氨氮超標是（shì）汙（wū）水處理（lǐ）中常見（jiàn）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，可較為便捷、準確的判斷（duàn）硝化效果（guǒ）的發展趨勢。同時，采取切實有效的控製（zhì）措施（shī），可縮短硝化係統的（de）恢複時間。

       一（yī）、氨氮異常時工藝（yì）數據的變化

        在運行穩定的情況下，出（chū）水氨氮（dàn）往往能保持較低的水平，但硝化菌一旦受損，出水氨氮（dàn）濃度短期（qī）內將迅速上升。出水數據（jù）監測往往受監測頻次、監測速度等影響（xiǎng），數據結果（guǒ）反饋滯後。借助硝化效果短（duǎn）期內急劇變化的特點，分析（xī）各項表（biǎo）征（zhēng）硝化影響（xiǎng）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（yǎng）速（sù）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（yà）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（yīng）公式每去除1g NH4+-N需消耗4.57g O2。利用上述（shù）結論，王建龍等人通過測量OUR表征硝化活性來了解反應（yīng）器中的硝化狀態（tài）。在曝氣量固定，進水負荷變化不大的情況下，硝化是否（fǒu）完全直接影響生化池內溶解氧濃度的（de）高低（dī），因此發現出水氨氮異常時，操作人員（yuán）需充分利用中控係統好（hǎo）氧池實時DO曲線的變化規律，根據氧（yǎng）消（xiāo）耗情況來判斷硝化（huà）效果，短期（qī）內DO曲線呈明顯（xiǎn）上升趨勢的需積（jī）極采取（qǔ）措施，防止係統（tǒng）的（de）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（yǎng）化需消耗7.14g堿度(以（yǐ）CaCO3計)。反之，隨著硝化效果的減弱，堿度的消耗會有所下降（jiàng）。因此可以通過對出水在線pH的變化情（qíng）況判斷硝化池的硝（xiāo）化效果。在線pH計，數據準（zhǔn）確可靠，實時反饋，在實際運行中尤為有（yǒu）效。

       二、氨氮超標常見原因（yīn）

       導致出（chū）水氨氮超（chāo）標的原因涉及許多方麵，主要有：

       1、溫度

硝化（huà）細菌對溫度的變化也很敏感。在5~35℃的範圍內，硝化細（xì）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（zuǒ）右，其生物活性增（zēng）至最大，而（ér）在低於（yú）5℃時，其生理活動（dòng）趨於停止。在生物硝化係統的（de）運行管理（lǐ）中（zhōng），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（yīng）將泥齡SRT增至12~20d。

       2、汙泥負荷F/M

生物（wù）硝化（huà）屬低負荷工藝，F/M一般都在（zài）0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下（xià）。負荷越低，硝化進行得越充分，NH3-N向NO3—-N轉（zhuǎn）化的效（xiào）率就（jiù）越高。有時為了使出（chū）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（huà）係（xì）統的泥齡SRT一般較長，這主要是因為（wéi）硝化細菌增（zēng）殖速（sù）度較慢，世代期長，如果不保證足夠（gòu）長的SRT，硝化細菌就培養不起來，也（yě）就得不到硝化效果。實際運行中，SRT控製在多（duō）少，取決於溫度等因素。但一般情況下，要得（dé）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（wù）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（jiào）有機汙染（rǎn）物的（de）去除速率低得多，因而需要更（gèng）長的（de）反（fǎn）應時間。

       5、溶解氧DO

硝化（huà）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（xū）維持（chí）高濃度DO，其原因是（shì）多方麵（miàn）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（wéi）兼（jiān）性菌。其（qí）次，硝（xiāo）化細菌的攝氧速率較（jiào）分解有機物（wù）的細菌低得多，如果不（bú）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（xiāo）化（huà）係（xì）統的實（shí）際供氧量一般較傳（chuán）統活性汙泥工（gōng）藝高50%以上，具體（tǐ）取決於進水中的TKN濃度。

