據南通生態環（huán）境局消息，2022年6月27日（rì），接（jiē）江蘇省（shěng）汙染源自動監（jiān）控係（xì）統預警，南通市通州區某汙水處理有限公司出水口（kǒu）氨氮連續（xù）超標，南通市通州生態環境局執法（fǎ）人（rén）員隨即至該單位進行檢查。現場檢查時該單位正在運營，汙水排放口（kǒu）正在排水，南通市生（shēng）態環境監測站（zhàn）對該單位汙（wū）水排放口排放（fàng）廢水進行采樣監測。2022年7月12日，南通市生態環境監測站（zhàn）出具的監測報告顯示（shì），該單位（wèi）汙（wū）水（shuǐ）排放口排（pái）放的廢水中，氨氮（dàn）指標測定值為10.1mg/L，超過《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準（zhǔn）》（GB18918-2002）中一級A類（lèi）排放標準限值的1.02倍。

       該單位汙水排（pái）放口排放的廢水中汙染因子氨氮數值超標的行（háng）為違反（fǎn）了《中華人民共和國水汙（wū）染防治法》第十條之規定，南（nán）通市通州生態環境局依據《中華人民共和國水汙染防治法》第八十三條第（dì）二項之規定，責令（lìng）該單位限製生產一個月，並處罰款人民幣33萬元。2022年9月（yuè）19日，南通市通州生（shēng）態環境局與該（gāi）單位簽訂了生態環境損（sǔn）害賠償協議，該單（dān）位以47743元貨幣賠償（cháng）的方式承擔生態環境損害賠償責任。

       氨氮超標？你應該知道這些！

       1、硝化反應影響因素

       1、汙泥負荷F/M和泥齡SRT

       生（shēng）物硝化屬低負荷工藝，F/M一般都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以（yǐ）下。負荷越低，硝（xiāo）化進行得越充分，NH3-N向（xiàng）NO3—-N轉化的（de）效（xiào）率就越高。有時為了使出水NH3-N非常低，甚（shèn）至采用F/M為0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超低負荷。

       與低負荷（hé）相對應，生（shēng）物硝化係（xì）統的泥齡SRT一（yī）般較長（zhǎng），這主要是因為硝化（huà）細菌增（zēng）殖速度（dù）較慢，世代期長，如果不保（bǎo）證足夠長的SRT，硝化細菌就（jiù）培養不起來，也就得不到硝化效果。實際運行中（zhōng），SRT控製（zhì）在（zài）多少，取決於溫度等因素。但一般情（qíng）況下，要得到（dào）理想的硝化效果，SRT至少應（yīng）在15d以上。

       2、回流比R與水力停留時間T

       生物硝化係統（tǒng）的（de）回（huí）流比一般較傳統活（huó）性汙泥工藝大。這主要是因為生物硝化係統的活性汙（wū）泥混合液（yè）中已含有大量的硝（xiāo）酸鹽，如果回（huí）流比太小（xiǎo），活性汙泥在二沉池的停留時間就較長，容易產生反硝化，導致汙泥上浮。

       生物硝化係統曝氣池的水力停留時間Ta一般（bān）也（yě）較傳統活（huó）性汙泥（ní）工藝長，至少（shǎo）應在8h之上。這主要是因為硝化速率較有機汙染物的去除速（sù）率低得多，因而需要更長的反應時間。

       3、溶解氧DO

       硝化工藝混合液的DO應控製（zhì）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（shòu）到抑製；當DO小於1.0 mg/L時，硝（xiāo）化將受到完全抑製並趨（qū）於停止。生物硝（xiāo）化係統（tǒng）需維持高濃度DO，其原因（yīn）是多方（fāng）麵的。*先，硝化細菌為專性好氧菌，無氧時即停（tíng）止生命活動，不像分解有機物的細菌那樣，大多數為（wéi）兼性菌。其次，硝化細菌的攝氧速（sù）率較分解有機物的細菌低得多，如果不保持充足的氧量，硝（xiāo）化（huà）細菌將“爭（zhēng）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（tǐ）內，隻有保持混合液中較高的溶（róng）解氧（yǎng）濃度，才能將溶解“擠（jǐ）入”絮體內，便於硝（xiāo）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（yú）典型的城市汙水，生物硝化係統的實際供氧量一般（bān）較傳統活性汙泥工藝高50%以上，具（jù）體取決於進（jìn）水中的TKN濃度。

