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（duì）係統（tǒng）耗氧速率、堿度消耗等硝化影響因（yīn）素的分析，可較為便捷、準確的判斷硝化（huà）效果的發展趨勢。同時，采取切實有效的控製措施，可縮短硝化係統的（de）恢複時間。

       一、氨氮異常時工藝數據的變（biàn）化

       在運行穩定的（de）情況下，出水氨氮往往能保持較（jiào）低的水平，但硝化菌一旦受損（sǔn），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（pín）次、監測速（sù）度等影響，數（shù）據結果反饋滯後。借（jiè）助硝化效果短期內急（jí）劇變化的特點，分析各項表征硝化影響因（yīn）素的（de）工藝數據，以此判斷（duàn）係統的健康度，進而及時采取相關補（bǔ）救措施。

       1、氧濃度變（biàn）化判斷耗氧速率快慢 在忽略細（xì）菌自身同化作（zuò）用的條件下，硝化過程分兩步（bù）進行：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（bèi）氧化成硝酸（suān）鹽氮。根據硝化反應公式每去除1g NH4+-N需消耗（hào）4.57g O2。利（lì）用上述結論，王（wáng）建龍等人通過測量OUR表征硝化活性來了（le）解反（fǎn）應器中的硝化狀態。在曝（pù）氣量（liàng）固定，進（jìn）水（shuǐ）負荷（hé）變化不大的情況下，硝化是否完全直接影（yǐng）響生化池內溶解氧濃（nóng）度的高低，因此發現出水氨氮異（yì）常（cháng）時，操作人員需充分利用中控係統好氧池實（shí）時DO曲線的變化規律，根據氧消耗情況來判（pàn）斷（duàn）硝化效果，短期內DO曲線呈明顯（xiǎn）上升趨勢的需積（jī）極采取（qǔ）措施，防止係統的進一步惡化。

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

       二、氨氮超標常見原因

       導致出水氨氮超（chāo）標的原因涉（shè）及許多方麵，主要有：

       1、溫（wēn）度

       硝化細（xì）菌對溫度的變化也很敏感。在5~35℃的範圍內，硝化細菌能進行（háng）正常的（de）生理代謝活動，並（bìng）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（shí），其生理活動趨於停（tíng）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的泥齡即（jí）可；但當溫度低於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，硝化進行得越充分，NH3-N向NO3—-N轉化的效率就越高。有（yǒu）時為了使出水NH3-N非（fēi）常低，甚至采用F/M為0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超低負荷。

       3、泥（ní）齡SRT

       與低負荷相對應，生（shēng）物硝化係統的泥齡SRT一（yī）般（bān）較（jiào）長，這主（zhǔ）要是因為硝化細（xì）菌增（zēng）殖速度較慢，世代期（qī）長，如果不保（bǎo）證足夠長的SRT，硝化細菌就培養不起來，也（yě）就得不到硝（xiāo）化效果。實際運行中，SRT控製在多少，取決於溫度（dù）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、水力停留時間HRT

       生物硝（xiāo）化係統曝氣池的水力（lì）停留時間Ta一般也較傳統活性汙泥（ní）工藝長，至（zhì）少（shǎo）應在8h之上。這主（zhǔ）要是因（yīn）為硝化速率較有機汙染物的去除速率低得多（duō），因而需要更長（zhǎng）的反應時間。

       5、溶解氧DO

       硝化（huà）工藝混合液的DO應控製在2.0 mg/L，一（yī）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（jiāng）受到完全（quán）抑製並趨於停止。生物硝化係統需維持高濃度（dù）DO，其原因是多方麵的。*先，硝化細菌為專性好氧菌，無氧時即停止生命活動，不像分解有機物的細菌那樣，大多數為兼性菌。其（qí）次，硝化細菌的攝氧速率較分解有（yǒu）機（jī）物的細菌低得多，如果不保持充足的氧量，硝化（huà）細菌將“爭奪（duó）”不（bú）到所需要的氧。另外，絕大多數硝化細菌包埋在汙泥（ní）絮體內，隻有保持混合（hé）液中較高的溶解氧濃度，才能將溶解“擠入”絮體（tǐ）內，便（biàn）於硝化菌攝取。

       一般情況下，將每克NH3-N轉化成NO3-N約需氧4.57g，對於典（diǎn）型（xíng）的城（chéng）市汙水，生（shēng）物硝化係統的（de）實（shí）際供（gòng）氧量一般較傳統活（huó）性汙泥工藝高50%以（yǐ）上，具體取（qǔ）決於進水中的TKN濃度。

