市政污水處理廠出水氨氮超標(biāo)問題分析及對策

任龍

摘 要：依據(jù)我國某城市污水處理廠出現(xiàn)氨氮超標(biāo)的情況來看，對氧化溝里面所具有耗氧速率情況、堿度變化等方面進(jìn)行了分析，并結(jié)合該污水處理廠在實(shí)際中的具體情況對氨氮超標(biāo)的幾點(diǎn)問題一一例舉出來，筆者依據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)對氨氮超標(biāo)的現(xiàn)象采取了科學(xué)的預(yù)防措施，避免發(fā)生水質(zhì)遭到破壞，亦或是將短硝化系統(tǒng)自行修復(fù)的能力帶來的影響提出了相應(yīng)的解決措施，提供給相關(guān)人士，供以借鑒。

關(guān)鍵詞：市政污水處理廠；氨氮超標(biāo)；分析；對策

由于氨氮作為水體環(huán)境中的一種營養(yǎng)素，可在某種程度上致使水體處于富營養(yǎng)化的狀態(tài)，同時也作為一種消耗氧氣的污染物。在最近幾年里，隨著我國處理廠建設(shè)及其范圍的日益擴(kuò)大下，污染處理廠一直在氮循環(huán)系統(tǒng)中扮演著重要的角色，在自然界中起到預(yù)防氨氮總量的作用。基于此，本文主要從出水氨氮異常時系統(tǒng)工藝數(shù)據(jù)的變化、常見原因、現(xiàn)氨氮異常情況時的控制措施幾個方面對市政污水處理廠出水氨氮超標(biāo)問題進(jìn)行論述，并提出一些恰當(dāng)?shù)慕鉀Q措施，提供給相關(guān)人士，供以借鑒。

1 出水氨氮異常時系統(tǒng)工藝數(shù)據(jù)的變化

該廠在運(yùn)行穩(wěn)定的情況下，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(nèi)將迅速上升。出水?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)測往往受監(jiān)測頻次、監(jiān)測速度等影響，數(shù)據(jù)結(jié)果反饋滯后。借助硝化效果短期內(nèi)急劇變化的特點(diǎn)，分析各項(xiàng)表征硝化影響因素的工藝數(shù)據(jù)，以此判斷系統(tǒng)的健康度，進(jìn)而及時采取相關(guān)補(bǔ)救措施。

1.1 氧濃度變化判斷耗氧速率快慢

在忽略細(xì)菌自身同化作用的條件下，硝化過程分兩步進(jìn)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氧化成硝酸鹽氮[1]。其相應(yīng)的反應(yīng)式為：亞硝化反應(yīng)方程式：（1）硝化反應(yīng)方程式：（2）硝化過程總反應(yīng)式：（3）由式（3）可知，每去除1gNH4+-N需消耗4.57gO2。利用上述結(jié)論，相關(guān)人員通過測量OUR表征硝化活性來了解反應(yīng)器中的硝化狀態(tài)。在曝氣量固定，進(jìn)水負(fù)荷變化不大的情況下，硝化是否完全直接影響生化池內(nèi)溶解氧濃度的高低，因此發(fā)現(xiàn)出水氨氮異常時，操作人員需充分利用中控系統(tǒng)好氧池實(shí)時DO曲線的變化規(guī)律，根據(jù)氧消耗情況來判斷硝化效果，短期內(nèi)DO曲線呈明顯上升趨勢的需積極采取措施，防止系統(tǒng)的進(jìn)一步惡化。

1.2 出水pH變化堿度消耗快慢

由式（1）可知，生物在硝化反應(yīng)進(jìn)行中伴隨大量H+，消除水中的堿度。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，堿度的消耗會有所下降。因此可以通過對出水在線pH的變化情況判斷氧化溝的硝化效果。在線pH計，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，實(shí)時反饋，在實(shí)際運(yùn)行中尤為有效。

2 常見原因

2.1 客觀因素影響

對該城市來說，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候。全年的降雨量較多，并且收集的空間比較廣泛，在較短的時間內(nèi)就可以使進(jìn)水水量的系數(shù)大幅度提高，而水量會超出規(guī)定的負(fù)荷，從而將硝化停留時間進(jìn)行了縮短。

此外，溫度也對硝化的影響明顯，在低溫條件下硝化細(xì)菌的繁殖速度降低，體內(nèi)酶活力受到抑制，代謝速度較慢。一般低于15℃硝化速率降低，12～14℃下活性污泥中硝酸菌活性受到更嚴(yán)重的抑制。

