氨氮超標是汙水處理中常見異常情況之一，當出水氨氮發生（shēng）異常時，可通過對係統耗氧速率、堿度消耗等硝化影（yǐng）響因素（sù）的分（fèn）析，可較為便捷、準確的判斷硝化效果的發（fā）展趨勢。同（tóng）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（biàn）化

        在運行穩定的情況下（xià），出水氨氮往往能保持較（jiào）低的水平（píng），但硝化菌一旦受損，出水氨氮濃度短期內將迅速上升。出水數據監測（cè）往往受監測頻次、監測速度等（děng）影響（xiǎng），數據（jù）結（jié）果反饋滯後。借（jiè）助硝化效果短期內急劇變化的特點，分析各項表征硝（xiāo）化影響因素的工藝數據，以此判斷係統的健康度（dù），進而及（jí）時采取相關（guān）補救措施。

       1、 氧濃度變化判斷耗（hào）氧速率快慢 在忽略細菌自身同化作用的（de）條件下，硝化過（guò）程分兩步進行：氨（ān）氮在亞硝化（huà）菌的作用下被氧化成亞硝酸鹽（yán）氮，亞硝酸鹽氮（dàn）在硝化菌的作用下被氧（yǎng）化成（chéng）硝酸鹽氮。根據硝化反應公式每去除1g NH4+-N需消耗4.57g O2。利用上述結論，王建龍（lóng）等人通過測量OUR表征硝化活性來了解反應器中的硝化狀態。在曝氣量固定，進水負荷變化不大的情況下，硝化是（shì）否完全直（zhí）接影響生化池內溶解氧濃度的高低，因此發現出水氨氮異常時，操作人員需充分利用中控係（xì）統好氧池（chí）實時DO曲線的變化規律（lǜ），根據氧消耗情況（kuàng）來判斷硝（xiāo）化效果，短期（qī）內（nèi）DO曲線呈明顯上（shàng）升趨勢的（de）需（xū）積極采取措施，防止係統的進一步惡化。

        2、 出水pH變化堿度消耗快慢 生物在硝化反（fǎn）應進行中伴隨大量（liàng）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）硝化效果的減弱，堿度的消（xiāo）耗會有所下降。因（yīn）此可以通（tōng）過對出水在線（xiàn）pH的變化情況判斷硝化池（chí）的硝化效果。在線pH計，數（shù）據準確可靠，實時反饋，在實際運行中尤為有效。

       二、氨氮超標常見（jiàn）原因

       導致出水氨氮超（chāo）標的原因涉及許多方麵，主要有：

       1、溫度

硝（xiāo）化（huà）細菌對溫度的變化也很敏感。在5~35℃的範圍（wéi）內，硝化細菌能進行正（zhèng）常（cháng）的（de）生理代謝（xiè）活動（dòng），並隨溫度的升高，生物活性增大（dà）。在30℃左右，其生物活性增至最大，而在低於5℃時（shí），其生（shēng）理活（huó）動趨於停止（zhǐ）。在生物硝化係統的運行管理中，當汙水溫度在（zài）16℃之上時，采用8~10d的泥齡即可；但當溫度（dù）低於10℃時，應將泥齡SRT增至12~20d。

       2、汙泥負荷F/M

生物硝化屬低負荷工藝（yì），F/M一般都（dōu）在（zài）0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下（xià）。負荷越（yuè）低（dī），硝化進行得越（yuè）充分，NH3-N向NO3—-N轉化的效率（lǜ）就越高。有時為了使出水NH3-N非常低，甚至采（cǎi）用F/M為0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超低負荷。

       3、泥齡SRT

與低（dī）負荷相對應，生物硝（xiāo）化係（xì）統的泥齡SRT一般（bān）較長，這主要是因為硝化細菌增殖速度較慢，世代期長，如（rú）果不保證足夠長的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（zài）多少，取決於溫度等因素。但（dàn）一般情況（kuàng）下，要得到理想的硝化效果，SRT至少應在15d以上。

       4、水（shuǐ）力（lì）停留時間HRT

生物硝化係統曝氣池的水力停留時間Ta一般也較傳（chuán）統活性汙泥（ní）工藝長，至少應在（zài）8h之上。這主（zhǔ）要是因為硝（xiāo）化速率較有機（jī）汙染（rǎn）物的去（qù）除速（sù）率低得多，因而需（xū）要更長的反應時間。

       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（dào）完全（quán）抑製並（bìng）趨於停止。生物硝化係統需維持高濃度DO，其原因是多方麵的。首先，硝化（huà）細菌為專性好氧菌，無氧時即停止生命活動，不像分解有（yǒu）機物的（de）細菌（jun1）那樣，大多數為兼性菌。其次，硝化細菌的攝氧速率較分解有機物（wù）的細菌低得多，如果（guǒ）不保持充足的氧量，硝化細菌將“爭奪”不到所需要的氧。另外，絕大多數硝化細菌包埋在汙泥絮體內，隻有保持混合液中（zhōng）較高的溶解氧濃度，才能將溶解“擠入”絮體內，便於硝化菌攝取。

