污水处理厂出水氨氮超标问题分析及对策
时间：2020-03-10
一、污水厂处理氨氮的方法
目前，主要的降氨氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。以上方法会因氨氮浓度、再生问题、处理成本等原因而使其应用受到限制。目前，大型污水厂还是采用传统生物脱氮技术，主要包括A/O法和A2/O、氧化沟以及各种改进型SBR等生物处理法，在处理过程中，脱氮主要通过硝化、反硝化过程实现。
二、导致污水厂氨氮超标的因素
随着环保的日益严格，污水处理厂的稳定运行尤为重要。目前，污水厂脱氮主要通过硝化、反硝化过程实现，硝化细菌多为自养菌，增殖缓慢，世代周期长，对外界因素敏感，易受水质、水量冲击。一旦生化系统进水水质及水量发生大幅度变化，将对生物系统造成冲击，硝化细菌大量消失，很难自然恢复。通常导致污水处理厂氨氮超标的因素包括以下几个方面：
1. 进水浓度过高
高浓度进水COD、氨氮和有机氮均影响硝化系统氨氮处理效果。COD对硝化阶段的影响主要体现在异养细菌与硝化细菌对氧的竞争。当COD高时，它有利于异氧细菌的生长，异养细菌占主导地位，硝化细菌较少，导致硝化效果差。有机氮经过水解酸化后，可转化为氨氮，间接导致进水氨氮升高。过量的氨氮负荷对活性污泥系统产生巨大影响。此外，过高的氨氮会导致游离氨浓度增加，进而导致亚硝酸盐的积累。
2. COD与SS含量比例失调
受进水水质及系统设计的影响，初沉池沉淀不充分，无机质无法充分去除，致使活性污泥的有效成分偏低，实际有机污泥负荷偏高。SV30即使在正常范围内，但是无机物含量高，MLSS含量高，MLVSS/MLSS偏低，这种情况计算负荷有偏差，排泥量过大。此外，无机颗粒沉降于好氧区，易堵塞曝气头，影响曝气效果。
3. 温度影响
低温下，硝化细菌的繁殖速率降低，体内的酶活性被抑制，代谢速度缓慢。硝化速率一般低于15℃活性开始降低，当温度低于12℃时硝化反应速率显著下降，在污水温度小于8℃时，微生物菌胶团的硝化、反硝化活动受到明显抑制甚至停止。因此冬季容易造成氨氮处理能力下降。
4. 其它因素
此外，影响硝化作用的因素很多。例如，高pH值会影响微生物的正常生长，增加水中游离氨的浓度，抑制硝化细菌。硝化细菌对重金属、酚类和氰化物等有毒物质也特别敏感。因此，硝化细菌对水样的毒性试验可用于确定废水对硝化作用是否有抑制作用。
三、发现氨氮异常时的控制措施
如果出水氨氮呈上升趋势，可以选择以下应急措施以防止水质进一步恶化。
1. 降低进水氨氮负荷
降低氨氮的摄入量。当发现高浓度氨氮进入时，需要及时启动紧急调节池，并增加对进水的取样监测。从源头控制氨氮浓度。减少水的摄入是促进硝化细菌恢复的有效手段，但在实际操作中，由于调节池的停留时间等限制，只能实现数小时。
2. 减少氧污泥排放量
由于硝化细菌的繁殖周期很长，适当延长SRT对硝化细菌的生长有利；其次，当硝化作用降低时，大量硝化细菌流失，排泥会加速硝化细菌的流失。
3. 增加生化系统内外回流
一方面，这样可以保持较高的污泥浓度，提高系统的抗冲击性，另一方面，可以降低进入生化系统的氨氮浓度，从而降低高浓度氨氮或游离氨对硝化细菌的抑制作用。
4. 投加硝化细菌快速促进硝化系统恢复
硝化细菌是人工富集培养后的微生物菌剂，比常规的细菌具有更好的生物活性，解决了硝化细菌自然生长缓慢的问题。根据污水处理的微生物营养和生理学原理，投加后可以显著提高系统中硝化细菌的生长繁殖速率，促进硝化系统的快速恢复。硝化细菌既可以用于系统恢复，也可以在不增加池容的情况下提高原有系统的氨氮处理能力。投加后可逐步提高负荷，增加进水氨氮，效果显著。
尤其是近期，新型冠状病毒引起的肺炎让全国家庭、企业的消毒意识增强，含氯消毒剂使用量增加，可能导致进水余氯升高。消毒剂的杀菌作用对生化系统造成冲击。外加菌剂，快速恢复生化系统的处理能力，是最佳的选择。
四、生物法处理氨氮案例
处理水量：1500m3/d
项目性质：氨氮去除
项目概况：采用“水解酸化+接触氧化”工艺， 进水COD600-800mg/L，氨氮100-150mgL/；
处理现状：生化系统氨氮去除不稳定，出水氨氮80-130mg/L；
处理要求：出水氨氮稳定于8mg/L以下；
产品使用效果：采用生物激活技术20天后，出水氨氮稳定达标，污泥沉降性能明显改善，钟虫等原生动物大量出现。
