氨氮超標（biāo）是汙水處理中常見異常情況之一，當出（chū）水氨氮發生異常時，可通過對係（xì）統耗氧速率、堿度消耗（hào）等硝化影響因素的分析，可較為（wéi）便（biàn）捷、準確的判斷硝化（huà）效果的發展趨勢。同（tóng）時，采取切實有效的控製措施，可縮短硝化（huà）係（xì）統的恢複時（shí）間。

       一、氨（ān）氮異常時（shí）工藝數據的變化

       在（zài）運行穩定的（de）情況下，出水氨氮往往能（néng）保（bǎo）持較低的水平，但硝化菌一旦（dàn）受損，出水氨氮濃度短期內將迅速上升。出水數據監測往往受監測頻次、監（jiān）測速度等影響，數據結果反（fǎn）饋滯後。借助硝化效果短期（qī）內（nèi）急劇變（biàn）化的特點，分析各項表征硝化影響因素的工藝數據，以此判斷係（xì）統的健（jiàn）康度，進而及（jí）時采取相關補救措（cuò）施。

       1、氧濃度變（biàn）化（huà）判斷耗氧速率快慢 在忽略細菌自身同化（huà）作用（yòng）的條件下，硝化過程分兩步進行：氨（ān）氮在亞（yà）硝化菌的作用（yòng）下被氧化成亞硝酸鹽氮，亞硝酸鹽氮在硝化菌的（de）作用下被氧化成（chéng）硝酸鹽氮。根據（jù）硝化反應公式每去除1g NH4+-N需消耗4.57g O2。利用上述結論，王建龍等人通過測量OUR表（biǎo）征硝化活性來了解反（fǎn）應（yīng）器中的硝化（huà）狀態。在曝氣量固定，進水負（fù）荷變化不大的情況下，硝化是否完全直接影響生化池內溶解氧濃度的（de）高低，因（yīn）此發現出水氨氮異常時，操作人員需充分利用中控係統（tǒng）好氧池實時DO曲線的變化規律，根據氧消耗情況來判斷硝（xiāo）化效果，短期內DO曲線呈明顯上升趨勢的（de）需積極采取措施，防止係統的進一步惡化。

       2、出水pH變化堿度消耗快慢 生物在硝化反應進行中伴隨（suí）大量H+，消（xiāo）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（chū）水在線pH的變化（huà）情況判斷硝化池的硝化效果。在線（xiàn）pH計，數據準確可靠，實時反饋，在實際運行（háng）中尤為有效。

       二、氨氮超標常見原因

       導致出水氨氮超標的（de）原因涉及許多方麵，主（zhǔ）要有：

       1、溫度

       硝化細菌對溫度的變化也（yě）很敏感。在5~35℃的範圍內（nèi），硝化細菌能進行正常的生理代謝活動，並隨溫度的升高，生（shēng）物活性增大。在30℃左右，其（qí）生物活性增至*大，而在低於5℃時，其生（shēng）理活動趨於停止。在生物硝化係統的（de）運行（háng）管理中，當汙水溫度在16℃之上時，采（cǎi）用8~10d的泥齡即可；但當溫度低於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，F/M一般都在（zài）0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下。負荷越低，硝化進行得越充分，NH3-N向NO3—-N轉化的（de）效率（lǜ）就越高。有時為了使出水NH3-N非常低，甚至采用F/M為0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超低負荷。

       3、泥齡SRT

       與低負荷相對應，生物硝化係統的泥齡（líng）SRT一（yī）般較長，這主要是（shì）因為硝（xiāo）化細菌增殖（zhí）速度較慢，世代期長，如果（guǒ）不保證足夠長的SRT，硝化細菌就培養不起來，也就得不（bú）到（dào）硝（xiāo）化效果。實際運行中，SRT控製在多少（shǎo），取決於溫度等因（yīn）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、水力停留時間HRT

       生物硝（xiāo）化（huà）係統曝氣池的水力停留時間Ta一般也較傳統活性汙泥工藝長，至少應在8h之上。這主（zhǔ）要是因為硝化速率較有機汙染物的去除速率低得多，因而需要更長（zhǎng）的反應時間。

       5、溶解（jiě）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（shòu）到抑（yì）製；當DO小於1.0 mg/L時，硝化（huà）將受到（dào）完（wán）全抑製並趨於停止。生物硝化係（xì）統需維持高濃度DO，其原因是多方麵的。*先，硝化細菌為專性好氧菌（jun1），無氧時即停止生命活動（dòng），不像分（fèn）解有（yǒu）機物的細菌（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（dī）得多，如果不保（bǎo）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（bāo）埋在汙泥絮（xù）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（qǔ）。

       一般情（qíng）況下，將每克NH3-N轉化成NO3-N約需（xū）氧4.57g，對於典型的城市汙水，生物硝（xiāo）化（huà）係統的實際供氧（yǎng）量（liàng）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TKN濃度。

