氨氮超標是汙水處理中常見異常情（qíng）況之一，當出水氨氮發生異常時，可通過對係統耗（hào）氧速率、堿度消耗等硝化影（yǐng）響因素的分析，可較（jiào）為（wéi）便捷（jié）、準確（què）的判斷硝化（huà）效果的發展趨勢。同（tóng）時，采取切實有（yǒu）效的控製措施（shī），可縮短硝化係統的恢複時間。

       一、氨氮異常時工藝數據的變（biàn）化

       在運行穩定的情況下，出水氨氮往往能（néng）保（bǎo）持（chí）較低的水平，但硝化菌一旦受損（sǔn），出水氨氮濃度短期內將迅速上升。出水數據監測（cè）往往受（shòu）監測頻次、監測速度等影響，數據結果（guǒ）反（fǎn）饋滯後。借助硝化效果短期內（nèi）急劇變（biàn）化（huà）的特點，分（fèn）析各項表征硝化影響因素的（de）工藝數據，以此判斷係（xì）統的健康度，進而及時采取相關補救措施。

       1、氧濃度變化判（pàn）斷耗氧速（sù）率快慢 在忽（hū）略細菌自身同化作用（yòng）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鹽（yán）氮，亞硝酸鹽氮在硝（xiāo）化菌的作用下（xià）被氧化（huà）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（lì）用上（shàng）述結論（lùn），王（wáng）建龍等人通過測量OUR表（biǎo）征（zhēng）硝化活性來了解反應（yīng）器中的硝（xiāo）化狀態。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（jiē）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（rén）員需（xū）充分利用中控係統好氧池實時DO曲線的變化規（guī）律，根（gēn）據氧消耗情況來（lái）判斷硝化效果，短期（qī）內DO曲線（xiàn）呈明顯上升趨勢的（de）需積極采取措施（shī），防（fáng）止係統的進一步惡（è）化。

       2、出水pH變（biàn）化堿度消耗快慢 生物在硝化反應（yīng）進行中伴隨（suí）大量H+，消（xiāo）除水中的堿度。每1g氨被氧化需消耗7.14g堿度(以CaCO3計)。反之，隨著硝化效果的減弱，堿度的消耗會（huì）有所（suǒ）下降。因此可以通過對出水在線pH的變化情況判斷硝化池的硝化效果。在線pH計，數據準確可靠，實時反饋，在實際（jì）運行中尤為有效。

       二、氨氮超標常見原因

       導（dǎo）致出水氨氮超標的原（yuán）因涉及許多方麵（miàn），主要有：

       1、溫度

       硝化細菌對（duì）溫度的變化也很（hěn）敏感。在5~35℃的範圍（wéi）內，硝化細菌能進行正常的生理代謝活動，並（bìng）隨溫度的升高，生物活性增大。在30℃左右，其生（shēng）物活性增至*大，而在低於5℃時，其生理活動趨於停止。在生物硝化係統的運行管理中，當汙水溫度在16℃之上時，采（cǎi）用8~10d的泥齡即可；但當（dāng）溫度低於10℃時，應將（jiāng）泥齡SRT增至（zhì）12~20d。

       2、汙（wū）泥負荷F/M

       生（shēng）物硝（xiāo）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（gāo）。有時為了使出水NH3-N非常低（dī），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，生物硝化係統的泥齡SRT一般較長，這主要是因為（wéi）硝化細菌增殖速度（dù）較慢，世代期長，如果不保證（zhèng）足夠長的SRT，硝化細（xì）菌就培養不起（qǐ）來，也就得不到硝化效果（guǒ）。實際運行中，SRT控製在多少，取決於溫度等因素（sù）。但（dàn）一般情況下，要得到（dào）理想的硝化效果，SRT至少應在15d以上。

       4、水力停（tíng）留（liú）時間HRT

       生（shēng）物硝化係統曝氣池的水力停留時間Ta一般也（yě）較傳統活性汙泥工藝長，至少應（yīng）在8h之上。這（zhè）主要是因為硝（xiāo）化速率較有機汙染物的（de）去除速率低得多（duō），因而需要更長的（de）反應時間。

       5、溶解氧DO

       硝化（huà）工藝混合（hé）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（yú）1.0 mg/L時，硝化（huà）將受到完（wán）全抑製並趨於停止。生物硝化（huà）係統需維持高濃度DO，其原因是多（duō）方麵的。*先，硝化（huà）細菌為專性好氧菌，無氧時即停止生命活動（dòng），不（bú）像分解（jiě）有機物的（de）細菌那樣，大多數為兼性菌。其次，硝化細菌的（de）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（zhēng）奪”不到所需要的氧。另外（wài），絕大多數硝化細菌包埋在汙（wū）泥絮體內，隻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，便於硝（xiāo）化菌攝（shè）取。

