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【超標】污水氨氮超標原因分析和解決措施

2023-07-07閱讀量：7673

氨氮是一種水中以銨離子（NH4+ ）和游離子（NH3）存在的氮，也是水體主要營養(yǎng)物質(zhì)及主要耗氧污染物。在污水治理過程中，氨氮是非常重要的處理對象之一。污水處理廠在整個氮循環(huán)系統(tǒng)中承擔著消減氨氮量的作用，但實際過程中常發(fā)生水氨氮超標或異常等情況，因此需要引起治理單位的重視，并詳細分析污水氨氮超標原因，從而加以解決與優(yōu)化。

1 污水中氨氮存在形式及其危害

污水中，氮的存在形式包括氧態(tài)氮、有機態(tài)氮、亞硝態(tài)氮以及硝態(tài)氮等形式，而污水中氨氮與總氮比例關(guān)系變化背景下，各類形式的氮在指定條件下也可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)換。因為氨氮中非離子氨是水體中有害因子，毒性非常大，可以對生物產(chǎn) 生相對嚴重的毒害作用。尤其在氧氣充足的情況下，氨氮與氧相互作用還可以分解為硝酸鹽氮，其中亞硝酸鹽氮再與蛋白質(zhì)結(jié)合作用，生成的亞硝胺有著一定的致癌影響，這使得進入水體中的微生物、藻類生物發(fā)生大量繁殖，影響水質(zhì)，**終使得水體富營養(yǎng)化。

2 污水氨氮超標的原因分析

2.1 化學(xué)需氧量（COD）去除問題

進水化學(xué)需氧量 COD 時間若大于設(shè)計數(shù)值，出水 COD 就會隨著進水濃度變化而變化，因此難以滿足標準設(shè)計要求。由于大部分化學(xué)需氧量去除率基本在 63%左右，一般也需要低于標準設(shè)計的 70%，但這種去除波動相對較大。尤其到了四月左右，進水濃度會持續(xù)增加，化學(xué)需氧量去除率也開始隨著進水濃度而降低。其具體原因可能有，化學(xué)需氧量去除受到高濃度進水影響，氧化溝無法承擔起污水 COD 處理能力等。另外也有可能是受到有害物質(zhì)的影響，使得污水處理廠在去除化學(xué)需氧量時效率不佳。

2.2 氨氮去除問題

進水的氨氮總量都有著一定范圍的波動，波動越大氨氮實際去除效果就越差。若出水濃度較高，氧化溝中反硝化功能、硝化作用就會逐漸消失。導(dǎo)致以上情況的原因可能有：① 進水中含有高濃度的有機物，例如硝化菌、異養(yǎng)菌都會長期存活；②反硝化菌與硝化菌對環(huán)境要求較高，在高水溫、有害物質(zhì)等水質(zhì)中，都會形成一定的抑制作用。

2.3 pH 的沖擊影響

通常來說，亞硝酸鹽氧化菌、氨氧化菌等細菌的生長 pH 都具備標準，若超出標準范圍，生物反應(yīng)就會被大大削弱。氧化菌在類堿性的環(huán)境中適宜生存，若它的 pH 受到?jīng)_擊，就會對生物反應(yīng)帶來一定的影響。形成以上情況的主要原因是受到 pH 影響，氧化溝硝化菌、反硝化菌反應(yīng)作用受到限制，將氧化菌轉(zhuǎn)為了氨態(tài)氮，進水氨氮含量也就增多了。

2.4 水溫過高

水溫過高會在一定程度上破壞氧化溝系統(tǒng)。**先表現(xiàn)為，高水溫的水質(zhì)影響著氧化溝中的微生物活動與存活微生物量，尤其是在脫氧情況下，水溫過高對亞硝化反應(yīng)的影響更高。此外，高水溫水質(zhì)還會降低好氧量，影響氧化溝的曝氣充氧效率，從而影響污水氨氮治理效果。

