氨氮超標(biāo)的原因

危害及解決辦法

前言

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市水污染問(wèn)題日益突出，城鎮(zhèn)污水的排放量呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。近年工業(yè)化的高度發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，各種工業(yè)廢水以及生活污水在污染物數(shù)量以及種類(lèi)方面都呈現(xiàn)出了明顯的增加趨勢(shì)。在這種情況下，要想實(shí)現(xiàn)污水處理的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，就必須要對(duì)傳統(tǒng)污水處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，促進(jìn)污水處理廠(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

氨氮的來(lái)源

含氮物質(zhì)進(jìn)入水環(huán)境的途徑主要包括自然過(guò)程和人類(lèi)活動(dòng)兩個(gè)方面。含氮物質(zhì)進(jìn)入水環(huán)境的自然來(lái)源和過(guò)程主要包括降水降塵、非市區(qū)徑流和生物固氮等。人類(lèi)的活動(dòng)也是水環(huán)境中氮的重要來(lái)源，主要包括未處理或處理過(guò)的城市生活和工業(yè)廢水 、各種浸濾液和地表徑流等。

人工合成的化學(xué)肥料是水體中氮營(yíng)養(yǎng)元素的主要來(lái)源，大量未被農(nóng)作物利用的氮化合物絕大部分被農(nóng)田排水和地表徑流帶入地下水和地表水中。隨著石油、化工、食品和制藥等工業(yè)的發(fā)展，以及人民生活水平的不斷提高，城市生活污水和垃圾滲濾液中氨氮的含量急劇上升。

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來(lái)越多含氮污染物的任意排放給環(huán)境造成了極大的危害。氮在廢水中以有機(jī)態(tài)氮、氨態(tài)氮（NH4+-N）、硝態(tài)氮（NO3--N）以及亞硝態(tài)氮（NO2--N）等多種形式存在，而氨態(tài)氮是最主要的存在形式之一。廢水中的氨氮是指以游離氨和離子銨形式存在的氮，主要來(lái)源于生活污水中含氮有機(jī)物的分解，焦化、合成氨等工業(yè)廢水，以及農(nóng)田排水等。氨氮污染源多，排放量大，并且排放的濃度變化大。

氨氮超標(biāo)的危害

對(duì)人體健康的影響

氨在自然環(huán)境中會(huì)進(jìn)行氨的硝化過(guò)程，即有機(jī)物的生物分解轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，氨化作用將復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)換為氨氮。速度較快，硝化作用是在亞硝化菌、硝化菌作用下，在好氧條件下，將氨氮氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽；反硝化作用是在外界提供有機(jī)碳源情況下，由反硝化菌把硝酸鹽和和亞硝酸鹽還原成氮?dú)?。氨氮在水體中硝化作用的產(chǎn)物硝酸鹽和亞硝酸鹽對(duì)飲用水有很大危害。硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度高的飲用水可能對(duì)人體造成兩種健康危害，長(zhǎng)期飲用對(duì)身體極為不利，即誘發(fā)高鐵血紅蛋白癥和產(chǎn)生致癌的亞硝胺。硝酸鹽在胃腸道細(xì)菌作用下，可還原成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽可與血紅蛋白結(jié)合形成高鐵血紅蛋白，造成缺氧。

對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

氨氮對(duì)水生物起危害作用的主要是游離氨。其毒性比銨鹽大幾十倍，并隨堿性的增強(qiáng)而增大。氨氮毒性與池水的PH值及水溫有密切關(guān)系，一般情況，PH值與水溫愈高，毒性愈強(qiáng)，對(duì)魚(yú)的危害類(lèi)似于亞硝酸鹽。魚(yú)類(lèi)對(duì)水中氨氮比較敏感，有急性和慢性之分。慢性氨氮中毒危害為：攝食降低，生長(zhǎng)減慢；組織損傷，降低氧在組織間的輸送；魚(yú)和蝦均需要與水體進(jìn)行離子交換（鈉、鈣等），氨氮過(guò)高會(huì)增加鰓的通透性，損害鰓的離子交換功能；使水生生物長(zhǎng)期處于應(yīng)激狀態(tài)，增加動(dòng)物對(duì)疾病的易感性，降低生長(zhǎng)速度；降低生殖能力，減少懷卵量，降低卵的存活率，延遲產(chǎn)卵繁殖。急性氨氮中毒危害為：水生生物表現(xiàn)為亢奮、在水中喪失平衡、抽搐，嚴(yán)重者甚至死亡。

氨氮超標(biāo)的原因及解決辦法

有機(jī)物濃度過(guò)高

原因：

運(yùn)行管理不到位，預(yù)處理效果差，SS較多，使得廢水處理的生化進(jìn)水有機(jī)物濃度過(guò)高，已經(jīng)超出了生化的處理能力，從而導(dǎo)致COD和氨氮的去除效率低下。COD高時(shí)會(huì)抑制硝化菌的活性而有利于發(fā)揮異氧菌的活性，使得有機(jī)氮發(fā)生水解而轉(zhuǎn)化成氨氮，從而造成廢水中的氨氮含量更高。

解決辦法：

立即停止進(jìn)水進(jìn)行悶曝、內(nèi)外回流連續(xù)開(kāi)啟；停止排泥保證污泥濃度；如果有機(jī)物已經(jīng)引起非絲狀菌膨脹可以投加PAC來(lái)增加污泥絮性、投加消泡劑來(lái)消除沖擊泡沫。后續(xù)提高管理水平，做好前端預(yù)處理，降低生化負(fù)荷。