       一般情況下（xià），將每克NH3-N轉化成NO3-N約需氧4.57g，對於典型的城市汙水，生物硝化係統的實際供氧量一般較傳統活性（xìng）汙泥工藝高50%以上，具體取決於進水（shuǐ）中的TKN濃度。

       6、pH和堿度

       硝化細菌對pH反應很敏（mǐn）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）物活性將受到抑製並趨於停止。在生物硝化係統中，應盡量控製混合液的（de）pH大於7.0，當pH＜7.0時，硝（xiāo）化速率將（jiāng）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（gè），一是進水中有強（qiáng）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（qiáng）酸排（pái）入，正常的城市汙水應該是（shì）偏（piān）堿性的，即pH一般都大於7.0，此時混合液（yè）的pH則主（zhǔ）要取決於入流汙水中堿度的（de）大（dà）小（xiǎo）。由硝化反應方（fāng）程可看出，隨著NH3-N被轉化成（chéng）NO3-N，會產生出（chū）部分礦化酸度H＋，這部分酸度將消耗部分堿度（dù），每克NH3-N轉化為NO3-N約消耗7.14g堿度(以CaCO3計)。因而當汙水（shuǐ）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（jiàng）低至7.0以下（xià），使（shǐ）硝化速率降低或受到（dào）抑製。

       7、有毒物（wù）質

       某些（xiē）重金屬離子、絡合陰離子（zǐ）、氰化物以及一些有機物質會幹擾或破壞硝化細菌（jun1）的正常生理活動（dòng）。當這些物質在（zài）汙水（shuǐ）中的濃度較高，便（biàn）會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，硝化均（jun1）會受（shòu）到抑製（zhì）。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（chéng）市汙水中一般不會有如此高的NH3-N濃度。

       三（sān）、氨氮異常的控（kòng）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（bú）同的原因，可選擇如（rú）下應急（jí）措施（shī）防止水質的進一步惡化。

       1、減小進水氨氮負荷

       減（jiǎn）少進水氨氮負荷，一是降（jiàng）低進水氨氮濃度，二是減少進水水量。對於接納部分工業廢水的汙水廠來說，容易受氨氮(或有機氮（dàn）)的衝擊，因此在線儀（yí）顯示有高濃（nóng）度氨氮進入時需及時（shí）啟用應急調節池，同時加大對排汙企業的（de）抽樣監測力度，從源（yuán）頭控製進水氨氮（dàn）濃度。減少進水水量（liàng）是促進硝化菌（jun1）恢複的強有效手段，但實際運行中，受調節池（chí）停留時間、外部管網外溢（yì）風險等製約，僅可實施幾小（xiǎo）時。平日需積累（lèi）各泵站輸送規律，合理調（diào）度爭取減負時間。

       2、維持硝化必須的堿（jiǎn）度量

       氨氮的氧化過程消（xiāo）耗堿度，pH值下降，從而影響硝化的正常進行，因此溶液中必須有充（chōng）足的堿度才能保證硝化的順利進行。實驗研（yán）究表明，當ALK/N<8.85時，堿度將影響硝化過程的進（jìn）行，堿度增加（jiā），硝化速率（lǜ）增大。但當ALK/N≥9.19(堿度過量（liàng）30)以後（hòu），繼續增加堿度，硝化速率增加甚（shèn）微，甚至會有所下降。過高的堿度會（huì）產生較高的pH值，反而會抑製硝化（huà）的進行。故控製ALK/N在8-10較為合理。在實際工程中，可向（xiàng）硝化池內投加溶解完成的碳酸鈉以提高堿（jiǎn）度。

       3、合理控製氧（yǎng）濃度

       氨氮氧化需要消耗溶（róng）解（jiě）氧，但氧濃度並非越高（gāo）越好。由氧氣在水中的傳質方程可知，液相主體（tǐ）中的DO濃度越高（gāo），氧的傳質效率越低。綜合考慮氧在水中的（de）傳質（zhì）效率和微生物的（de）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（qù）除效率。

       4、其它工藝上的微調

        ①減少排泥（ní）量。一是因（yīn）為硝化菌世代周期長，較長的SRT有利（lì）於硝（xiāo）化菌的生（shēng）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（liú）失。

        ②增（zēng）加內、外回流。前（qián）者是為係統提供（gòng）更長（zhǎng）的好氧時間，有利於硝（xiāo）化菌（jun1）的生長。後（hòu）者一方麵可維持（chí）生化單元相對（duì）較高的汙泥濃度，提高係統的抗衝擊能力;另一方麵可降低進入氧化溝（gōu）的氨氮濃度，進而減（jiǎn）少高濃度（dù）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， 檢驗所采取的應急措（cuò）施對出水水質的改善效果， 否則應更（gèng）換其他方法或多種方法聯用，盡量縮（suō）短處理（lǐ）係（xì）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（fèn）析及對策." 建築工程技術與（yǔ）設計（jì） 000.008(2015):1256-1256.[2]環保工程（chéng）師. “汙水處理 N（氮）P（磷）超標的原因分析及控製方法”