硝化影響因素的工藝數據（jù），以（yǐ）此判斷係統的（de）健康度，進而及時（shí）采取相（xiàng）關補救措施（shī）。

       1、氧濃度變化判（pàn）斷耗氧速率快慢 在忽略（luè）細菌自身同化作（zuò）用的條件下，硝化過程分兩步進行：氨氮在亞硝化菌的作用下被氧化成亞硝酸（suān）鹽氮，亞硝酸鹽（yán）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（xiāo）耗4.57g O2。利用（yòng）上述結論，王建龍等人通過測量OUR表征硝化活（huó）性來了解反應器（qì）中的硝化（huà）狀（zhuàng）態。在曝氣量固定，進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（róng）解氧濃度的高低，因此發（fā）現（xiàn）出水氨氮異常時，操作人員需（xū）充分利用中控係統好氧池實時DO曲線的變（biàn）化規律，根據氧消耗情況來判斷硝化效果，短期內DO曲線呈明顯上升趨勢的（de）需積極采取措施，防止係（xì）統的進一步惡化。

       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（bèi）氧化需（xū）消耗（hào）7.14g堿度(以（yǐ）CaCO3計（jì）)。反之，隨著硝化效果（guǒ）的（de）減弱，堿度的消耗會（huì）有所下降。因（yīn）此可（kě）以通過對出水在線pH的變（biàn）化情況判斷硝化池的硝化效（xiào）果。在線pH計，數據準（zhǔn）確可靠，實時反饋，在（zài）實際運行中尤為有效。

       二、氨氮超標常（cháng）見原因

       導致出水氨氮超標的原因涉（shè）及許多方麵，主要有：

       1、溫度

       硝化細菌對溫度的變（biàn）化也很敏（mǐn）感。在5~35℃的範（fàn）圍（wéi）內，硝化細菌能（néng）進行正常的生理代謝（xiè）活動（dòng），並隨溫度的升高，生物活性增大（dà）。在30℃左右，其生（shēng）物活性增至*大，而（ér）在低於5℃時，其生理活動趨於停止。在生物硝化係統的運行管理中，當汙（wū）水溫度在16℃之上時，采用8~10d的（de）泥齡即可；但當溫度低於10℃時，應將泥齡SRT增至12~20d。

       2、汙泥負荷F/M

       生物硝（xiāo）化屬低負（fù）荷（hé）工藝，F/M一（yī）般都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下。負荷越低，硝（xiāo）化進行得越充分，NH3-N向（xiàng）NO3—-N轉化的效率就越高。有時為了使出水（shuǐ）NH3-N非（fēi）常低，甚至采用F/M為0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超（chāo）低負荷。

       3、泥齡SRT

       與低負荷相對（duì）應，生物硝化係統的（de）泥齡SRT一般較長，這主要是因為硝化細菌增殖速度較慢，世代期長，如果不保證足夠（gòu）長的SRT，硝（xiāo）化細菌就培養不起來，也就（jiù）得不到硝（xiāo）化效果。實際運行中（zhōng），SRT控製在（zài）多少，取決於溫度等因素。但（dàn）一般情況下，要（yào）得到理想的硝化（huà）效果，SRT至少應在15d以上。

       4、水力停留（liú）時間HRT

       生（shēng）物硝化係統曝氣池的水力停留時間Ta一（yī）般也較傳統活（huó）性汙泥（ní）工藝長，至少應在8h之上。這主要是因為硝化速率較有（yǒu）機汙染物的去除（chú）速率低得多，因而需要更長的（de）反應時間。

       5、溶解氧DO

       硝化工藝混合液（yè）的DO應控製在2.0 mg/L，一般在2.0~3.0 mg/L之間。當DO小於2.0 mg/L時，硝化將受到抑（yì）製；當DO小於1.0 mg/L時，硝化將受到完全抑製並（bìng）趨於停止。生物（wù）硝化係統（tǒng）需維持高濃度DO，其原因是多（duō）方麵的。*先，硝化細（xì）菌為專（zhuān）性（xìng）好氧菌，無氧時即停（tíng）止生命活（huó）動，不像分解有機物的（de）細菌那樣，大多數為兼性菌。其次，硝（xiāo）化細菌的攝氧速率較分解有機（jī）物的細菌低得多，如果不保持充足的氧量（liàng），硝化細菌將“爭奪”不到所需（xū）要的氧。另外，絕大多數硝化細（xì）菌包（bāo）埋在汙泥絮體內，隻有保（bǎo）持混合液中較高的溶解氧濃度，才能將（jiāng）溶解“擠入”絮體內，便於硝化菌攝取。