       4、硝化速率

       生物硝化係統一個專門的（de）工藝（yì）參數是硝化速率，係指單位重量（liàng）的（de）活性汙（wū）泥每天轉化的氨氮量，一般用NR表示，單位一般（bān）為gNH3-N/(gMLVSS·d)。NR值的大小取決於活性汙泥中硝化細菌所占的比例，溫度等很多因素，典型值為0.02 gNH3-N/(gMLVSS·d)，即每克活性汙泥（ní）每天大約能將0.02 gNH3-N轉化（huà）成NO3—-N。

       5、BOD5/TKN對硝化的影響

       TKN係（xì）指水中有機氮（dàn）與氨氮之和。入流汙水中BOD5與TKN之比（bǐ）是影響硝化效果的一個重要因素。BOD5/TKN越大，活性汙泥中硝化細菌所占的比例越小，硝化速率NR也（yě）就越（yuè）小，在同樣運行條件下硝化效率（lǜ）就越低；反之，BOD5/TKN越小，硝化效率越高。典型城（chéng）市汙水的（de）BOD5/TKN大約為5－6，此時活性汙泥中（zhōng）硝化細菌的（de）比例約為5％；如果（guǒ）汙水的BOD5/TKN增至9，則硝化菌比例將降至3%；如果BOD5/TKN減至3，則硝化細菌的比例可高達9%。其次，BOD5/TKN變小時，由（yóu）於硝（xiāo）化細菌（jun1）比例增大，部（bù）分（fèn）會脫離汙泥絮體而（ér）處於遊離狀態，在二沉池內不易沉澱，導致出水混濁。綜上所（suǒ）述，BOD5/TKN太小時，雖硝化效率（lǜ）提高，但出水清澈度下降；而BOD5/TKN太大時（shí），雖清澈度提高，但硝化效率下降。因而，對某一生物硝化係統來（lái）說（shuō），存在一個*佳BOD5/TKN值。很（hěn）多處理（lǐ）廠的（de）運（yùn）行（háng）實踐發現（xiàn），BOD5/TKN值*佳範圍（wéi）為2~3。

       6、pH和（hé）堿度對硝化的影響

       硝化細菌對pH反應很（hěn）敏感，在PH為8~9的範圍內（nèi），其生物活性*強，當PH＜6.0或＞9.6時，硝（xiāo）化菌的生物活性將受到抑製並趨於停止。在生物（wù）硝化係統中，應盡量控（kòng）製混合液（yè）的pH大於7.0，當pH＜7.0時，硝化速（sù）率將明顯下降。當pH＜6.5時，則必須向汙水中加（jiā）堿。

       混合液（yè）pH下（xià）降的原因可能有兩個，一是進水（shuǐ）中有（yǒu）強酸排入，導致入流汙水pH降低，因而混合（hé）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一般都大於7.0，此時混合（hé）液的pH則主（zhǔ）要取決於入流汙水中堿（jiǎn）度的大小。由硝化反應方程可看出，隨著NH3-N被轉化成NO3-N，會產生出部分礦化酸度H＋，這部分酸度將消耗部分（fèn）堿度，每克NH3-N轉化為NO3-N約消耗7.14g堿度(以（yǐ）CaCO3計)。因而當汙水中的堿度（dù）不足而TKN負荷（hé）又較高時，便會耗盡汙水中的堿度，使混合液pH降低至7.0以下，使硝（xiāo）化速率降低或受到抑製。