2.5 有毒物質(zhì)的影響

在污水處理時，由于一些有毒物質(zhì)，例如重金屬對活性微生物的影響非常大，活性污泥脫氫酶活性抑制程度發(fā)生變化，也會引發(fā)氨氮超標問題。此外，污水中若錳、鐵的物質(zhì)超標，就會影響水質(zhì)顏色，一些微生物在濃度較高的硫酸鹽中也會增大自身的耐受能力，氧化溝無法去除掉污水中高濃度硫酸鹽。

2.6 泡沫影響

在污水水質(zhì)中，硝化菌常生活在污泥顆粒表面上，是一種非常微小的自養(yǎng)菌。當污泥顆粒解體時，其變得非常分散和細小，難以形成穩(wěn)固的菌膠團結(jié)構(gòu)，其凝聚力、沉降力和粘附性都會降低，表層的硝化菌就會不斷流失，因此導(dǎo)致污水氨氮去除效果較差。而導(dǎo)致污泥活性的原因可能是泡沫，不排除泡沫物質(zhì)包裹活性污泥菌團，從而降低活性污泥沉降力，**終影響硝化菌性能和效率。

2.7 水力停留時間的影響

水力的停留時長也會影響污水氨氮去除情況。若水力停留時間過短，就會導(dǎo)致污泥快速流失，若水力停留時間過長，就會增加污泥的泥齡。而污泥的泥齡主要是指活性污泥微生物在生化系統(tǒng)中的停留時間，通過每天排放剩余活性污泥量能有效控制泥齡。這是由于硝化細菌生長過程緩慢，為了確保硝化反應(yīng)期具備充足的硝化菌，就需要延長污泥泥齡。一般情況下，硝化反應(yīng)的時間在 6 h 左右，而反硝化時間相對較短，只需要 2 h 就可以完成。因此，反硝化、硝化**佳的水力停留時間應(yīng)控制在 1：3 范圍中。

2.8 溶解氧

在污水處理過程中，溶解氧對硝化效率產(chǎn)生著一定的影響。硝化細菌作為一種好氧的自養(yǎng)菌，主要是由亞硝化菌以及硝化菌組成的，其中亞硝化菌又可以將氨氮化為亞硝酸鹽，而硝化菌則可以將亞硝酸鹽進一步氧化為硝酸鹽。氨氮在消化過程中，是一種消耗氧氣的過程，其中 AAO 法則為厭氧——— 缺氧———好氧的一種反應(yīng)方法。在厭氧過程中，聚磷菌通過釋放磷元素，并去除掉部分 BOD。反硝化細菌作為一種厭氧異養(yǎng) 菌，在缺氧過程中自動攝取水體中的生化需氧量，將其作為主要碳源，并將硝態(tài)氮進一步轉(zhuǎn)化為氮氣。而在好氧階段，污水水體中的有機氮氨化后通過硝化轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮。硝化細菌的繁殖需要較高質(zhì)量的溶解氧（Dissolved Oxygen，DO），氧作為硝化作用過程中的一種電子受體，保持 DO 含量較高，就會保證脫氮效果，反之則會影響脫氮效果。若溶解氧 DO 過高，也會在一定程度上影像硝化菌的正常增值，再加上污水內(nèi)回流作用下，溶解氧會流入缺氧階段，這也對反硝化作用產(chǎn)生了一定的影響。

3 污水氨氮超標問題的有效解決措施

3.1 加強對排污企業(yè)的監(jiān)督和管理

一般情況下，工業(yè)廢水都會流經(jīng)企業(yè)內(nèi)部污水處理設(shè)施，然后再進行排污。在達到標準后，企業(yè)污水才能流入處理管道。因此，為了避免企業(yè)排污超標，相關(guān)環(huán)保部門就必須要加強對企業(yè)內(nèi)部污水處理的監(jiān)督與管理。例如，可以在企業(yè)污水排入管道的排水口安裝監(jiān)測設(shè)備，并成立當?shù)貐^(qū)域監(jiān)督熱線，鼓勵周圍居民的監(jiān)督和舉報，對企業(yè)存在超標排放、偷排放等不良行為進行監(jiān)督與舉報。在加強對排污企業(yè)的監(jiān)督和管理下，企業(yè)就可以規(guī)范自身的污水處理力度，并將污水治理放到日常戰(zhàn)略任務(wù)中，這對避免污水氨氮超標也有著非常基礎(chǔ)且重要的作用。