一般情況下，將每克NH3-N轉化成NO3-N約需（xū）氧4.57g，對於典型（xíng）的城市汙水，生物硝化係統的實際供氧（yǎng）量一般較傳統活性汙泥工藝高50%以上，具體取（qǔ）決於進水中的（de）TKN濃（nóng）度（dù）。

       6、 pH和堿度

       硝化細菌對（duì）pH反應很敏（mǐn）感，在PH為8~9的範圍內，其生物活性最強，當PH＜6.0或＞9.6時，硝（xiāo）化菌的生物活性將受（shòu）到抑製（zhì）並趨於停止。在生物硝化係統中，應盡量控製混合液的pH大（dà）於7.0，當pH＜7.0時，硝化速率將明顯下（xià）降。當pH＜6.5時，則必須向汙水（shuǐ）中加堿。

       混合液pH下（xià）降的原因可能（néng）有兩個，一是進水中有強酸排（pái）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（zhèng）常的城市汙水應該是偏堿性的（de），即（jí）pH一般都大於7.0，此時混合液（yè）的pH則主要取決於入流汙水中堿（jiǎn）度的（de）大小。由硝（xiāo）化反應方（fāng）程可看出（chū），隨著NH3-N被轉化成NO3-N，會產生出部分礦化（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（hào）7.14g堿度（dù）(以CaCO3計)。因（yīn）而當汙水中（zhōng）的（de）堿度不（bú）足而TKN負（fù）荷又較高時，便（biàn）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（huò）受到抑製。

       7、有毒物質

       某些重金屬離子、絡合陰離子、氰化物以及一些有機物（wù）質會幹擾或破壞硝化細（xì）菌的正常生理活動。當這些物質在汙水中的濃（nóng）度（dù）較高，便會抑製生物硝化的正常運行。例（lì）如，當鉛離子大於0.5mg/L、酚大於（yú）5.6mg/L、硫脲大於0.076mg/L時，硝（xiāo）化均會受到抑製（zhì）。有趣的是，當NH3-N濃度大於200mg/L時，也（yě）會對硝化過程產生抑製，但（dàn）城市汙水中一般不（bú）會有如此高的（de）NH3-N濃度。

       三、氨氮異常的控（kòng）製（zhì）措（cuò）施

       若主體生化處（chù）理單元，若出現 NH4-N有上升態勢，針（zhēn）對（duì）不同的原因，可選擇如下應急措施（shī）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，一是降低進水氨氮濃度，二是減少進水水量（liàng）。對於接納部分工業廢水的汙水廠來說，容易受氨氮(或有機（jī）氮)的衝擊，因此在線儀顯示有高濃度氨氮進入（rù）時需及時啟用（yòng）應急調節池，同時加大對排（pái）汙企業的抽（chōu）樣（yàng）監測力度，從（cóng）源頭控製進（jìn）水氨氮濃度。減少進水水量是促（cù）進硝化菌恢（huī）複的強有效手段，但實際運行（háng）中（zhōng），受調節池停留時間、外部管網外（wài）溢風險等製約，僅可實施幾（jǐ）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（guò）程消耗堿度，pH值下降，從而影（yǐng）響硝化（huà）的（de）正常進（jìn）行，因此溶（róng）液中（zhōng）必須有充足的堿度才能保證硝化的順利進（jìn）行。實驗研究（jiū）表明，當ALK/N<8.85時，堿度將影響硝化（huà）過程的進行，堿度增加，硝化速率增大。但當ALK/N≥9.19(堿度過量30)以後，繼續增加堿度，硝化速率增加甚（shèn）微，甚至會有所下降。過高（gāo）的堿（jiǎn）度（dù）會（huì）產生較高的pH值（zhí），反而會抑製硝化的進行（háng）。故控製ALK/N在8-10較為合理。在實際工程中，可向硝（xiāo）化池內投加（jiā）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（xiāo）耗溶解氧，但氧（yǎng）濃度並非越高（gāo）越好。由氧氣在水中的傳質（zhì）方程可（kě）知，液相主體中的DO濃度越高，氧（yǎng）的傳質效率越低。綜合（hé）考慮氧在水中的傳質效率（lǜ）和微（wēi）生（shēng）物的硝化活（huó）性，調（diào）控好氧段的DO在2.5mg/L左右可以在不浪費能量的（de）情況下最大限度（dù）地（dì）提高對氨氮的去除效（xiào）率（lǜ）。

       4、 其它工（gōng）藝上的微（wēi）調

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

        ②增加內（nèi）、外回流。前者是為係統提供更長的好氧時間，有利於硝（xiāo）化菌的生長。後者（zhě）一方麵可維持生化（huà）單元（yuán）相對較高的汙（wū）泥濃度，提高係統的（de）抗衝（chōng）擊能力;另一方麵可降低進入氧化溝的氨氮濃（nóng）度，進而減（jiǎn）少高濃度氨（ān）氮或遊離氨對硝化菌的抑（yì）製作用。

       ③加大取樣化驗分析頻次， 檢驗所采取的應急措施（shī）對（duì）出（chū）水水質的改善效果（guǒ）， 否則（zé）應更換其他方法或多種方法聯用，盡量縮短處理係統的恢複時間。