       7、有毒物質對硝化的（de）影響

       某些重金屬離子、絡合陰離子、氰化物（wù）以及一些（xiē）有機物質（zhì）會幹擾或破壞（huài）硝化細菌（jun1）的正常生理活動（dòng）。當這（zhè）些物質在汙水中的濃度較高，便會抑製生物硝化的正常運行。例如，當（dāng）鉛離子大於0.5mg/L、酚大（dà）於5.6mg/L、硫脲大（dà）於0.076mg/L時，硝（xiāo）化（huà）均會受到抑製。有趣的（de）是，當NH3-N濃度大於200mg/L時（shí），也會對硝化過程產生抑製，但（dàn）城（chéng）市汙水中一般不會有如此高的NH3-N濃度。
       8、溫度對（duì）硝化的影響

       硝化細（xì）菌對溫度的變化也（yě）很敏感。在（zài）5~35℃的範圍內，硝化細菌能進（jìn）行正常的生理代謝活動，並隨溫（wēn）度的升（shēng）高，生物（wù）活（huó）性增（zēng）大。在30℃左右，其生物活性增至*大，而（ér）在低於5℃時，其生理活動趨於（yú）停止。在生物硝化（huà）係統的運行管理中（zhōng），當汙水溫度在16℃之（zhī）上時，采用8~10d的泥齡即可；但當溫度低於10℃時，應將泥齡SRT增至12~20d。

       2、硝化係統異常問題的分析與（yǔ）排除（chú）

       現象一：硝化係統混合液的pH降低，硝化效率下降，出水（shuǐ）NH3-N濃度升高。

       其原因及解決（jué）對策如下：

       ① 堿度不足。檢查二沉池出水中的堿度，如（rú）果小於20mg/L，則可判定係堿度不足所致，應進行堿度核算，確定投堿量。

       ② 入流汙水中（zhōng）的酸性廢水排放。檢查入流（liú）汙水的 pH，如果太低，可說明有酸性廢水排入，可采取石灰中和處理等臨時措施，並同時加強上遊汙（wū）染源管理。

       現象二：混合液pH值（zhí）正常，但硝化效率下降，出水NH3-N濃度升高。

       其原因及解決對策如下：

       ① 供氧不足。檢查混（hún）合液的DO值是否小於2mg/L，如果DO太低，可增加曝氣量。

       ② 溫度太低。檢查（chá）入流汙水或混合液的溫度是否明（míng）顯降低，影響了硝化效（xiào）果。解決（jué）對策可以有增加投運曝氣池數量或提高（gāo）混合液濃度ML VSS。

       ③ 入流TKN負荷太高。檢查入（rù）流汙水中的TKN濃（nóng）度是否升高。如果升高（gāo），則應（yīng）增加（jiā）投運曝氣池（chí）數量或者提高（gāo）曝氣池的MLVSS，並同時增大曝氣量。

       ④ 硝化菌數量不足。*先檢查是否排泥過量，如果排泥量太大，則減少排泥量；其次檢查是否由於某種原因導致二沉池飄泥，造成（chéng）汙（wū）泥流失，並采取控（kòng）製對策。如果非以上兩（liǎng）個原因，則檢查是否入（rù）流汙水（shuǐ）的（de）BOD5/TKN太大，使MLVSS中硝化菌比例降低。可以增大初沉池停（tíng）留時間，降低BOD5/TKN值。

       現象（xiàng）三：活性汙（wū）泥沉降速度（dù）太慢。

       其原因及解決對策如下：

       ① 汙泥（ní）中毒。檢（jiǎn）查活性汙泥的耗氧速率SOUR及（jí）硝化速率NR是否降低。如果降低了太多（duō），則確認汙泥中毒 ，應尋找汙水中毒物來源，強化上遊汙（wū）染源管（guǎn）理。