目前，主要的降氨氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。以上方法会因氨氮浓度、再生问题、处理成本等原因而使其应用受到限制。目前，大型污水厂还是采用传统生物脱氮技术，主要包括A/O法和A2/O、氧化沟以及各种改进型SBR等生物处理法，在处理过程中，脱氮主要通过硝化、反硝化过程实现。
二、导致污水厂氨氮超标的因素
随着环保的日益严格，污水处理厂的稳定运行尤为重要。目前，污水厂脱氮主要通过硝化、反硝化过程实现，硝化细菌多为自养菌，增殖缓慢，世代周期长，对外界因素敏感，易受水质、水量冲击。一旦生化系统进水水质及水量发生大幅度变化，将对生物系统造成冲击，硝化细菌大量消失，很难自然恢复。通常导致污水处理厂氨氮超标的因素包括以下几个方面：
1. 进水浓度过高
高浓度进水COD、氨氮和有机氮均影响硝化系统氨氮处理效果。COD对硝化阶段的影响主要体现在异养细菌与硝化细菌对氧的竞争。当COD高时，它有利于异氧细菌的生长，异养细菌占主导地位，硝化细菌较少，导致硝化效果差。有机氮经过水解酸化后，可转化为氨氮，间接导致进水氨氮升高。过量的氨氮负荷对活性污泥系统产生巨大影响。此外，过高的氨氮会导致游离氨浓度增加，进而导致亚硝酸盐的积累。
2. COD与SS含量比例失调
受进水水质及系统设计的影响，初沉池沉淀不充分，无机质无法充分去除，致使活性污泥的有效成分偏低，实际有机污泥负荷偏高。SV30即使在正常范围内，但是无机物含量高，MLSS含量高，MLVSS/MLSS偏低，这种情况计算负荷有偏差，排泥量过大。此外，无机颗粒沉降于好氧区，易堵塞曝气头，影响曝气效果。
3. 温度影响
低温下，硝化细菌的繁殖速率降低，体内的酶活性被抑制，代谢速度缓慢。硝化速率一般低于15℃活性开始降低，当温度低于12℃时硝化反应速率显著下降，在污水温度小于8℃时，微生物菌胶团的硝化、反硝化活动受到明显抑制甚至停止。因此冬季容易造成氨氮处理能力下降。
4. 其它因素
此外，影响硝化作用的因素很多。例如，高pH值会影响微生物的正常生长，增加水中游离氨的浓度，抑制硝化细菌。硝化细菌对重金属、酚类和氰化物等有毒物质也特别敏感。因此，硝化细菌对水样的毒性试验可用于确定废水对硝化作用是否有抑制作用。
三、发现氨氮异常时的控制措施
如果出水氨氮呈上升趋势，可以选择以下应急措施以防止水质进一步恶化。
1. 降低进水氨氮负荷
降低氨氮的摄入量。当发现高浓度氨氮进入时，需要及时启动紧急调节池，并增加对进水的取样监测。从源头控制氨氮浓度。减少水的摄入是促进硝化细菌恢复的有效手段，但在实际操作中，由于调节池的停留时间等限制，只能实现数小时。
2. 减少氧污泥排放量
由于硝化细菌的繁殖周期很长，适当延长SRT对硝化细菌的生长有利；其次，当硝化作用降低时，大量硝化细菌流失，排泥会加速硝化细菌的流失。
3. 增加生化系统内外回流
一方面，这样可以保持较高的污泥浓度，提高系统的抗冲击性，另一方面，可以降低进入生化系统的氨氮浓度，从而降低高浓度氨氮或游离氨对硝化细菌的抑制作用。
4. 投加硝化细菌快速促进硝化系统恢复
硝化细菌是人工富集培养后的微生物菌剂，比常规的细菌具有更好的生物活性，解决了硝化细菌自然生长缓慢的问题。根据污水处理的微生物营养和生理学原理，投加后可以显著提高系统中硝化细菌的生长繁殖速率，促进硝化系统的快速恢复。硝化细菌既可以用于系统恢复，也可以在不增加池容的情况下提高原有系统的氨氮处理能力。投加后可逐步提高负荷，增加进水氨氮，效果显著。
尤其是近期，新型冠状病毒引起的肺炎让全国家庭、企业的消毒意识增强，含氯消毒剂使用量增加，可能导致进水余氯升高。消毒剂的杀菌作用对生化系统造成冲击。外加菌剂，快速恢复生化系统的处理能力，是最佳的选择。
四、生物法处理氨氮案例
处理水量：1500m3/d
项目性质：氨氮去除
项目概况：采用“水解酸化+接触氧化”工艺， 进水COD600-800mg/L，氨氮100-150mgL/；
处理现状：生化系统氨氮去除不稳定，出水氨氮80-130mg/L；
处理要求：出水氨氮稳定于8mg/L以下；
产品使用效果：采用生物激活技术20天后，出水氨氮稳定达标，污泥沉降性能明显改善，钟虫等原生动物大量出现。