2.2 進(jìn)水濃度過高

該廠進(jìn)水包括精細(xì)化工廢水，常受高濃度的廢水及進(jìn)水CODcr、氨氮、有機(jī)氮等高濃度的沖擊。CODcr對工藝過程中硝化段的影響主要體現(xiàn)在異養(yǎng)菌與硝化菌對氧的競爭方面。CODcr高時利于異氧菌生長，異養(yǎng)菌占優(yōu)勢，硝化菌少從而導(dǎo)致硝化效果不好。有機(jī)氮在經(jīng)過水解酸化后可轉(zhuǎn)化成氨氮，對硝化的影響等同于氨氮。氨氮負(fù)荷過高對活性污泥系統(tǒng)有巨大的沖擊作用。此外，過高的氨氮會導(dǎo)致游離氨濃度的增加，游離氨對亞硝酸轉(zhuǎn)化為硝酸的抑制性影響是很明顯的，因?yàn)橛坞x氨的升高導(dǎo)致亞硝酸氮的積累。

2.3 其他因素

不僅僅是這樣，諸多因素都在某種程度上影響著硝化效果。比如：當(dāng)PH值過高的情況下，就會對微生物的生長情況帶來影響，將濃度抑制硝化菌加以提升。一般情況下，硝化菌還會對重金屬、氰化物等相關(guān)物質(zhì)較為敏感些。所以，相關(guān)人員可以通過在水樣的環(huán)境下對硝化菌毒性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而可以準(zhǔn)確的看出在廢水中是否會對硝化菌起到預(yù)制的效果。

3 發(fā)現(xiàn)氨氮異常情況時的控制措施

3.1 合理控制氧濃度

氨氮氧化應(yīng)當(dāng)不斷將氧氣進(jìn)行消耗溶解，然而氧氣的濃度并不是越高就越好。因?yàn)檠鯕庠谒纬傻膫髻|(zhì)方程可以看出，在液相主體中所含有的DO有著較高的濃度，氧氣的傳質(zhì)水平不高。相關(guān)人員在對水中傳質(zhì)水平以及相應(yīng)硝化活性進(jìn)行充分的考慮，將氧段的DO加以調(diào)節(jié)，控制在2.5mg/L的范圍內(nèi)，能夠在節(jié)約的環(huán)境下盡可能將氨氮的去除水平加以提升。

3.2 投加消化促進(jìn)劑

所謂硝化促進(jìn)劑簡單的說是相關(guān)人員應(yīng)用微生物營養(yǎng)及其相應(yīng)的生理學(xué)手段進(jìn)行科學(xué)的調(diào)配，并依據(jù)微生物營養(yǎng)生理及其污水處理所形成的共代謝原理，進(jìn)一步推動硝化細(xì)菌發(fā)生作用，從而最大程度將氨氮去除質(zhì)量加以提升?；诖?，筆者試著在硝化效果上減弱，并將氨氮慢慢的提高，加大投加力度，有著顯著的效果。但是這樣也存在一定的缺陷，系統(tǒng)在失去硝化能力的情況下進(jìn)行投加，所產(chǎn)生的效果不是很顯著，并且該類產(chǎn)品的價格較為昂貴，沒有較強(qiáng)的實(shí)用性能。

3.3 減小進(jìn)水氨氮負(fù)荷

一般情況下，減少進(jìn)水氨氮負(fù)荷的手段主要有以下兩種：一種是減少進(jìn)水氨氮濃度；另一種是減少進(jìn)水水量。因?yàn)樵撐鬯幚韽S接收了一些化工廢水，很容易受到氨氮帶來的影響。因此，在相關(guān)設(shè)備上可以看出當(dāng)高濃度氨氮進(jìn)入到指定位置以后就需要將應(yīng)急調(diào)節(jié)池進(jìn)行啟動，與此同時提高對抽樣的監(jiān)測水平，最大程度從源頭對水氨氮濃度加以控制。盡可能避免進(jìn)水水量是進(jìn)一步推動硝化菌恢復(fù)的關(guān)鍵所在。然而在具體運(yùn)作的過程中，由于在某種程度上受到調(diào)節(jié)池停留時間、相關(guān)外溢風(fēng)險等因素的影響，通?？梢詫?shí)施多個小時。相關(guān)人員需要在日常工作中對不同泵站的輸送情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而可以科學(xué)的爭取減負(fù)時間。

結(jié)束語

通過以上內(nèi)容的論述，可以得知：由于出水氨氮是當(dāng)前處理廠作為主要的控制指標(biāo)，倘若出水氨氮發(fā)生異常的情況下，那么數(shù)據(jù)就會大幅度的提高，使相關(guān)人員不能及時的處理，所造成的后果不堪設(shè)想。因此，這樣就要求相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對不同因素進(jìn)行充分的考慮，可以快捷、精準(zhǔn)的對硝化效果產(chǎn)生的趨勢進(jìn)行判斷。同時，還能夠采取科學(xué)的控制手段，將硝化系統(tǒng)的恢復(fù)時間的時間加以縮短。

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