氨氮超標是汙水處理中常（cháng）見異常情況之一，當出（chū）水氨氮發生異常時，可通過對係（xì）統耗氧速率、堿度消耗等硝化影（yǐng）響因素的分析，可較為便捷、準確的判斷硝化效果的（de）發展趨勢。同時，采取（qǔ）切（qiē）實有效的控（kòng）製措施，可縮短硝化係統的恢複（fù）時間。

       一（yī）、氨氮異常時工藝數據的變化

       在運行穩定的（de）情（qíng）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（jiāng）迅速上升。出水（shuǐ）數據監測往（wǎng）往受監測頻次、監測速度（dù）等影響，數（shù）據結果反饋滯後。借助硝化效果短期內急劇變化的（de）特點，分析各項（xiàng）表征硝化影響因素的工藝數（shù）據，以此判斷係統的健康度，進而及時采取相關補救措施。

       1、氧濃度變（biàn）化判斷耗（hào）氧速率快慢 在忽略細菌自（zì）身同化作用的（de）條（tiáo）件下，硝（xiāo）化過程分兩步進行：氨氮（dàn）在亞硝（xiāo）化菌的作用下被氧化成亞硝酸鹽氮，亞硝酸鹽氮（dàn）在硝化菌的作用下被（bèi）氧化成（chéng）硝（xiāo）酸鹽氮。根據硝化反應公式每去除1g NH4+-N需消（xiāo）耗4.57g O2。利用上述結（jié）論，王建龍（lóng）等人通過（guò）測量OUR表征硝化活性來了解反應器中的硝化狀態。在曝氣量固定，進水負（fù）荷變化不大的情況下，硝化是否完全直（zhí）接影響生化池內溶解氧（yǎng）濃度的高低，因此發現出水氨氮異常時，操作人員需充分利（lì）用中控係統好氧池實時DO曲線（xiàn）的變化規律，根據氧消耗情（qíng）況來判斷硝化效（xiào）果，短期內（nèi）DO曲線呈明顯上升趨勢的需積極采取措（cuò）施，防止（zhǐ）係統的進一步惡化。

       2、出（chū）水（shuǐ）pH變化堿度消（xiāo）耗（hào）快慢 生物在硝化反應進行中伴隨（suí）大（dà）量（liàng）H+，消除水（shuǐ）中的堿度（dù）。每1g氨被氧（yǎng）化需消耗7.14g堿度（dù）(以CaCO3計)。反之（zhī），隨著硝化效果（guǒ）的減（jiǎn）弱，堿度的消耗會（huì）有所下降。因此可以通過對出水在（zài）線pH的（de）變化情況判斷硝化（huà）池的硝化效（xiào）果。在線pH計，數據準確可靠（kào），實時反饋，在實際運行中尤為有（yǒu）效。

       二、氨（ān）氮超標常見原因

       導致出（chū）水（shuǐ）氨氮超標的原因涉及許多方麵（miàn），主要有（yǒu）：

       1、溫度

       硝化細菌對溫度的變化也（yě）很敏感。在5~35℃的範圍內，硝化細菌能進（jìn）行正常的生理代謝活動，並隨溫度的升高，生（shēng）物（wù）活性（xìng）增大。在30℃左右，其生物活性增（zēng）至*大，而在低於5℃時，其生（shēng）理活動趨於停止。在（zài）生物硝化係（xì）統的運行管理中，當汙水溫度在16℃之上時，采用8~10d的泥齡即可；但當溫度低於10℃時（shí），應將泥齡SRT增至12~20d。

       2、汙泥負荷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（yuè）低，硝化進行（háng）得越充分，NH3-N向NO3—-N轉化的效（xiào）率就越高。有時為了使出水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（yǔ）低負荷相對應，生物硝化係統的泥齡SRT一般較長，這主要是因為硝化細菌增殖速度較慢（màn），世代（dài）期（qī）長，如果不（bú）保證足夠長的SRT，硝化細菌就培養不起來，也（yě）就得不到硝化效果。實際運行中，SRT控製在多少，取決於（yú）溫度等因素。但一般情況下，要得到理想的硝（xiāo）化效果，SRT至少應在15d以上（shàng）。

       4、水力停留時間HRT

       生物硝化係統曝氣池的水力（lì）停留時間Ta一般也較傳（chuán）統活性汙泥工藝長，至少應（yīng）在8h之上。這主要是因為硝化速率較有機汙染物（wù）的去除速率低得多，因（yīn）而需要更長的反應時間（jiān）。

       5、溶解氧DO

       硝化工（gōng）藝混（hún）合液的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。生物硝化係統需維持高濃度DO，其（qí）原因是多方（fāng）麵的。*先，硝化細菌（jun1）為專（zhuān）性好氧菌（jun1），無氧時即停止生命活動，不像分解有（yǒu）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（chōng）足的氧（yǎng）量，硝（xiāo）化細菌將“爭奪”不到所需要（yào）的（de）氧。另外，絕（jué）大多（duō）數硝化細菌包埋在汙泥（ní）絮體內，隻有保持混（hún）合液中較高的溶解氧濃度，才能（néng）將溶解“擠入”絮體內，便於硝化菌攝取。

       一（yī）般情況下，將每（měi）克NH3-N轉化成（chéng）NO3-N約（yuē）需氧（yǎng）4.57g，對於典型的城市汙水，生物硝化係統的實際供氧（yǎng）量一般（bān）較傳統活性汙泥工藝高50%以上，具體取決於進水中的TKN濃度。

