氨氮超標是汙水處理中常（cháng）見異常情況之（zhī）一，當出（chū）水氨（ān）氮發生異常時，可通過對係統耗（hào）氧（yǎng）速率、堿度（dù）消耗等硝化影響因（yīn）素的分析，可較（jiào）為便捷、準確的（de）判斷硝化效果的（de）發展趨勢。同時，采取切實有效的控製（zhì）措施，可縮短硝化係統的恢複時間。

       一、氨氮異常時工藝（yì）數據的（de）變化

       在運行穩定的情況下，出水氨氮往往（wǎng）能（néng）保持較低的水平，但硝化菌（jun1）一旦受損，出水（shuǐ）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、監測速度等影響，數據結果反饋滯後。借助硝化效果短期（qī）內急（jí）劇變化的特點，分析（xī）各項表征硝化影響因素的工藝數據，以此（cǐ）判斷（duàn）係統的健康度，進而及時采取相關補救措施。

       1、氧（yǎng）濃度變化判斷耗氧速率快慢 在忽略細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（yǎng）化成硝酸鹽氮。根據硝化（huà）反應公式每去除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表征硝化活性來了解反應器中的硝化狀（zhuàng）態。在曝氣量固定，進（jìn）水負荷變化（huà）不大的情況下，硝（xiāo）化是否完全直（zhí）接影響生化（huà）池內溶解氧濃度的（de）高低（dī），因（yīn）此發現出（chū）水氨氮（dàn）異常時（shí），操作（zuò）人員需充分利用中控係統好氧池實時DO曲線（xiàn）的變化規律，根據氧消耗（hào）情況（kuàng）來判斷硝化效果（guǒ），短期內DO曲線呈明顯上（shàng）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變化堿度消耗（hào）快慢 生物在（zài）硝化反應進行中伴隨大量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（zhe）硝化效果的（de）減弱，堿度的消耗會有所下降。因（yīn）此可以通過對出水在線pH的（de）變化情況判斷硝（xiāo）化池的硝化效果。在線pH計，數（shù）據（jù）準確可靠，實時反饋，在實際運行中尤為（wéi）有效（xiào）。

       二、氨氮超（chāo）標常見原因

       導致出水氨氮超標（biāo）的原因涉（shè）及許多方麵，主要有（yǒu）：

       1、溫（wēn）度

       硝化細（xì）菌對溫度（dù）的變化也很敏感。在5~35℃的範圍（wéi）內，硝化細菌能進行正常的生理（lǐ）代謝（xiè）活動，並隨溫度的升高，生物活性增大。在30℃左右，其生物活性增（zēng）至*大，而在低於（yú）5℃時，其生理活動趨於停止。在生物硝化（huà）係統的運行管理中，當汙水溫度（dù）在16℃之上時，采用8~10d的泥齡即可；但當溫度低於10℃時，應（yīng）將泥齡SRT增至12~20d。

       2、汙泥（ní）負荷F/M

       生物硝（xiāo）化屬低負荷工藝，F/M一（yī）般都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下。負荷越低，硝化進行得越充（chōng）分，NH3-N向NO3—-N轉化的（de）效率就越高。有時為（wéi）了使出水NH3-N非常低，甚（shèn）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（xì）統的泥齡SRT一（yī）般（bān）較長（zhǎng），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，硝化細菌就培養（yǎng）不起來，也就（jiù）得不（bú）到硝化效果。實際運行中，SRT控製在多（duō）少，取（qǔ）決於溫度（dù）等因素。但一般情況下，要得到理想的硝化效果，SRT至少應在（zài）15d以上。

       4、水力（lì）停留時間（jiān）HRT

       生物硝化係統曝氣池的水力（lì）停留時間Ta一般也較（jiào）傳統活性汙泥工藝長，至少應在8h之上。這主要是因為硝化速（sù）率較有機汙染物的去除速率低得多，因而需要更（gèng）長的反應時間（jiān）。

       5、溶解氧DO

       硝（xiāo）化工藝混合液的（de）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1.0 mg/L時，硝化將受（shòu）到完全抑製並趨於停止。生物硝化係統需維持高（gāo）濃度（dù）DO，其原因是多方麵的。*先，硝化（huà）細菌為專性好氧菌（jun1），無氧時即停止生（shēng）命活動，不像分解有機物的細菌那樣（yàng），大多數為（wéi）兼性菌。其次，硝化細菌的攝氧速率（lǜ）較分解有機物的細菌低得多，如果不保持充足的氧量（liàng），硝化細菌將（jiāng）“爭奪”不到所需要的氧。另外，絕大多數硝（xiāo）化細菌（jun1）包（bāo）埋在汙（wū）泥絮體內，隻有保持（chí）混合液（yè）中較高的溶解氧濃度，才能將溶解“擠入”絮體內，便於（yú）硝化菌（jun1）攝（shè）取（qǔ）。

       一般情況下，將每（měi）克NH3-N轉化成NO3-N約需氧4.57g，對於典型（xíng）的城市汙水，生物硝化係（xì）統的實際供氧量一般較傳（chuán）統活性（xìng）汙泥工藝高50%以上，具體取決於進水中（zhōng）的TKN濃度。