       ② 汙（wū）泥膨脹。

       現（xiàn）象四：二沉出水混濁並攜帶（dài）針狀絮體。

       其原因（yīn）及解決對策如下：

       ① 二（èr）沉出水混（hún）濁係由於活性汙泥中硝化細菌比（bǐ）例（lì）太高所致，可（kě）適當（dāng）提高BOD5/TKN值，但（dàn）以不影響（xiǎng）硝化效果（guǒ）為宜。

       ② 由於生物硝化係低負（fù）荷或超低負荷工藝，活性（xìng）汙泥沉降速度太快，不能（néng）有效地捕集一些遊離細小絮體，因此出水中攜帶針絮是（shì）不可避免的。控製（zhì）針絮的（de）有效措施是增大排（pái）泥，降低SRT，但（dàn）這勢必影響硝化效果，使出水NH3-N超標。實際運行中，應*先權衡解決（jué）針（zhēn）絮（xù）問題重（chóng）要還是保持高效硝化重要，再采取運行控製措施。

       分析測量與記錄

       除傳統活性汙泥工藝的檢測項目以外（wài），生物（wù）硝化係統還應增加以下項目：

① TKN：包括進水和出水的TKN值。應做（zuò）混合樣，每天至少1次。
② NO-3-N：主要測（cè）二沉池出水的NO-3-N，應做混合樣（yàng），每天至少1次。
③pH：每天數次測定混（hún）合液出流pH，並根據工藝控製需要隨時檢測。
④堿度：包括入流汙（wū）水的總堿度和二沉出水的總堿度，做混合樣，每天至少1次。
⑤NR：定期測混合液的硝化速率NR。每周1次，或根據工（gōng）藝調控需要，隨時測量。

       3、實際操作中導致硝化係統失調的（de）案例

       1、有（yǒu）機物導致的氨氮超（chāo）標

       筆者運營過CN比小於3的高氨氮汙水，因脫氮工藝要求CN比在4~6，所（suǒ）以需要（yào）投加碳源來提高反硝化的完全性。當時投加的碳源是甲醇，因為某些原因甲醇儲罐出口閥門脫落，大量甲醇進入A池，導致曝氣池泡沫很多，出水（shuǐ）COD，氨氮飆升，係統（tǒng）崩潰。

       分析：大量碳源進入A池，反硝化利用不了，進（jìn）入曝氣池，因為底物充足，異養菌有氧代謝，大（dà）量消耗氧氣和微量元素，因為硝化細菌是自養菌（jun1），代謝能力差，氧氣被（bèi）爭奪，形（xíng）成不了優（yōu）勢菌種（zhǒng），所以硝化反應受限製，氨氮升高。

       解決（jué）辦法：

       1、立即停止進水進行悶爆、內外回流連續開啟

       2、停止壓泥保證汙泥濃度

       3、如果有機物已經引起非絲狀菌膨脹可以投加PAC來增加汙泥絮性、投加消（xiāo）泡（pào）劑來（lái）消除衝擊泡沫

       2、內回流導致的氨氮超標

       筆者目前遇到的內回流導（dǎo）致的氨氮超標有兩方麵原因（yīn）:內（nèi）回流泵有（yǒu）電（diàn）氣故障（現場跳停仍有運行信號（hào））、機械故障（葉輪脫落）和人為原因（內回流泵未（wèi）試正反轉（zhuǎn），現場為反轉狀態）。

       分析：內回流導致的氨氮超標也（yě）可以歸到有機物衝擊中，因為沒（méi）有硝化液的回流，導（dǎo）致A池中隻有少量外回流攜（xié）帶的硝態氮，總體成厭氧環境，碳源隻（zhī）會（huì）水解酸化而（ér）不會完全代謝成二氧化碳逸出。所以大量有機物進入曝氣池，導致了（le）氨氮的升高。

       解決辦法：

       內回流的問題很好發現，可以通過數（shù）據（jù）及趨勢來判斷是（shì）否是內（nèi）回流導致的問題：初期O池出口硝態氮升高，A池（chí）硝態氮降低直至0，PH降低等，所（suǒ）以解決辦法分三種情況（kuàng）：