       一般情（qíng）況下，將每克NH3-N轉化成NO3-N約需氧4.57g，對（duì）於典型（xíng）的城市（shì）汙水，生物硝化係統的實際供（gòng）氧量一般（bān）較傳統活性汙泥工藝高（gāo）50%以上，具體取決於進（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的範圍內，其生物活性*強，當PH＜6.0或＞9.6時，硝（xiāo）化菌的生物活性將受到抑製並趨於停止。在生物硝（xiāo）化係統中（zhōng），應盡量控製混合液的pH大於7.0，當pH＜7.0時，硝化速率將明顯下降。當pH＜6.5時，則必須向汙水中加堿。

       混合液pH下降的原因可能（néng）有兩（liǎng）個，一是進水中有（yǒu）強酸排（pái）入，導致入流汙水pH降低，因而（ér）混合液的pH也隨之降低。如果無強酸排入，正常的城市汙水應（yīng）該是偏堿性的，即pH一般都大於7.0，此時混合液的pH則（zé）主要取決（jué）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，會產生（shēng）出部分礦化酸度（dù）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)。因而當汙水中的堿度不足而TKN負荷又較高時，便會耗盡汙水中的堿度，使混合液pH降低至7.0以下，使硝化速率降低（dī）或受到抑製。

       7、有毒物質

       某些重金屬離子、絡合（hé）陰離子、氰化物以及一（yī）些有機物質會幹擾或破壞硝（xiāo）化細（xì）菌的（de）正常生理活動（dòng）。當這些物質在汙水中的濃度（dù）較高，便會抑製生（shēng）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（niào）大於0.076mg/L時（shí），硝化均會受到抑製。有趣的是，當NH3-N濃度大於200mg/L時，也會對硝化過程產生抑製，但城市汙水中一（yī）般不會有如此高的NH3-N濃（nóng）度。

       三（sān）、氨氮（dàn）異常的控製措施（shī）

       若主體生化處理單元，若出現 NH4-N有上升態勢，針（zhēn）對不同的原因，可選擇如下應急措施防止水質的（de）進一步惡化。

       1、減小進水氨氮負（fù）荷（hé）

       減少進水氨氮負荷，一是（shì）降低進（jìn）水氨氮濃度，二（èr）是減少進水水量。對於接納部分工業廢水的汙水廠來（lái）說，容易受氨氮(或有機氮)的衝擊，因此在線儀顯示有高濃度氨氮進入時（shí）需（xū）及（jí）時啟用應急（jí）調節（jiē）池，同時加大對排汙企業的抽樣監測力度，從（cóng）源頭控製進水氨氮濃度。減少進水水量是促進硝化菌恢（huī）複的（de）強有效手段，但實（shí）際運行中，受調（diào）節池停留時間、外部管網外溢風險等（děng）製約，僅可實施幾小時。平日需積累（lèi）各泵站輸（shū）送規律（lǜ），合理調度爭取減負時間。

       2、維持硝（xiāo）化必須的堿度量（liàng）

       氨氮的（de）氧化過程消（xiāo）耗堿度，pH值下降（jiàng），從而影響硝化的正常進行，因此溶液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（dù）將影響硝化過程的進行，堿度增加，硝化速率增大（dà）。但當ALK/N≥9.19(堿度過量30)以後，繼（jì）續增加堿度，硝化速率增（zēng）加甚微，甚至會有所下降（jiàng）。過高的堿度會產生較高的pH值，反（fǎn）而會抑製硝化的進行。故控製ALK/N在8-10較（jiào）為合理。在實際工程中，可向硝化池內投加溶解完成的碳酸鈉以提高（gāo）堿度。

       3、合理（lǐ）控製氧濃度

       氨氮氧化需要消耗溶解氧，但氧濃度並非越高越好。由氧氣在水（shuǐ）中的傳質方程可知，液相主體中的（de）DO濃度越高，氧的傳質效率（lǜ）越低。綜合考慮氧在水中的傳質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*大限度地提高對氨氮的去除效率。

       4、其它工藝上的微調（diào）

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

        ②增加內、外回流。前者（zhě）是為係統（tǒng）提供更長的好氧時間，有利於硝化菌的生長（zhǎng）。後者一方麵可維持生化單元相對較高的汙泥濃度，提高係統的抗衝擊能力;另一（yī）方麵（miàn）可降低（dī）進入（rù）氧（yǎng）化溝的氨（ān）氮濃度（dù），進而減（jiǎn）少高濃度氨氮或（huò）遊離氨對硝化菌的抑製作用。

       ③加大取樣化驗分析頻次， 檢驗（yàn）所采取的應急措施對出水水質（zhì）的改善（shàn）效果， 否則應更換（huàn）其他（tā）方法或多種方法聯用，盡量縮短處理係統的恢複時間。

參考資料：

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