【社区案例】出水氨氮超标，进水氨氮300，一级AO工艺，加药只加了次氯酸钠，出水氨氮50，请问大神是哪里出了问题？

氨氮超标是污水处理中常见异常情况之一，当出水氨氮发生异常时，可通过对系统耗氧速率、碱度消耗等硝化影响因素的分析，可较为便捷、准确的判断硝化效果的发展趋势。同时，采取切实有效的控制措施，可缩短硝化系统的恢复时间。

一、氨氮异常时工艺数据的变化

在运行稳定的情况下，出水氨氮往往能保持较低的水平，但硝化菌一旦受损，出水氨氮浓度短期内将迅速上升。出水数据监测往往受监测频次、监测速度等影响，数据结果反馈滞后。借助硝化效果短期内急剧变化的特点，分析各项表征硝化影响因素的工艺数据，以此判断系统的健康度，进而及时采取相关补救措施。

1、 氧浓度变化判断耗氧速率快慢 在忽略细菌自身同化作用的条件下，硝化过程分两步进行：氨氮在亚硝化菌的作用下被氧化成亚硝酸盐氮，亚硝酸盐氮在硝化菌的作用下被氧化成硝酸盐氮。根据硝化反应公式每去除1g NH4+-N需消耗4.57g O2。利用上述结论，王建龙等人通过测量OUR表征硝化活性来了解反应器中的硝化状态。在曝气量固定，进水负荷变化不大的情况下，硝化是否充分直接影响生化池内溶解氧浓度的高低，因此发现出水氨氮异常时，操作人员需充分利用中控系统好氧池实时DO曲线的变化规律，根据氧消耗情况来判断硝化效果，短期内DO曲线呈明显上升趋势的需积极采取措施，防止系统的进一步恶化。

2、 出水pH变化碱度消耗快慢 生物在硝化反应进行中伴随大量H+，消除水中的碱度。每1g氨被氧化需消耗7.14g碱度(以CaCO3计)。反之，随着硝化效果的减弱，碱度的消耗会有所下降。因此可以通过对出水在线pH的变化情况判断硝化池的硝化效果。在线pH计，数据准确可靠，实时反馈，在实际运行中尤为有效。

二、氨氮超标常见原因

导致出水氨氮超标的原因涉及许多方面，主要有：

1、温度

硝化细菌对温度的变化也很敏感。在5~35℃的范围内，硝化细菌能进行正常的生理代谢活动，并随温度的升高，生物活性增大。在30℃左右，其生物活性增至最大，而在低于5℃时，其生理活动趋于停止。在生物硝化系统的运行管理中，当污水温度在16℃之上时，采用8~10d的泥龄即可；但当温度低于10℃时，应将泥龄SRT增至12~20d。

2、污泥负荷F/M

生物硝化属低负荷工艺，F/M一般都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下。负荷越低，硝化进行得越充分，NH3-N向NO3—-N转化的效率就越高。有时为了使出水NH3-N非常低，甚至采用F/M为0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超低负荷。

3、泥龄SRT

与低负荷相对应，生物硝化系统的泥龄SRT一般较长，这主要是因为硝化细菌增殖速度较慢，世代期长，如果不保证足够长的SRT，硝化细菌就培养不起来，也就得不到硝化效果。实际运行中，SRT控制在多少，取决于温度等因素。但一般情况下，要得到理想的硝化效果，SRT至少应在15d以上。

4、水力停留时间HRT

生物硝化系统曝气池的水力停留时间Ta一般也较传统活性污泥工艺长，至少应在8h之上。这主要是因为硝化速率较有机污染物的去除速率低得多，因而需要更长的反应时间。

5、溶解氧DO

硝化工艺混合液的DO应控制在2.0 mg/L，一般在2.0~3.0 mg/L之间。当DO小于2.0 mg/L时，硝化将受到抑制；当DO小于1.0 mg/L时，硝化将受到充分抑制并趋于停止。生物硝化系统需维持高浓度DO，其原因是多方面的。首先，硝化细菌为专性好氧菌，无氧时即停止生命活动，不像分解有机物的细菌那样，大多数为兼性菌。其次，硝化细菌的摄氧速率较分解有机物的细菌低得多，如果不保持充足的氧量，硝化细菌将“争夺"不到所需要的氧。另外，绝大多数硝化细菌包埋在污泥絮体内，只有保持混合液中较高的溶解氧浓度，才能将溶解“挤入"絮体内，便于硝化菌摄取。

一般情况下，将每克NH3-N转化成NO3-N约需氧4.57g，对于典型的城市污水，生物硝化系统的实际供氧量一般较传统活性污泥工艺高50%以上，具体取决于进水中的TKN浓度。