       6、pH和（hé）堿度

       硝化細菌對pH反應（yīng）很（hěn）敏（mǐn）感，在PH為8~9的範圍內（nèi），其（qí）生物活性*強，當PH＜6.0或＞9.6時，硝化菌的生物活性將（jiāng）受到抑（yì）製並趨於停止（zhǐ）。在生物硝化係統中，應盡量控製混合液的pH大於（yú）7.0，當（dāng）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下降的原因可能有兩個，一是進水中有強酸排入，導致入流汙水pH降低，因而混合液的pH也隨之降低。如果無強酸排入，正常的城市汙水應該是偏（piān）堿性的，即pH一般都大於7.0，此時（shí）混合液的pH則主（zhǔ）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，會產（chǎn）生出部分礦化酸度H＋，這部分（fèn）酸度將消耗部分堿度，每克NH3-N轉化（huà）為（wéi）NO3-N約消耗7.14g堿度(以CaCO3計（jì）)。因而當汙水中（zhōng）的堿度不足而TKN負荷又較高時，便會耗盡汙水中的（de）堿度，使混合液pH降低（dī）至7.0以（yǐ）下，使硝化速率降低（dī）或受到抑（yì）製。

       7、有毒物質

       某些重金屬（shǔ）離子（zǐ）、絡合陰（yīn）離子、氰化物以（yǐ）及一些有機物（wù）質會（huì）幹擾（rǎo）或破壞硝化細菌的正（zhèng）常生理活動。當這些物質在（zài）汙水中的濃度較高（gāo），便會抑（yì）製生物硝化的正常運行。例如，當鉛離子（zǐ）大於0.5mg/L、酚大於5.6mg/L、硫脲（niào）大（dà）於0.076mg/L時，硝化（huà）均會受到抑製。有（yǒu）趣的是，當NH3-N濃度大於200mg/L時，也會對硝化過程產生（shēng）抑（yì）製，但城市汙水中一般不會有如此高的NH3-N濃度。

       三、氨氮異常的控（kòng）製（zhì）措施（shī）

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

       1、減小進水氨氮負（fù）荷

       減少進水氨氮負荷，一是降低進水氨氮濃度，二是減少進水水量。對於接納部分（fèn）工業廢水的汙水廠來說，容易受（shòu）氨氮(或有機（jī）氮)的衝擊，因此在線儀顯示有高濃度氨氮進入時需及時啟（qǐ）用應急（jí）調節池，同時加大（dà）對排（pái）汙企業的抽樣監測力度，從源頭控製（zhì）進水氨氮（dàn）濃度（dù）。減少進水水量（liàng）是促進硝（xiāo）化菌恢複的強有效手段，但實際運行中（zhōng），受調節池停（tíng）留時間、外部管網（wǎng）外溢風險等製約，僅可實（shí）施幾小時。平日需（xū）積累各泵站輸送規律，合理調度爭取（qǔ）減負時間。

       2、維持硝化必須的堿度（dù）量

       氨氮的氧化過程消耗堿度，pH值下降，從而影響硝化的正常進（jìn）行，因此溶（róng）液中必須有充足的堿度才能保證硝化（huà）的（de）順利進行。實驗研究表明，當ALK/N<8.85時，堿度將（jiāng）影響硝化過程的進行，堿度增加，硝化（huà）速率增大。但當ALK/N≥9.19(堿度過量30)以後，繼續增加堿度，硝化速率增（zēng）加（jiā）甚微，甚至會有所下降（jiàng）。過高的堿（jiǎn）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較為合理。在實際（jì）工程中，可（kě）向硝化（huà）池（chí）內投加溶解完（wán）成的碳（tàn）酸鈉以提高堿度（dù）。

       3、合理控製氧濃度（dù）

       氨氮氧化需要消耗溶解氧，但氧濃度並（bìng）非越高越好。由氧氣在水中的傳質方（fāng）程可知，液相主體中的DO濃度越高，氧的傳質效率越低。綜合考慮氧在水中的傳質效率和微生物的硝化活性，調控好（hǎo）氧段（duàn）的DO在2.5mg/L左右可以在不浪費能量（liàng）的情況下*大（dà）限度地提高對氨氮的去（qù）除效率。

       4、其它工藝上的微調

        ①減少排泥量。一是因（yīn）為硝化菌世代周（zhōu）期長，較長的SRT有利於硝化（huà）菌的（de）生長;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、外回流。前者是為係統提供更長（zhǎng）的好氧時間，有利於硝化菌的生長。後者一方麵可維持生化單（dān）元相對（duì）較高的（de）汙泥濃度，提高係統的抗衝擊能力;另一方麵可降低進入氧化溝的氨氮濃度，進（jìn）而減少高濃度氨（ān）氮或遊離氨對硝化菌的抑製作用。

       ③加大取樣化驗分析頻次， 檢驗所采取的應急措施對出水水（shuǐ）質的改善效（xiào）果， 否則應更換其他方法或多種方法聯用，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（jì）術與設計 000.008(2015):1256-1256.[2]環（huán）保工（gōng）程師. “汙水處理 N（氮）P（磷）超標的原因分析及控製方法（fǎ）”