內(nèi)回流異常

原因：

因電氣故障、機(jī)械故障或人為原因?qū)е聝?nèi)回流異常。內(nèi)回流導(dǎo)致的氨氮超標(biāo)也可以歸到有機(jī)物沖擊中，因?yàn)闆](méi)有硝化液的回流，導(dǎo)致好氧池中只有少量外回流攜帶的硝態(tài)氮，總體成厭氧環(huán)境，碳源只會(huì)水解酸化而不會(huì)完全代謝成二氧化碳逸出，所以大量有機(jī)物進(jìn)入曝氣池，導(dǎo)致了氨氮的升高。

解決辦法：

內(nèi)回流已經(jīng)導(dǎo)致氨氮升高，檢修內(nèi)回流泵，停止或者減少進(jìn)水進(jìn)行悶曝；硝化系統(tǒng)已經(jīng)崩潰，停止進(jìn)水悶曝，如果有條件、情況比較緊迫可以投加相似脫氮系統(tǒng)的生化污泥，加快系統(tǒng)恢復(fù)。后續(xù)定期檢查回流泵，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。

pH過(guò)低

原因：

一般微生物要在pH=6-9范圍內(nèi)比較合適，一般pH過(guò)低導(dǎo)致的氨氮超標(biāo)有三種情況：

a.內(nèi)回流太大或者內(nèi)回流處曝氣開(kāi)太大，導(dǎo)致攜帶大量的氧進(jìn)入缺氧池，破壞缺氧環(huán)境，反硝化細(xì)菌有氧代謝，部分有機(jī)物被有氧代謝掉，嚴(yán)重影響了反硝化的完整性，因?yàn)榉聪趸梢匝a(bǔ)償硝化反應(yīng)代謝掉堿度的一半，所以因?yàn)槿毖醐h(huán)境的破壞導(dǎo)致堿度產(chǎn)生減少，pH降低，低于硝化細(xì)菌適宜的pH之后硝化反應(yīng)受抑制，氨氮升高。

b.進(jìn)水CN比不足，原因也是反硝化不完整，產(chǎn)生的堿度少，導(dǎo)致的pH下降。

c.進(jìn)水堿度降低導(dǎo)致的pH連續(xù)下降。

解決辦法：

發(fā)現(xiàn)pH連續(xù)下降就要開(kāi)始投加堿來(lái)維持pH，然后再通過(guò)分析去查找原因；如果pH過(guò)低已經(jīng)導(dǎo)致了系統(tǒng)的崩潰，首先要把系統(tǒng)的pH補(bǔ)充上來(lái)，然后悶曝或者投加同類(lèi)型的污泥。

DO過(guò)低

原因：

曝氣器老化和間歇曝氣容易導(dǎo)致曝氣器堵塞，池內(nèi)曝氣充氧和攪拌受阻，而硝化反應(yīng)是有氧代謝，需要保證曝氣池溶氧適宜的環(huán)境（缺氧池DO=0.2~0.5mg/L，好氧池DO≥2mg/L）下才能正常進(jìn)行，而DO過(guò)低則會(huì)導(dǎo)致硝化受阻，氨氮超標(biāo)。

解決辦法：

更換曝氣頭；提高風(fēng)機(jī)變頻功率，增大風(fēng)量。

泥齡過(guò)低

原因：

排泥過(guò)多和污泥回流過(guò)少都會(huì)導(dǎo)致污泥的泥齡降低，因?yàn)榧?xì)菌都有世代期，SRT低于世代期，會(huì)導(dǎo)致該細(xì)菌無(wú)法在系統(tǒng)中聚集，形成不了優(yōu)勢(shì)菌種，所以對(duì)應(yīng)的代謝物無(wú)法去除。一般泥齡是細(xì)菌世代期的3-4倍。多系列中，污泥回流不均衡，各系列污泥回流相差過(guò)大，導(dǎo)致污泥回流少的系列氨氮升高。

解決辦法：

減少進(jìn)水或者悶曝；投加同類(lèi)型污泥；如果是污泥回流不均衡導(dǎo)致的問(wèn)題，把問(wèn)題系列的減少進(jìn)水或者悶曝、保證正常系列運(yùn)行的情況下將部分污泥回流到問(wèn)題系列，每個(gè)系列設(shè)置流量計(jì)量裝置，便于觀(guān)察。

水質(zhì)波動(dòng)沖擊

原因：

水質(zhì)水量波動(dòng)大，調(diào)節(jié)池處理不到位，導(dǎo)致來(lái)水氨氮突然升高，脫氮系統(tǒng)崩潰，出水氨氮超標(biāo)。

解決辦法：

保證pH的情況下，投加同類(lèi)型污泥、悶曝恢復(fù)系統(tǒng)；工藝末端增設(shè)氨氮去除劑投加和反應(yīng)裝置用于應(yīng)急理。

溫度過(guò)低

原因：

冬季進(jìn)水溫度很低，尤其是晝夜溫差大，往往低于細(xì)菌代謝需要的溫度，使得細(xì)菌休眠，硝化系統(tǒng)異常。

解決辦法：

設(shè)計(jì)階段把池體做成地埋式的；提前提高污泥濃度；進(jìn)水加熱至適宜溫度（硝化反應(yīng)的最佳溫度一般為20-30℃，15℃以下硝化反應(yīng)速率下降，5℃以下停止；反硝化最佳溫度為20-40℃，15℃以下反硝化菌活性下降；普通好氧菌最佳溫度一般為15-30℃）。

工藝選擇問(wèn)題

原因：

脫氮選用的工藝是單純的曝氣池、接觸氧化、SBR等等這些工藝，其實(shí)，在保證HRT(水力停留時(shí)間)和SRT(泥齡)足夠長(zhǎng)的情況下，這些工藝是可以脫氨氮的，但不經(jīng)濟(jì)。

解決辦法：

延長(zhǎng)HRT和SRT，例如改造成MBR提高泥齡等等；前面增加反硝化池。