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（cháng）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（biàn）捷、準確的判斷硝化效果的發展趨勢（shì）。同時，采取切實有（yǒu）效的（de）控製措施（shī），可縮短硝化係統的恢複時間（jiān）。

       一、氨氮異常時工藝數據的變化

       在運行穩定的情況下，出水氨氮往往能保持較低的水平，但（dàn）硝（xiāo）化菌一旦受損，出水氨氮濃度短期內將迅速上（shàng）升。出水數據監測往往受（shòu）監測頻次、監測速度等（děng）影（yǐng）響（xiǎng），數據結果反饋滯後（hòu）。借助硝化效（xiào）果短期內急劇變化的特點，分析各項表（biǎo）征硝（xiāo）化影響因素（sù）的工藝（yì）數據，以此判斷係統的健康度，進而及時（shí）采取相關補救措施。

       1、氧濃度變（biàn）化判斷耗氧速率快（kuài）慢 在忽略細菌（jun1）自身同化作用的條件下（xià），硝化過（guò）程分兩步進行：氨氮（dàn）在亞硝化菌（jun1）的作用下被氧化（huà）成（chéng）亞硝酸鹽氮，亞硝酸鹽氮在硝（xiāo）化菌的作用下被氧化成硝（xiāo）酸鹽氮（dàn）。根據硝化反應公式每去除1g NH4+-N需（xū）消耗4.57g O2。利用上述（shù）結論，王建龍等人通過測量OUR表征硝化活性（xìng）來了解反應器中的硝化（huà）狀態。在曝氣量固定，進水負荷變化（huà）不（bú）大的情況（kuàng）下，硝化（huà）是否完全直接影響生化（huà）池（chí）內溶解氧濃度的高低，因此發現出水氨氮（dàn）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，根據氧（yǎng）消耗情況來判斷硝（xiāo）化（huà）效果（guǒ），短期（qī）內DO曲線呈明顯上升趨勢的需積極采取措施，防止係統的進一步惡化。

       2、出水pH變化（huà）堿度消耗快慢 生（shēng）物（wù）在硝化（huà）反應進行中伴隨大量H+，消除水中的（de）堿度。每1g氨被氧（yǎng）化需消耗7.14g堿度(以（yǐ）CaCO3計)。反之，隨（suí）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的變化情況判斷硝化池的硝化效果。在線pH計，數據準確可靠，實時反饋（kuì），在實（shí）際運行中尤為有效。

       二、氨氮超標常（cháng）見原（yuán）因

       導致出（chū）水氨氮超標的原因涉及許多方麵，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，硝化細菌能進行正（zhèng）常的生理代謝（xiè）活動，並隨（suí）溫度的升（shēng）高，生物活性增大。在30℃左右，其生物活性（xìng）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（dù）在16℃之上時，采用8~10d的泥（ní）齡即可；但當溫度低於10℃時，應將泥齡SRT增（zēng）至12~20d。

       2、汙泥負荷F/M

       生物硝化屬低負荷（hé）工（gōng）藝，F/M一（yī）般都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下（xià）。負荷越（yuè）低，硝化進行得越充分，NH3-N向NO3—-N轉化的效率就越高。有時（shí）為了（le）使出水（shuǐ）NH3-N非常低，甚至采用F/M為0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的（de）超低負荷。

       3、泥齡SRT

       與低負荷（hé）相對應，生物硝（xiāo）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，世代期長，如果不保證足夠長（zhǎng）的SRT，硝化細菌（jun1）就培養不起來，也就得不到硝（xiāo）化（huà）效果。實際運行中，SRT控製在多少，取決於溫度等因素（sù）。但一般情況下，要得（dé）到理想的硝化效果，SRT至少應在15d以上。

       4、水力停留時間HRT

       生物（wù）硝化係統曝氣池的水力停留時間Ta一般也較傳統活（huó）性汙泥工藝長，至少應在8h之上。這主要是因為硝化速率較（jiào）有機汙染物的去（qù）除速率低得多，因而需要（yào）更長的反應時（shí）間。

       5、溶解氧DO

       硝化工藝混合液的DO應控製在2.0 mg/L，一般在2.0~3.0 mg/L之（zhī）間。當DO小於2.0 mg/L時，硝化（huà）將受到抑（yì）製；當DO小（xiǎo）於1.0 mg/L時，硝化將受到完全抑製並趨於停止。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菌，無氧時即停止生命活動，不像分解有機物的細菌那（nà）樣，大多數為兼性菌。其（qí）次，硝化細菌的攝氧速率較分解（jiě）有機物的細菌低得多，如果不保持（chí）充足的氧（yǎng）量，硝化細菌（jun1）將“爭奪”不（bú）到所需要的氧。另外，絕大多數（shù）硝化細菌包埋在（zài）汙泥絮體（tǐ）內，隻有保持混合（hé）液中（zhōng）較高的溶解氧濃度，才能將溶解“擠入（rù）”絮體內，便於硝（xiāo）化菌攝（shè）取。

       一般情況下，將每克NH3-N轉（zhuǎn）化成NO3-N約需氧4.57g，對於典型的城市汙水，生物硝化係（xì）統（tǒng）的實際供氧量一般（bān）較傳統活性汙泥工藝高50%以上，具體取（qǔ）決於進水中的TKN濃度。

