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出水氨氮超標，怎麽辦？

  • 發布時間： 2023-06-30

【案例】出水氨氮超標，進水氨氮300，一級AO工藝，加藥隻加了次氯酸鈉，出水氨氮50，請問是哪裏出了問題？

氨氮超標是汙水處理中常見異常情況之一，當出水氨氮發生異常時，可通過對係統耗氧速率、堿度消耗等硝化影響因素的分析，可較為(wei) 便捷、準確的判斷硝化效果的發展趨勢。同時，采取切實有效的控製措施，可縮短硝化係統的恢複時間。

 

1、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。出水數據監測往往受監測頻次、監測速度等影響，數據結果反饋滯後。借助硝化效果短期內急劇變化的特點，分析各項表征硝化影響因素的工藝數據，以此判斷係統的健康度，進而及時采取相關補救措施。
      
1、 氧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化成硝酸鹽氮。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，硝化是否完全直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統好氧池實時DO曲線的變化規律，根據氧消耗情況來判斷硝化效果，短期內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變化堿度消耗快慢
      
生物在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，在實際運行中尤為有效。
      

2、氨氮超標常見原因

導致出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，硝化細菌能進行正常的生理代謝活動，並隨溫度的升高，生物活性增大。在30℃左右，其生物活性增至最大，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，當汙水溫度在16℃之上時，采用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轉化的效率就越高。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控製在多少，取決於溫度等因素。但一般情況下，要得到理想的硝化效果，SRT至少應在15d以上。
4、水力停留時間HRT
生物硝化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，硝化將受到完全抑製並趨於停止。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的細菌低得多，如果不保持充足的氧量，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約需氧4.57g，對於典型的城市汙水，生物硝化係統的實際供氧量一般較傳統活性汙泥工藝高50%以上，具體取決於進水中的TKN濃度。
6、 pH和堿度
硝化細菌對pH反應很敏感，在PH為8~9的範圍內，其生物活性最強，當PH＜6.0或＞9.6時，硝化菌的生物活性將受到抑製並趨於停止。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則主要取決於入流汙水中堿度的大小。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)。因而當汙水中的堿度不足而TKN負荷又較高時，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、有毒物質
某些重金屬離子、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，便會抑製生物硝化的正常運行。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，也會對硝化過程產生抑製，但城市汙水中一般不會有如此高的NH3-N濃度。
有毒物質對活性汙泥的抑製濃度(mg/L)
毒物
抑製濃度
毒物
抑製濃度
鋁
15～26
鉛
0.1
氨
480
錳
10
砷
0.1
鎂
---
硼(硼酸鹽)
0.05～100
汞
0.1～5.0
鎘
10～100
鎳
1.0～2.5
鈣
2500
銀
5.0
三價鉻
1～10
硫酸鹽
3000
銅
1.0
鋅
0.08～10
鐵
1000
酚
200
抑製生物硝化的一些有機物
有機物
產生75%抑製時的濃度(mg/L)
苯胺
1
乙二胺
1
萘胺
1
芥子油
1
酚
5.6
甲基引哚
7
硫脲
0.076
氨基硫脲
0.18
抑製硝化的一些重金屬和無機物濃度
種類
產生抑製的濃度(mg/L)
六價格
0.25
銅
0.005～0.5
鉛
0.5
鎂
50
鎳
0.25
鋅
0.08～0.5
氰化物
0.34
硫酸鹽
500

3、氨氮異常的控製措施

若主體生化處理單元，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。對於接納部分工業廢水的汙水廠來說，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，同時加大對排汙企業的抽樣監測力度，從源頭控製進水氨氮濃度。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，因此溶液中必須有充足的堿度才能保證硝化的順利進行。實驗研究表明，當ALK/N<8.85時，堿度將影響硝化過程的進行，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
氨氮氧化需要消耗溶解氧，但氧濃度並非越高越好。由氧氣在水中的傳質方程可知，液相主體中的DO濃度越高，氧的傳質效率越低。綜合考慮氧在水中的傳質效率和微生物的硝化活性，調控好氧段的DO在2.5mg/L左右可以在不浪費能量的情況下最大限度地提高對氨氮的去除效率。
      
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;二是硝化效果降低時，大量的硝化菌被流失，排泥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，有利於硝化菌的生長。後者一方麵可維持生化單元相對較高的汙泥濃度，提高係統的抗衝擊能力;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用。
      
③加大取樣化驗分析頻次， 檢驗所采取的應急措施對出水水質的改善效果， 否則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。
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." 建築工程技術與設計 000.008(2015):1256-1256.
[2]環保工程師. “汙水處理 N（氮）P（磷）超標的原因分析及控製方法”

 

本文網址： https://www.mzxcq.com/news/260.html
標簽： 汙水處理 水處理 氨氮超標 出水氨氮超標 汙水處理異常

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