       6、pH和（hé）堿度

       硝化細菌對pH反（fǎn）應很敏感，在（zài）PH為8~9的範圍內，其生（shēng）物活性*強，當PH＜6.0或（huò）＞9.6時，硝化菌的生物活性將（jiāng）受到抑製（zhì）並趨於停止。在生物硝化係統中，應盡量控製混合液的pH大於7.0，當pH＜7.0時，硝化速率將明（míng）顯下降。當pH＜6.5時，則必須向汙水（shuǐ）中加堿。

       混（hún）合液pH下降的原因可能有兩個，一是進（jìn）水中有強酸排入，導致（zhì）入流汙水pH降低，因而（ér）混合液的pH也（yě）隨（suí）之降低。如果無強酸排入，正常的城市汙水應該是偏堿性的，即pH一般都大於7.0，此時混合液的pH則主要取決於入（rù）流汙水中（zhōng）堿度的大（dà）小（xiǎo）。由硝化（huà）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（huà）酸度H＋，這部分（fèn）酸度將消耗部分堿度（dù），每克NH3-N轉化（huà）為NO3-N約消耗7.14g堿度(以CaCO3計)。因而（ér）當汙水（shuǐ）中（zhōng）的堿度（dù）不足而TKN負（fù）荷又較高時，便會（huì）耗盡汙水中（zhōng）的堿度（dù），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、有毒物質

       某（mǒu）些重金屬（shǔ）離子、絡合陰離子、氰（qíng）化物以及一些有機物質會幹（gàn）擾或破壞硝化細（xì）菌的正（zhèng）常生理活動。當這些物質（zhì）在汙水中的濃度較高（gāo），便（biàn）會抑製生物硝化（huà）的正常運行。例如，當鉛離子大於0.5mg/L、酚大於5.6mg/L、硫脲大（dà）於0.076mg/L時，硝化均會受到抑製。有趣的是，當NH3-N濃度大（dà）於200mg/L時，也會對（duì）硝（xiāo）化過程產生（shēng）抑製，但城（chéng）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

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

       1、減（jiǎn）小進水氨氮負荷

       減少進水氨氮（dàn）負荷，一是降低進水氨氮濃度，二是減少進水水量。對於接納部分工業廢水的汙（wū）水廠來說，容易受氨氮（dàn）(或有機氮（dàn）)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（diào）節池，同時（shí）加大對排汙企業的抽樣監測（cè）力度，從源頭控製進（jìn）水氨氮濃度。減少（shǎo）進水水量是促進硝化菌恢複的強有效手段，但實際（jì）運行中，受調節池停留時間、外部管網外溢風險等製約，僅可實施幾小時。平日需積（jī）累各泵站輸送規律，合理調度爭取減負時（shí）間。

       2、維持硝化必須的堿度量

       氨氮的（de）氧化（huà）過程消耗堿度，pH值下降，從而影響硝化的正常進行，因此溶液中（zhōng）必須有充足（zú）的堿度才能保證硝化（huà）的順利（lì）進行。實驗研究表（biǎo）明（míng），當ALK/N<8.85時，堿度將（jiāng）影響（xiǎng）硝化過程（chéng）的進行，堿（jiǎn）度增加，硝化速率（lǜ）增大。但當ALK/N≥9.19(堿度（dù）過量（liàng）30)以後，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，反而會抑製硝化的進行。故控製ALK/N在（zài）8-10較為合（hé）理。在實際工程中，可向硝化池內投加溶解完成（chéng）的碳酸鈉以提高堿度。

       3、合理（lǐ）控製氧濃度（dù）

       氨氮氧化需要消耗溶解氧，但氧濃度（dù）並非越高越好。由氧氣在水中（zhōng）的（de）傳質方程可知，液相主體中的（de）DO濃度越高，氧的傳質效率越低。綜合考（kǎo）慮（lǜ）氧在水中（zhōng）的（de）傳質效率和微生物的硝化活性，調控好氧段的DO在2.5mg/L左右可以（yǐ）在不浪費能量的情況下*大限度地提高對氨（ān）氮的（de）去除效率。

       4、其它工藝上的微調

        ①減少排泥量（liàng）。一是因為硝化菌世代周期長（zhǎng），較長的SRT有利於硝化菌（jun1）的生長;二是硝化效果降低時，大量的硝化菌被（bèi）流失，排泥（ní）會加速硝化菌的流失。

        ②增加內、外回流。前者是為係統提供更長的好氧時間，有（yǒu）利於硝化菌的生長。後者一方麵（miàn）可維持生（shēng）化單元相對較高的汙泥濃度，提高係統的抗衝（chōng）擊能力;另一方麵可（kě）降低進入氧化（huà）溝的氨氮（dàn）濃度，進而減少（shǎo）高濃度氨氮或遊離（lí）氨（ān）對硝化菌的（de）抑製作（zuò）用。

       ③加大取樣化驗分析頻次， 檢（jiǎn）驗所采取的應急措施對出水（shuǐ）水質的改善效果， 否則應更換其他（tā）方（fāng）法或多種方法聯用，盡量縮短處理係統的恢複時間。

參考資料：

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