       6、pH和堿度

       硝化細菌對pH反應很敏感，在PH為8~9的（de）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（huó）性將受到抑製並趨於（yú）停止。在生物硝化係統中，應盡（jìn）量控製混合液的pH大於7.0，當pH＜7.0時，硝（xiāo）化速（sù）率將明顯下降。當pH＜6.5時，則必須向汙水中加堿。

       混合液pH下降的原因可能有兩個，一（yī）是進水（shuǐ）中（zhōng）有強酸排入，導致入流汙水（shuǐ）pH降低，因而混合（hé）液的（de）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（de），即（jí）pH一般（bān）都大（dà）於7.0，此時混合液的pH則主要取決於入流（liú）汙水中堿度的（de）大小。由硝化反應方程可看出，隨著NH3-N被轉化成NO3-N，會產生出部分礦化酸度H＋，這（zhè）部（bù）分酸度將消耗部分堿度，每克NH3-N轉化為NO3-N約消耗7.14g堿度(以（yǐ）CaCO3計)。因而（ér）當汙水中的堿度不足而TKN負（fù）荷又較高時，便會耗盡汙水中的堿度，使混合液pH降低至7.0以下，使硝化速率降低或受到抑製。

       7、有毒（dú）物質

       某（mǒu）些重金屬離子、絡合陰離子、氰（qíng）化物以及一（yī）些有機物質會幹擾或破壞硝化細菌的正常生理活動。當這些物質在汙水中的濃度較高（gāo），便會抑製生（shēng）物硝化的正常運行。例如，當鉛離子大於0.5mg/L、酚（fēn）大於5.6mg/L、硫脲大於0.076mg/L時，硝化均會受到抑（yì）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有如此（cǐ）高的NH3-N濃度。

       三、氨氮異常的控製措施（shī）

       若主體生化（huà）處理單元，若出現 NH4-N有上升（shēng）態勢，針對不同的原（yuán）因，可選擇如下應急措施防止水質的進一步（bù）惡化。

       1、減小進水（shuǐ）氨氮負荷

       減少進水氨氮負荷，一（yī）是降低進水氨氮濃（nóng）度，二是減少進（jìn）水水量。對於接納部分工業廢水的汙水廠來（lái）說，容易受氨氮(或有機氮)的衝擊，因此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（shí）加大對排汙企（qǐ）業的抽樣監測力度，從源頭（tóu）控（kòng）製進水氨（ān）氮濃度。減少進水水量是促進硝化（huà）菌恢複的強有效手段，但實際運行中，受（shòu）調節池停留時（shí）間、外部管網外溢風險等製約，僅可（kě）實施幾小時。平日需（xū）積累各泵站輸送規律，合理調（diào）度爭（zhēng）取減負時間。

       2、維持硝化必須（xū）的堿度量

       氨（ān）氮的氧（yǎng）化過程消耗堿度，pH值下（xià）降，從而影響硝化的正常進行（háng），因此溶液中（zhōng）必須有（yǒu）充足的堿度才能（néng）保證硝（xiāo）化（huà）的順利進行。實驗研究表明，當ALK/N<8.85時，堿度將影響（xiǎng）硝（xiāo）化過程的（de）進行，堿度增加，硝化速率增大。但當ALK/N≥9.19(堿度過量30)以（yǐ）後，繼續增加堿度，硝化速率增加甚微，甚至會有所下降。過高的堿度會產生較高的pH值，反而會抑製（zhì）硝化的（de）進行（háng）。故控製ALK/N在8-10較為合理。在實際工程中，可向硝化池內投加溶解完成的碳酸鈉以提高堿度。

       3、合理控製氧濃度

       氨氮氧化需要消耗（hào）溶解氧，但氧（yǎng）濃度並非越高（gāo）越好。由（yóu）氧氣在水中的傳質（zhì）方程可知，液相主體中的DO濃度越高，氧（yǎng）的傳質效率越低。綜合考（kǎo）慮氧在水中的傳質（zhì）效率和微生物的硝化活性，調控好氧段的DO在2.5mg/L左右可（kě）以在不浪費能量的情況下*大限（xiàn）度地提高對氨氮的去（qù）除效率。

       4、其它工藝上的微調

        ①減少排泥量。一是因為硝化菌世代周期長，較長的SRT有利於硝化菌的生長;二是硝（xiāo）化效果降低時，大量的硝化菌被流失，排泥會加（jiā）速硝化菌的（de）流失。

        ②增加內、外回流。前者是為係統提供更長的好（hǎo）氧時間，有（yǒu）利於硝化菌的生長。後者一方麵可維持生化單元相對（duì）較（jiào）高的（de）汙泥濃度，提高係統的（de）抗衝擊能力;另一方麵可降低進入氧化溝的氨氮濃度，進而減少高濃度氨氮或遊離氨對硝化菌的抑製作（zuò）用。

       ③加大取樣化驗分析頻次（cì）， 檢驗所采取的應急措（cuò）施對出水水質的改（gǎi）善效果， 否則應更（gèng）換其他方法或多種（zhǒng）方法聯用，盡量縮短（duǎn）處理係統的恢複時間。

參考資料：

[1]陳煥軍. "市政（zhèng）汙水處理廠（chǎng）出水氨氮超標問題分析及對策." 建築工程技（jì）術與設計 000.008(2015):1256-1256.[2]環保（bǎo）工程師. “汙水處理 N（氮）P（磷）超標的原因分析及控製方法”