       6、 pH和（hé）堿度

       硝化細菌（jun1）對（duì）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（wù）硝（xiāo）化係統中，應（yīng）盡量控製混合液的pH大於7.0，當pH＜7.0時，硝化（huà）速率將（jiāng）明顯下降。當pH＜6.5時，則必須向汙水（shuǐ）中加堿。

       混合液pH下降的原（yuán）因（yīn）可能（néng）有兩個，一是進水中有強（qiáng）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（chéng）市汙水應該是偏堿性的，即pH一般都（dōu）大於（yú）7.0，此時混合液的pH則主要取決於（yú）入流汙水中堿度（dù）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（bù）分礦化酸度H＋，這部分酸（suān）度（dù）將（jiāng）消耗部分堿度，每克NH3-N轉（zhuǎn）化為NO3-N約消（xiāo）耗7.14g堿度(以CaCO3計)。因而當汙水（shuǐ）中的堿（jiǎn）度不足而TKN負荷又較高時，便會耗盡（jìn）汙（wū）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（dú）物質

       某些重金屬離子、絡合（hé）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（wù）質在汙水（shuǐ）中的濃度較高，便會抑製生物硝化的正常運行（háng）。例如，當鉛離子（zǐ）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（yì）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（yī）般不會有如此高的NH3-N濃（nóng）度。

       三、氨氮（dàn）異（yì）常的控製（zhì）措施

       若主體生化處理單（dān）元，若出現（xiàn） NH4-N有上升態勢，針對不同（tóng）的原因，可（kě）選擇如下應（yīng）急措施防止水質的（de）進一步惡化。

       1、減小進水（shuǐ）氨氮負荷（hé）

       減少進水氨氮負（fù）荷，一（yī）是降低進水氨氮濃度（dù），二是減少進水（shuǐ）水量。對於接（jiē）納部分工業廢水的汙水（shuǐ）廠來說，容易受氨氮(或有機氮)的衝擊，因（yīn）此在線儀顯示有高濃度氨氮（dàn）進入時（shí）需及時啟用應急調節池，同（tóng）時加大對排汙企（qǐ）業的（de）抽樣（yàng）監測力度，從源頭控製進水氨氮濃度。減少進水（shuǐ）水量是促進硝化菌恢複的強有效手段，但實（shí）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（shí）施幾小時。平日需積累各泵站輸送規律，合理調（diào）度爭（zhēng）取減負時間。

       2、 維持硝（xiāo）化必（bì）須的堿度量

       氨氮的氧化過程消耗堿（jiǎn）度，pH值下降（jiàng），從而影響硝化的正常進行，因（yīn）此溶液中必須有充（chōng）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（jiāng）影響硝化過程的進行（háng），堿度增加（jiā），硝化（huà）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（sù）率增加甚微，甚至會有所下降。過高的（de）堿度會產生較高的（de）pH值，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（huà）需要消耗溶解氧，但氧濃度並非越高越好。由氧氣在水中的（de）傳質方程可知，液相主體中的DO濃度越（yuè）高，氧的傳質效率越低。綜合考慮氧在水中的傳質效率和（hé）微生物的硝化活性，調控好氧段（duàn）的DO在2.5mg/L左右可（kě）以在不浪費能量的情況下（xià）最大限度地提高對氨氮的去（qù）除效率。

       4、 其它工藝上的微調

        ①減少排泥量。一是因為（wéi）硝化菌世代周期長，較長的SRT有利於硝化（huà）菌的生長;二是硝化效果降低時，大量的硝化菌（jun1）被流失，排泥會加速硝（xiāo）化菌（jun1）的流（liú）失（shī）。

        ②增加（jiā）內、外回流。前者是為係統提供（gòng）更長的好氧時（shí）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（néng）力;另一方麵可（kě）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（de）抑製（zhì）作用。

       ③加大取樣化（huà）驗分析頻（pín）次， 檢驗所采取的應急措施對出水水質（zhì）的改善效果， 否（fǒu）則（zé）應更（gèng）換（huàn）其（qí）他方法或多種方法聯用，盡量縮短處理係統的恢複時間。