氨（ān）氮超標是汙水處理中常見（jiàn）異常情況（kuàng）之一，當出水氨氮發（fā）生異常時，可通過對係統耗氧速率、堿度消耗等硝化影響因素的分（fèn）析，可較為便捷、準確的判斷硝化效果的發展趨勢。同時（shí），采取切實有效的控製措施，可縮短硝化係統的恢複時間。

       一、氨氮異常時工藝數據的變化

       在運行穩定的情（qíng）況下，出水氨氮往往能保（bǎo）持較低的水平，但硝（xiāo）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（shòu）監測頻次、監測（cè）速度（dù）等影（yǐng）響，數據結果反饋滯後。借助硝化效果短期內急劇變化（huà）的特點，分析各項（xiàng）表征硝化影響因素的（de）工藝數據，以此判斷係統的健康度，進而及時采取相關補救措施。

       1、氧濃度變化判斷耗氧（yǎng）速率快慢 在忽略細菌自（zì）身同化作用的條件下（xià），硝化過程分兩步進行：氨（ān）氮（dàn）在亞硝化菌的作用下被（bèi）氧化成亞硝酸鹽氮，亞硝酸鹽氮在硝化菌的作用下被氧（yǎng）化成硝（xiāo）酸鹽氮。根據硝化反應公式每（měi）去除1g NH4+-N需消耗4.57g O2。利用上述結論，王建龍等（děng）人通過測量OUR表征硝（xiāo）化活性（xìng）來了解（jiě）反應器中的（de）硝化狀態。在曝氣量固定，進水負荷變化不大的情況（kuàng）下（xià），硝化是否（fǒu）完全直接影（yǐng）響生化池內（nèi）溶解氧濃度的高低，因此發現出水氨（ān）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（huà）規律，根（gēn）據氧消耗情況來判斷硝化效果（guǒ），短（duǎn）期內DO曲線呈（chéng）明顯上升趨勢的需積極采取措施，防止係（xì）統的進一步惡（è）化。

       2、出水pH變化堿度消耗快（kuài）慢 生物在硝化反應進行中伴隨大（dà）量H+，消除水中的堿度。每（měi）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（jiǎn）弱，堿度的消耗會有所下降。因此可（kě）以通過（guò）對出（chū）水在線pH的變化情況判斷硝化（huà）池的硝化效果。在線pH計，數據準確可靠，實時反（fǎn）饋（kuì），在實際運行中尤為有效。

       二、氨氮超標常見原因

       導致（zhì）出水氨氮超標的原因涉及許多方（fāng）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，硝化細菌（jun1）能進行正常的生（shēng）理代謝活動，並隨溫度的升高，生物活性增大。在30℃左（zuǒ）右（yòu），其生物活性增至（zhì）*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（shuǐ）溫度（dù）在16℃之上時，采用8~10d的泥齡即可；但當溫度低於10℃時，應將泥齡SRT增至12~20d。

       2、汙泥負荷（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（huà）進行得越充分，NH3-N向（xiàng）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（líng）SRT

       與低（dī）負荷相對應，生物（wù）硝化係統的泥齡（líng）SRT一般較長，這主要是因為硝化細菌增殖速度較（jiào）慢，世代期長，如果不保（bǎo）證足夠長的SRT，硝化細菌就培養不起來，也就得不到硝化效果。實際運行中，SRT控製在多少，取決於溫度等因（yīn）素。但一般情況下（xià），要得到理想的（de）硝化效（xiào）果，SRT至少應在15d以（yǐ）上。

       4、水力停留時間HRT

       生物硝化（huà）係統曝氣池的水力停留時間Ta一（yī）般也較傳統活性汙泥工藝（yì）長，至少應在8h之上。這主要是因為硝化速率較有機汙染物的去除速率（lǜ）低得多，因而（ér）需（xū）要更長的反應時間。

       5、溶解氧DO

       硝化工藝混（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（dāng）DO小於1.0 mg/L時，硝化（huà）將受到完全（quán）抑製並趨於停止。生物硝化係統需維持高（gāo）濃度DO，其原因是多方麵的。*先，硝化細菌為專性好氧（yǎng）菌，無氧時即停止生命活動，不（bú）像分解有機物的細菌（jun1）那（nà）樣，大（dà）多數為兼性菌。其次，硝化（huà）細菌的（de）攝氧速率較（jiào）分解有機物的細菌低得多，如果不保持（chí）充足的氧量，硝化細（xì）菌將“爭奪（duó）”不到所需要的氧。另外，絕大多數硝化細菌（jun1）包埋在汙泥絮（xù）體內，隻（zhī）有保持混合液中較高的溶解氧濃度（dù），才能將（jiāng）溶解“擠入”絮體內，便於硝化菌攝（shè）取。