       6、pH和堿（jiǎn）度

       硝化細菌對pH反應很敏感，在PH為8~9的範圍內，其（qí）生物活性*強，當PH＜6.0或＞9.6時，硝化（huà）菌的生物活（huó）性將受到抑製（zhì）並趨於（yú）停（tíng）止。在生物硝化係統中，應盡量控製混合液的pH大於7.0，當pH＜7.0時，硝化速率將明顯（xiǎn）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（pái）入，正常的城市汙水應（yīng）該是偏堿性的，即pH一般都大於7.0，此時混合液的pH則（zé）主要取決於入流汙水中堿度的大小。由硝化反應（yīng）方程可看出，隨著NH3-N被轉化（huà）成NO3-N，會產生（shēng）出部分礦化（huà）酸度H＋，這部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CaCO3計)。因而當汙水中（zhōng）的堿度不足而TKN負荷又較高時，便會耗盡汙水中的（de）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

       某些重金（jīn）屬離子、絡合陰離子、氰化物以及一些有機物質會幹擾或破壞（huài）硝化細菌的正常生理活動。當這些物（wù）質在汙水中的濃度較高，便會抑製生物硝化的正（zhèng）常運行。例如，當鉛離（lí）子大（dà）於（yú）0.5mg/L、酚大於5.6mg/L、硫脲大於0.076mg/L時，硝化均會受到抑製。有趣的是，當NH3-N濃度大於200mg/L時，也（yě）會對（duì）硝化過程產生抑製，但（dàn）城市汙水中一般不會有如此（cǐ）高（gāo）的NH3-N濃度。

       三、氨氮異常的控製措施（shī）

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

       1、減小進水氨氮負荷

       減少進水氨氮負荷，一是降（jiàng）低（dī）進水氨氮濃度，二是減少進水（shuǐ）水量。對於接納部分工業廢水的汙（wū）水廠來說，容易（yì）受氨氮(或有（yǒu）機氮)的衝擊，因此在線儀顯（xiǎn）示有高濃度氨氮進入時需及時啟用應急調節池（chí），同時加（jiā）大對排汙企業的抽樣監測力度，從源頭控製進水氨氮（dàn）濃度。減少進水水量是促進硝化菌恢複的強有效手段，但實際運（yùn）行中，受（shòu）調節池停留時間、外部管網外溢風險等製約，僅可實（shí）施幾小時。平日需積累各泵站輸送規律，合理調度爭取減（jiǎn）負時（shí）間。

       2、維持硝（xiāo）化（huà）必須的堿度量

       氨氮的氧化過程消耗堿度，pH值下降，從而影（yǐng）響（xiǎng）硝化（huà）的正常進行，因此溶液中必須有充足的（de）堿度才（cái）能保證硝化的順利進行。實驗（yàn）研（yán）究表明，當ALK/N<8.85時（shí），堿度將影響硝化過（guò）程的進行，堿度增加，硝化（huà）速率增大。但當ALK/N≥9.19(堿度過量30)以後，繼續增加堿度，硝化速率增（zēng）加甚微，甚至會有所下降。過高的堿（jiǎn）度會產生較高的pH值，反（fǎn）而（ér）會抑製硝化的進行。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（jiǎn）度。

       3、合理控製氧濃度

       氨氮氧化需要消耗（hào）溶解氧，但氧（yǎng）濃度並非越高越好。由氧氣在水中的傳（chuán）質方程可知，液相主體中的DO濃度越（yuè）高（gāo），氧的傳質效率越低。綜合（hé）考慮氧在水中的傳（chuán）質效率和微生物（wù）的硝化活性，調控好氧段的DO在2.5mg/L左右（yòu）可以在不浪費能（néng）量的情況（kuàng）下*大限度地提高（gāo）對氨氮的去除效（xiào）率。

       4、其它工藝上的微（wēi）調

        ①減少排泥量。一是因為（wéi）硝化菌世代（dài）周期長，較（jiào）長（zhǎng）的SRT有利於硝化菌的生（shēng）長（zhǎng）;二是硝化效果降低時，大量的硝化菌被流（liú）失，排泥會加速（sù）硝化（huà）菌的流失。

        ②增加內、外回流。前者是為係統提供更長的好氧時（shí）間，有利於硝（xiāo）化菌（jun1）的生長。後者一方麵可維持生化單元相對較高的汙泥（ní）濃度，提高係統的抗衝擊能力;另一方麵（miàn）可降低進入氧化溝的（de）氨（ān）氮濃度，進而減少高濃度氨氮（dàn）或遊離氨對硝化菌的抑製作（zuò）用。

       ③加大取樣化驗分析頻（pín）次， 檢驗（yàn）所采取的應急措施對出水水質的改（gǎi）善效果， 否（fǒu）則應（yīng）更換其他方法（fǎ）或多種方法聯用，盡量（liàng）縮短處理（lǐ）係統的（de）恢（huī）複時間。

參考（kǎo）資料：

[1]陳煥軍（jun1）. "市（shì）政汙（wū）水處理（lǐ）廠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]環保工程師. “汙水處理（lǐ） N（氮）P（磷）超（chāo）標的（de）原因分析及控製方法”