       1、及（jí）時（shí）發現問題，檢修內回流泵就可以了

       2、內回流已經導致氨氮升高，檢修內回流泵，停止或者減少（shǎo）進水進行悶爆

       3、硝化（huà）係統已經崩（bēng）潰，停止進水悶爆，如（rú）果（guǒ）有條（tiáo）件、情況比較緊迫可以投加相似脫（tuō）氮係統的生化汙泥，加快係統恢複。

       3、PH過低導致的氨氮超標

       筆者（zhě）目前（qián）遇到的PH過低導致的氨氮超標有三種情況（kuàng）：

       1，內回流太（tài）大或者內回流處（chù）曝氣開太大，導致攜帶大量（liàng）的氧進入A池，破壞缺氧環境，反硝化細菌有氧代謝，部分有機（jī）物被有氧代謝掉，嚴重影響了反硝化的完（wán）整性，因為反硝化可（kě）以補償硝化反應代謝掉（diào）堿度的一半，所以因為（wéi）缺氧環境的破壞導致堿度產（chǎn）生（shēng）減少，PH降低，低於硝化細菌適宜的PH之後（hòu） 硝化反應受抑製，氨氮升高。這（zhè）種情況可（kě）能有些同行會遇到，但是從來沒從這方麵找原因。

       2，進水CN比不足，原因也是反硝化不完整，產生的堿度少，導致的PH下降。

       3，進水堿度降低導致的（de）PH連續下降。

       分析：PH降低導（dǎo）致的氨（ān）氮超標，實際中發生的概率比較低，因為PH的連續下降是一個過程，一般運營人（rén）員在沒找到問題的時候就開始加堿去調節PH了

       解決辦法：

       1，PH過低這種問題其（qí）實很簡（jiǎn）單，就是發（fā）現PH連續下降就要開始投加堿（jiǎn）來維（wéi）持PH，然後再（zài）通過（guò）分析去查找原因。

       2，如果PH過低已經導致了係統的崩潰，目前筆者接觸過PH在5.8~6的時候，硝化係統還沒有崩潰的情況，但（dàn）是及時將PH補充上來，*先要把係統的PH補充上來，然後悶爆或者投加同（tóng）類型的汙（wū）泥。

       4、DO過低導致的氨氮超標

       筆者運營過的汙（wū）水是高硬度的廢水，特（tè）別容易結垢，開始曝氣使用微孔爆氣器，運行一段時間（jiān）曝氣頭就會堵（dǔ）塞，導致DO一直提不上來導致氨氮升高。
  
       分（fèn）析：原因很簡單，曝氣的作（zuò）用是充氧和攪拌，曝氣（qì）頭的堵塞造成兩種（zhǒng）都受到影響（xiǎng），而硝化反應是有氧代謝，需要保證曝氣池溶氧適（shì）宜的環境下才能正常進行，而DO過低則會導（dǎo）致硝化受阻，氨氮超標。

       解決辦（bàn）法：

       1、更換曝氣頭，如果硬（yìng）度低操作問題導致（zhì）的堵塞可（kě）以（yǐ）考慮這種方法

       2、改造成大（dà）孔曝氣器（氧利用率過低，風機餘量大和不差錢的企業可以（yǐ）考慮）或者射流曝氣器（隻能用監測（cè）池出水來進行充當動力流體，尤其是硬度高的汙水，切記！）

       5、泥齡導致的氨氮超標

       目前筆者遇到過兩種（zhǒng）情況：

       1、壓泥過多，導致氨氮升（shēng）高。

       2、汙泥回流（liú）不均衡，兩側係統汙泥回流相差過大，導（dǎo）致汙（wū）泥回（huí）流少的一側氨氮（dàn）升高。

       分析：壓泥過多和汙泥回流過少都會導致汙泥的泥齡降低（dī），因（yīn）為細（xì）菌（jun1）都（dōu）有世（shì）代期，SRT低於世代期，會導（dǎo）致該（gāi）細菌無法在係統中聚（jù）集，形成不了優勢（shì）菌種，所以對（duì）應的代謝物無法去除。一般泥齡是細菌世代期（qī）的（de）3-4倍。