       一般情況下，將每克NH3-N轉化（huà）成NO3-N約需氧4.57g，對於典型的（de）城市汙水，生物硝化係統的實際（jì）供氧量一般（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

       硝化細菌對pH反應很敏（mǐn）感，在PH為8~9的範（fàn）圍內，其生（shēng）物活性*強，當PH＜6.0或＞9.6時，硝化菌的生物活性（xìng）將受（shòu）到抑（yì）製並趨於停止。在生物硝化係統中，應（yīng）盡量（liàng）控製混合液（yè）的pH大於7.0，當pH＜7.0時，硝化速率將明（míng）顯下（xià）降。當pH＜6.5時，則必須向汙水（shuǐ）中加堿。

       混合液pH下降的原（yuán）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堿性的，即pH一般都大（dà）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（bèi）轉化成NO3-N，會產生出部分礦化酸（suān）度H＋，這部分酸度將消耗部分（fèn）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（de）堿（jiǎn）度不足而（ér）TKN負荷（hé）又較高時，便會耗盡（jìn）汙水（shuǐ）中的堿度，使混合（hé）液pH降低至7.0以下，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（yīn）離子、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。當這些物質在汙水中（zhōng）的濃度（dù）較（jiào）高，便會抑製生物硝化的（de）正常運（yùn）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，硝化均會受到（dào）抑製。有趣的是，當NH3-N濃（nóng）度大於200mg/L時（shí），也會對硝化過程產生（shēng）抑製，但城市汙水中（zhōng）一般不會有如此高的NH3-N濃度。

       三、氨氮異常的控製措施

       若主體生化處理單元，若出（chū）現 NH4-N有上升態勢，針對不同的原因，可（kě）選擇如下應急措（cuò）施防止水質的進一步惡化。

       1、減小進水氨氮負荷

       減少進（jìn）水氨氮負荷，一是降低進（jìn）水（shuǐ）氨氮濃度，二是減少進水水量。對於接納部分工業（yè）廢水的汙水廠來說（shuō），容易受氨氮(或（huò）有機氮)的衝擊，因此（cǐ）在線儀顯示有高濃度氨氮進入時需及時啟用應急調節池，同時加大（dà）對排汙企業的抽樣監（jiān）測力度，從源頭控製（zhì）進水氨氮濃度。減少進水（shuǐ）水量是（shì）促進硝化菌恢複的強有效（xiào）手段，但實際運行中，受調節池停（tíng）留時間、外部管網外（wài）溢風險等製約，僅可實施幾小時。平日需積累各泵站輸送規律，合理調度爭取減負時間。

       2、維持硝化必須的堿度量

       氨氮的氧化過程（chéng）消耗堿度，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（jiāng）影響硝化過程的（de）進行，堿度增（zēng）加，硝化速率增大。但當（dāng）ALK/N≥9.19(堿度過量30)以後，繼續增加堿度，硝化速率增加甚微，甚（shèn）至會有所下降。過高的堿度會產生較（jiào）高的pH值，反而會（huì）抑製硝（xiāo）化的進行。故控製ALK/N在8-10較（jiào）為合理。在實際（jì）工程中（zhōng），可向硝化池內投加溶解完成的碳酸鈉以提高堿（jiǎn）度。

       3、合理控製氧濃度

       氨氮氧化需要消耗溶解氧（yǎng），但氧濃度（dù）並非越高越好。由氧氣在水中的傳質方程可知，液（yè）相主（zhǔ）體中的DO濃（nóng）度越高，氧的傳質（zhì）效率越低。綜合（hé）考慮氧在水中的傳質效率和微生物的硝化活性，調控好（hǎo）氧段的DO在2.5mg/L左右可以在不浪費（fèi）能量的情況下*大（dà）限度地提高對氨氮（dàn）的去除效率。

       4、其（qí）它（tā）工藝上的微（wēi）調

        ①減少排泥量。一是因為硝化菌世代周期長，較長的SRT有利於硝化（huà）菌的生長;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（tí）供更長的好氧時（shí）間，有利（lì）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泥濃度，提高係統（tǒng）的抗衝擊能力;另一方麵可降低進入氧化溝的氨氮濃度，進而減少高濃（nóng）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質的改（gǎi）善效果， 否則應更換其他方法或多（duō）種方法聯用（yòng），盡量縮（suō）短處理係統的恢複時間。

參考資料：

[1]陳（chén）煥軍. "市政汙水（shuǐ）處理廠出水氨氮超標問題（tí）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（chéng）師. “汙水處理 N（氮）P（磷（lín））超標的原（yuán）因分析及控製方法”