氨氮是水體中的營養素，可以使水體富有營養化，是水體中的主要消耗氧氣污染物。近年來，隨著污水處理廠建設和運行規模的增加，污水處理廠已經是氮循環系統的重要組成部分，承擔減少自然界氨氮總量的重要任務。

上海某污水處理廠設計處理規模為2.5×104小麥3/d，供水由細化工廢水和周邊居民生活廢水構成，兩者比例約為3:7。在實際運行中，該污水處理廠進水CODcr濃度為400-1000mg/L，氨氮濃度為30-80mg/L，出水執行國家城鎮污水處理二級排放標準。處理過程采用水解酸化+A/C氧化溝工藝。

分析了該廠出水氨氮異常，提出了相應的控制措施，可供發生這種異常現象的污水處理廠參考。

1.當出水氨氮出現異常時，系統工藝數據的變化

該廠在運行穩定的情況下，出水氨氮往往能保持較低的水平，但如果硝化菌受損，出水氨氮濃度會在短期內迅速上升。出水數據監測多受監測頻率、監測速度等影響，數據結果反饋滯后。根據硝化效果短期急劇變化的特征，分析各表征硝化影響因素的技術數據，判斷系統的健康度，及時采取相關補救措施。

1.1氧濃度變化判斷氧消耗速度快

在忽視細菌本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亞硝酸鹽氮氧化，亞硝酸鹽氮在硝化菌的作用下被硝酸鹽氮氧化。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表現硝化活性來了解反應器中的硝化狀態。

當曝氣量固定、進水負荷變化不大時，硝化是否完全直接影響生化池內溶氧濃度的高低，因此當發現水氨氮異常時，操作人員應充分利用中控系統的好氧池實時DO曲線的變化規律，根據氧氣消耗情況判斷硝化效果，短期內DO曲線呈明顯上升趨勢應積極采取措施，防止系統進一步惡化。

1.2出水pH變堿度消耗迅速

生物在硝化反應進行中伴隨著大量H+，消除水中的堿度。每1g氨氧化需要7.14g堿度(CaCO3)。相反，隨著硝化效果的減弱，堿度的消耗會下降。因此，可以通過出水在線pH的變化來判斷氧化溝的硝化效果。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.常見原因

2.1分鐘客觀因素影響

上海屬亞熱帶季風氣候，每年梅雨季節和汛期雨水特別豐富。收集范圍越廣，短時間內污水處理廠進水水量變化系數越大，水量過度負荷，縮短了硝化停留時間。此外，溫度也對硝化的影響明顯，在低溫條件下硝化細菌的繁殖速度降低，體內酶活力受到抑制，代謝速度較慢。一般低于15℃硝化速率降低，12～14℃下活性污泥中硝酸菌活性受到更嚴重的抑制。每年12月至次年2月，上海氣溫最低。該廠氧化溝水溫最低只有12℃，冬天氨氮容易超標。

2.2.進水濃度過高

該工廠進水包括精細化工廢水，經常受到高濃度廢水和進水CODcr.氨氮.有機氮等高濃度的沖擊。CODcr對過程中硝化段的影響主要體現在異養菌和硝化菌對氧的競爭中。CODcr高時有利于異氧菌的生長，異養菌占優勢，硝化菌少，硝化效果差。

有機氮在水解酸化后可轉化為氨氮，對硝化的影響與氨氮相同。氨氮負荷過高對活性污泥系統有很大的沖擊作用。另外，過高的氨氮會增加游離氨濃度，游離氨對亞硝酸轉化為硝酸的抑制性影響明顯，游離氨的上升會積累亞硝酸氮。除了

2.3的因素

以外，還有很多影響硝化作用的因素。例如：pH值過高會影響微生物的正常生長，增加水中游離氨的濃度抑制硝化菌。硝化菌還對重金屬.酚.氰化物等有毒物質特別敏感。因此，可以對水樣進行硝化菌毒性試驗，判斷廢水是否對硝化菌有抑制作用。

3.發現氨氮異常時的控制措施:

主體生化處理單元，如果出現NH4-N上升的情況，根據原因，可以選擇以下緊急措施防止水質進一步惡化。

3.1.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，二是降低進水量。該工廠接受部分化工廢水，容易受到氨氮(或有機氮)的沖擊，因此在線計顯示高濃度氨氮進入時應立即啟用緊急調節池，同時提高污染企業的抽樣監視力，從源頭控制供水氨氮濃度。減少進水量是促進硝化菌恢復的強有效手段，但在實際運行中，受調節池停留時間、外部管網溢出風險等制約，僅實施數小時。平日需要積累各泵站的運輸規則，合理安排減免時間。

3.2維持硝化所需的堿度量

氨氮氧化過程消耗堿度，pH值下降，影響硝化的正常進行，因此溶液中必須有足夠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)以后，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，反而會抑制硝化的進行。故控制ALK/N在8-10較為合理。在實際工程中，可向氧化溝內投加溶解完成的碳酸鈉以提高堿度。

3.3合理控制氧濃度

氨氮氧化需要消耗溶解氧，但氧濃度不是越高越好。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，控制好氧段的DO在2.5mg/L左右，不浪費能量就能最大限度地提高氨氮的去除效率。

3.4投入消化促進劑

硝化促進劑利用微生物營養和生理學方法合理配方，根據微生物營養生理和污水處理的共同代謝原理，促進硝化細菌的發揮作用，提高污水處理的氨氮去除效率。筆者試圖在硝化效果減弱、氨氮逐漸上升的階段投入，效果顯著。然而，當系統喪失硝化能力時，添加效果不明顯。此外，這種產品通常昂貴，對處理大量水的系統沒有實用性。

3.5其技術微調

①減少氧化溝排泥量。一是硝化菌的世代周期長，長SRT有利于硝化菌的生長，二是硝化效果下降時，大量硝化菌流失，排泥加速硝化菌的流失。

②增加氧化溝內.外回流。前者為系統提供更長的好氧時間，有利于硝化菌的生長。后者可以維持生化單元相對較高的污泥濃度，提高系統的抗沖擊能力，同時降低進入氧化溝的氨氮濃度，減少高濃度氨氮和游離氨對硝化菌的抑制作用。

③加大取樣檢測分析頻率，檢測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并用，盡量縮短處理系統的恢復時間。

4.結語

出水氨氮作為城鎮污水處理廠重點控制的指標之一，出水氨氮發生異常時，數據往往上升迅速，讓工程運行人員措手不及。通過對系統氧氣消耗速度、堿度消耗等硝化影響因素的分析，可以更方便、準確地判斷硝化效果的發展趨勢。于此同時，采取切實有效的控制措施，可縮短硝化系統的恢復時間。