3.2 加強污水處理系統(tǒng)設(shè)備運行管理與監(jiān)測

污水處理系統(tǒng)的運行效率也是控制污水氨氮超標的關(guān) 鍵。因此，必須要重視起污水處理系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的運行管理工作，定期檢查污水處理系統(tǒng)和設(shè)備各項參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的缺陷，并加以解決。指派專門的養(yǎng)護團隊加強污水處理系統(tǒng)設(shè)備的保養(yǎng)工作，確保設(shè)備始終處于良好的運行狀態(tài)中。

3.3 建設(shè)起污水廢熱利用工程

排污企業(yè)部門之間若能做到良好的溝通和交流，那么對規(guī)范日常排污工作也是非常有利的。因此，可以通過建設(shè)污水廢熱利用工程來加大部門之間的合作力度。高溫廢水會影響氧化溝的正常作用，對污水處理質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，但高溫的污水也可以轉(zhuǎn)化為一種資源，并加以利用，這就體現(xiàn)出了污水廢熱利用工程的作用。通過污水廢熱利用工程，不僅可以有效回收利用高溫廢水，還能在一定程度上實現(xiàn)節(jié)能減排。同時，在污水廢熱利用工程中，企業(yè)還可以進一步明確各部門之間的責任和作用，促使他們加強溝通交流，這對提高污水處理效率也非常必要。

3.4 積極調(diào)整工藝參數(shù)

在工業(yè)污水治理過程中，企業(yè)及污水處理廠必須要重視起工藝參數(shù)的有效調(diào)整，根據(jù)進出水情況，合理控制水溫、 pH、溶解氧等參數(shù)。另外，還要加強對污泥濃度、曝氣量、內(nèi)回流與外回流比和水力停留時間的參數(shù)調(diào)整與控制，及時發(fā)現(xiàn)參數(shù) 偏誤問題，從而避免嚴重問題的發(fā)生，確保污水凈化效率。

3.5 構(gòu)建起系統(tǒng)的應(yīng)急預(yù)案

為了進一步提高污水處理系統(tǒng)抗沖擊以及負荷能力，優(yōu) 化調(diào)度，可以構(gòu)建起系統(tǒng)的應(yīng)急預(yù)案，具體內(nèi)容為：①根據(jù)污水處理廠工藝設(shè)計標準，合理管理污水處理行為；②根據(jù)環(huán)境以及因素的變化對污水處理量進行有效調(diào)節(jié)；③及時檢查并調(diào)整工藝參數(shù)，將問題影響控制在**小范圍內(nèi)，從而確保污水凈化處理工作正常開展；④加強水質(zhì)指標的檢查與監(jiān)測，尤其是對一些有毒微生物的檢測工作必須重視起來；⑤當出現(xiàn)水質(zhì)超標情況時，就需要及時檢測樣品，明確樣品危害等級，以此調(diào)整污水處理量。

4 總結(jié)

綜上所述，本文簡單分析了污水氨氮超標的幾種常見原因，針對問題原因提出了針對性的建議對策，希望相關(guān)部門要加強對排污企業(yè)的監(jiān)督，制定出規(guī)范、科學(xué)的解決方案，及時檢查污水處理系統(tǒng)及設(shè)備，調(diào)整相關(guān)工藝參數(shù)，從而確保問題的及時解決，控制好污水氨氮含量，保證污水處理廠的良好處理效率。