       6、pH和堿度

       硝（xiāo）化細菌對pH反（fǎn）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，硝化菌的生（shēng）物活性（xìng）將受到抑製並趨（qū）於停止。在生物（wù）硝化係統中，應盡量控（kòng）製（zhì）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（hé）液pH下降的原（yuán）因可（kě）能有兩個，一是進水中有強酸排入（rù），導致入流汙水pH降低，因而混合液的pH也隨之（zhī）降低。如果（guǒ）無強酸排入，正常的城市汙水應該是偏堿性的，即pH一般都大於7.0，此時混合液（yè）的pH則主要取決於入流汙水中堿度的（de）大小。由硝化（huà）反應（yīng）方（fāng）程可看出，隨著NH3-N被轉化成NO3-N，會產生出部分礦（kuàng）化酸度H＋，這部分酸度將消耗部（bù）分堿度，每克（kè）NH3-N轉（zhuǎn）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（zú）而TKN負荷又較高時，便會耗盡（jìn）汙（wū）水中的（de）堿度，使混合液pH降低至7.0以下（xià），使硝化速率降低或受到抑製。

       7、有毒物質

       某些重金屬離子、絡合陰離（lí）子、氰化物以及一些有機物質會幹擾或破壞硝化細菌的正常（cháng）生理活（huó）動。當這些物質在汙水中的濃度較高，便會抑製生物硝化的正常運行。例（lì）如，當鉛（qiān）離子大（dà）於（yú）0.5mg/L、酚大於（yú）5.6mg/L、硫脲大於0.076mg/L時，硝化均會受（shòu）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，但城市汙水中一般不會（huì）有如此高的NH3-N濃度。

       三、氨氮異（yì）常的控製措施

       若主體生化處（chù）理單元（yuán），若出現 NH4-N有上升態勢，針對不同的（de）原因，可（kě）選擇如下（xià）應急措施防止水質的進一步惡化。

       1、減小（xiǎo）進水氨氮負荷

       減少進水氨氮負荷，一是降低進（jìn）水氨氮濃度，二是減少進（jìn）水水量。對於（yú）接納部分工（gōng）業廢（fèi）水的汙水廠來說，容易受（shòu）氨氮(或有機氮（dàn）)的衝擊，因此在線儀顯示有高濃度氨（ān）氮進入時需及時啟用應急調節池，同時加大對排汙企業的抽樣監測力度，從源頭控（kòng）製進水氨氮濃度。減少進水水量（liàng）是促進硝化（huà）菌恢複的強有效手段，但（dàn）實際運行中，受調節池停留時間、外部管網外溢風險等製（zhì）約，僅可實施幾小時。平日需積累各泵站輸送規律，合理調（diào）度爭取（qǔ）減負時間。

       2、維持硝化必須的堿（jiǎn）度（dù）量

       氨（ān）氮（dàn）的（de）氧化過程消耗（hào）堿度，pH值下降，從而影響硝化的正常（cháng）進行，因此溶液（yè）中必須有充足的堿度才能（néng）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（dù）增加，硝化速率增大。但當ALK/N≥9.19(堿度過量30)以後，繼續增加堿度，硝化（huà）速率增加甚微，甚至會有（yǒu）所下（xià）降。過高的堿度會（huì）產（chǎn）生較（jiào）高的（de）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（zài）實際工程中（zhōng），可向硝化池內投加溶（róng）解完成的碳酸鈉以提高堿度。

       3、合理（lǐ）控製（zhì）氧濃度

       氨氮氧化需要消耗溶解氧，但（dàn）氧濃度（dù）並非越高越好。由氧氣在水中（zhōng）的傳質方程可知，液相主體中的DO濃度越高，氧的傳（chuán）質（zhì）效率越低（dī）。綜（zōng）合考（kǎo）慮氧在水（shuǐ）中的傳質效（xiào）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

        ①減少排泥量。一是因為（wéi）硝化菌（jun1）世代周期長，較長的SRT有利於硝化菌的生長;二（èr）是硝化（huà）效果降低（dī）時，大量的硝化菌被流失，排泥會加速硝化菌的流（liú）失。

        ②增加內、外回（huí）流。前者（zhě）是為係統提供更長的好氧時間，有利於硝化菌的生長。後者一方麵可維持生化（huà）單元相對較高的汙（wū）泥濃度，提高（gāo）係統（tǒng）的抗（kàng）衝擊能力;另（lìng）一方麵可降（jiàng）低進入氧（yǎng）化溝的氨氮濃度，進而減少高濃度氨氮（dàn）或遊離氨（ān）對硝化菌的抑（yì）製作（zuò）用。

       ③加大取樣化驗分析頻次， 檢驗所采（cǎi）取的（de）應急措施對（duì）出水水質的改善效果， 否則應更換其（qí）他方法或多種方法聯用，盡量縮短處理係統的恢複時間（jiān）。

參考資料：

[1]陳煥軍. "市政汙水處理廠出水（shuǐ）氨氮（dàn）超標問題分析及對策." 建（jiàn）築工程技術與設計 000.008(2015):1256-1256.[2]環保工（gōng）程師（shī）. “汙水處理 N（氮）P（磷）超（chāo）標的原因分析及（jí）控製方法”