6、 pH和碱度

硝化细菌对pH反应很敏感，在PH为8~9的范围内，其生物活性处于峰值，当PH＜6.0或＞9.6时，硝化菌的生物活性将受到抑制并趋于停止。在生物硝化系统中，应尽量控制混合液的pH大于7.0，当pH＜7.0时，硝化速率将明显下降。当pH＜6.5时，则必须向污水中加碱。

混合液pH下降的原因可能有两个，一是进水中有强酸排入，导致入流污水pH降低，因而混合液的pH也随之降低。如果无强酸排入，正常的城市污水应该是偏碱性的，即pH一般都大于7.0，此时混合液的pH则主要取决于入流污水中碱度的大小。由硝化反应方程可看出，随着NH3-N被转化成NO3-N，会产生出部分矿化酸度H＋，这部分酸度将消耗部分碱度，每克NH3-N转化为NO3-N约消耗7.14g碱度(以CaCO3计)。因而当污水中的碱度不足而TKN负荷又较高时，便会耗尽污水中的碱度，使混合液pH降低至7.0以下，使硝化速率降低或受到抑制。

7、有毒物质

某些重金属离子、络合阴离子以及一些有机物质会干扰或破坏硝化细菌的正常生理活动。当这些物质在污水中的浓度较高，便会抑制生物硝化的正常运行。例如，当铅离子大于0.5mg/L、酚大于5.6mg/L、硫脲大于0.076mg/L时，硝化均会受到抑制。有趣的是，当NH3-N浓度大于200mg/L时，也会对硝化过程产生抑制，但城市污水中一般不会有如此高的NH3-N浓度。

三、氨氮异常的控制措施

若主体生化处理单元，若出现 NH4-N有上升态势，针对不同的原因，可选择如下应急措施防止水质的进一步恶化。

1、减小进水氨氮负荷

减少进水氨氮负荷，一是降低进水氨氮浓度，二是减少进水水量。对于接纳部分工业废水的污水厂来说，容易受氨氮(或有机氮)的冲击，因此在线仪显示有高浓度氨氮进入时需及时启用应急调节池，同时加大对排污企业的抽样监测力度，从源头控制进水氨氮浓度。减少进水水量是促进硝化菌恢复的强有效手段，但实际运行中，受调节池停留时间、外部管网外溢风险等制约，仅可实施几小时。平日需积累各泵站输送规律，合理调度争取减负时间。

2、 维持硝化必须的碱度量

氨氮的氧化过程消耗碱度，pH值下降，从而影响硝化的正常进行，因此溶液中必须有充足的碱度才能保证硝化的顺利进行。实验研究表明，当ALK/N<8.85时，碱度将影响硝化过程的进行，碱度增加，硝化速率增大。但当ALK/N≥9.19(碱度过量30)以后，继续增加碱度，硝化速率增加甚微，甚至会有所下降。过高的碱度会产生较高的pH值，反而会抑制硝化的进行。故控制ALK/N在8-10较为合理。在实际工程中，可向硝化池内投加溶解完成的碳酸钠以提高碱度。

3、 合理控制氧浓度

氨氮氧化需要消耗溶解氧，但氧浓度并非越高越好。由氧气在水中的传质方程可知，液相主体中的DO浓度越高，氧的传质效率越低。综合考虑氧在水中的传质效率和微生物的硝化活性，调控好氧段的DO在2.5mg/L左右可以在不浪费能量的情况下最大限度地提高对氨氮的去除效率。

4、 其它工艺上的微调

 ①减少排泥量。一是因为硝化菌世代周期长，较长的SRT有利于硝化菌的生长;二是硝化效果降低时，大量的硝化菌被流失，排泥会加速硝化菌的流失。

 ②增加内、外回流。前者是为系统提供更长的好氧时间，有利于硝化菌的生长。后者一方面可维持生化单元相对较高的污泥浓度，提高系统的抗冲击能力;另一方面可降低进入氧化沟的氨氮浓度，进而减少高浓度氨氮或游离氨对硝化菌的抑制作用。

③加大取样化验分析频次， 检验所采取的应急措施对出水水质的改善效果， 否则应更换其他方法或多种方法联用，尽量缩短处理系统的恢复时间。

参考资料：

[1]陈焕军. "市政污水处理厂出水氨氮超标问题分析及对策." 建筑工程技术与设计 000.008(2015):1256-1256.[2]环保工程师. “污水处理 N（氮）P（磷）超标的原因分析及控制方法"