       解決辦法：

       1、減少進（jìn）水（shuǐ）或者悶爆

       2、投加（jiā）同類型汙泥（一般情況下1，2一塊用效果更好（hǎo））

       3、如果（guǒ）是汙泥回流不均衡（héng）導致的問（wèn）題，把問題係（xì）列的減少進水或者悶爆、保證正常係（xì）列運行的（de）情況下將部分汙泥回流到問題係列

       6、氨氮衝擊導致的氨氮（dàn）超標

       這種情況一般是工業汙水或者有工業（yè）汙水進入生活汙水管網的係統才能（néng）遇到，筆（bǐ）者（zhě）之前遇到的情況是上遊汽提塔（tǎ）控製（zhì）溫度降低，導（dǎo）致來水（shuǐ）氨氮突然升高，脫氮係統崩潰，出水氨氮超標，汙水處理現場氨味特別濃（曝氣會（huì）有部（bù）分遊離氨（ān）逸出）。

       分析：氨氮衝擊目前還沒（méi）有明確的解釋，筆（bǐ）者分析氨氮衝擊是因為水中（zhōng）遊離氨（FA）過高導致的（de），雖然FA（遊離氨）對AOB（氨氧化細菌／亞（yà）硝酸細菌）影響比（bǐ）較弱，但是當FA（遊離氨）濃度在10~150mg/L時（shí）就開始對AOB（氨氧（yǎng）化細菌／亞硝酸細菌）產生抑製作用（yòng），而遊離氨（FA）對NOB（亞硝酸鹽氧化（huà）細菌（jun1）／硝（xiāo）酸菌（jun1））影響更（gèng）敏感，遊離氨（FA）在0.1~60mg/L時對NOB（亞硝酸（suān）鹽氧化細菌（jun1）／硝酸（suān）菌）就起到的抑製作用，眾所周知，硝化反應是亞硝酸菌和硝酸菌共同完成的，對亞硝酸菌的抑（yì）製直接就可以導致硝化係統的崩潰。

       解決辦法：

       保證PH的情況下，下麵三種方法同時進行效果（guǒ）更好（hǎo）更快

       1、降低係統內氨（ān）氮濃度

       2、投加同類型汙泥

       3、悶爆

       7、溫度過低（dī）導致的氨氮超標

       這種情況多發生在北方無保溫或加熱的汙水處理廠，因為水溫低於硝化細菌的適宜溫度，而且MLSS沒有為了冬季代謝緩慢而提高，導致（zhì）的氨氮去除率下降。

       分析：細（xì）菌對溫度的要求比人類低，但是也是有底線的，尤其是自養型的硝（xiāo）化細菌，工業汙水這種情況比較少，因（yīn）為工業生產產生的廢水（shuǐ）溫度不會因為環境（jìng）溫度的變化波動很大，但是生活汙水水溫基本上是受環境溫度來（lái）控製的，冬季進水溫度很低，尤其是晝（zhòu）夜溫差大，往（wǎng）往低於細菌代謝需要的溫度，使得細菌休眠（mián），硝化係統異常。

       解決辦法：

       1、設（shè）計階段把池體做成地（dì）埋式的（小型的汙水處理比（bǐ）較適（shì）合）

       2、提前提高汙泥負荷

       3、進水加熱，如果有勻質調節池，可以在池內加（jiā）熱，這樣波（bō）動比較小（xiǎo），如果是直接進水可以用電加熱或者蒸汽換熱或混合來提高水溫，這個需（xū）要比較精確的溫控來控製（zhì）進水溫度的波動。

       4、曝氣加熱，比較（jiào）小眾，目前還沒遇到過，其實空氣壓縮鼓風時溫度已經（jīng）升高了，如果曝氣（qì）管可以承受，可以考慮加熱壓縮空氣來提高生化池溫度。