氨氮超标原因和解决办法

Question

如题所述

Answer 1

一、有机物导致的氨氮超标
笔者曾处理过CN比小于3的高氨氮污水，在脱氮工艺要求CN比达到4~6的情况下，需要添加碳源以提高反硝化效率。当时使用的碳源是甲醇，由于甲醇储罐出口阀门脱落，大量甲醇流入A池，导致曝气池泡沫过多，出水COD和氨氮显著上升，系统崩溃。
分析：大量碳源进入A池，反硝化无法利用，随后来到曝气池，底物充足，异养菌在有氧环境下大量繁殖，消耗氧气和微量元素。由于硝化细菌是自养型，代谢能力较弱，氧气被其他细菌争夺，无法形成优势种群，硝化反应受限，氨氮浓度上升。
解决办法：
1. 立即停止进水，进行闷爆处理，内外回流连续开启。
2. 停止压泥，以保持污泥浓度。
3. 若有机物引起非丝状菌膨胀，可投加PAC提高污泥絮性，投加消泡剂消除冲击泡沫。
二、内回流导致的氨氮超标
内回流导致的氨氮超标，笔者遇到两种情况：内回流泵出现电气故障（现场跳停仍有运行信号）或机械故障（叶轮脱落），以及人为原因（内回流泵未试正反转，现场为反转状态）。
分析：内回流问题可归结为有机物冲击。缺乏硝化液回流，A池仅有少量外回流带来的硝态氮，整体呈现厌氧状态。碳源只能水解酸化，而不会完全代谢为二氧化碳释放。大量有机物进入曝气池，导致氨氮浓度升高。
解决办法：
内回流问题易于识别，可通过数据和趋势判断。初期O池出口硝态氮升高，A池硝态氮降低至0，PH降低等。解决方法分三种情况：
1. 及时发现问题并检修内回流泵。
2. 内回流导致氨氮升高，检修内回流泵，停止或减少进水进行闷爆。
3. 硝化系统崩溃，停止进水闷爆，如有条件且情况紧急，可投加类似脱氮系统的生化污泥，加快系统恢复。
三、PH过低导致的氨氮超标
笔者遇到过PH过低导致的氨氮超标，原因有三种：
1. 内回流过大或内回流处曝气过度，导致大量含氧量高的水进入A池，破坏缺氧环境，反硝化细菌有氧代谢，部分有机物被氧化，严重影响了反硝化效率。因为反硝化能补偿硝化反应代谢掉的碱度的一半，缺氧环境破坏导致碱度生成减少，PH降低，硝化细菌适宜的PH范围，硝化反应受抑制，氨氮升高。这种情况一些同行可能会遇到，但很少从这方面寻找原因。
2. 进水CN比不足，反硝化不完整，产生的碱度少，导致PH下降。
3. 进水碱度降低，导致PH持续下降。
分析：PH值降低导致氨氮超标，实际中发生的频率较低，因为PH连续下降是一个过程，运营人员通常在未找到问题时已经开始加碱调节PH。
解决办法：
1. 发现PH连续下降时，开始投加碱维持PH值，然后分析原因。
2. 如果PH过低导致系统崩溃，笔者接触过PH在5.8~6的状况下，硝化系统尚未崩溃，但需及时补充PH，首先将系统PH补至正常水平，然后闷爆或投加同类型污泥。
四、DO过低导致的氨氮超标
笔者运营的污水是高硬度废水，容易结垢。曝气器运行一段时间后，曝气头常堵塞，导致DO无法提升，氨氮升高。
分析：曝气作用是充氧和搅拌，曝气头堵塞影响两种功能，硝化反应是有氧代谢，需要曝气池溶氧适宜的环境才能正常进行。DO过低导致硝化受阻，氨氮浓度上升。
解决办法：
1. 更换曝气头，尤其是硬度低、操作问题导致的堵塞可考虑此法。
2. 改用大孔曝气器（适用于氧利用率低、风机余量大的企业）或射流曝气器（适用于硬度高的污水，尤其是需要动力流体的情况）。
五、泥龄导致的氨氮超标
目前笔者遇到过两种情况：
1. 压泥过多，导致氨氮升高。
2. 污泥回流不均衡，两侧系统污泥回流相差过大，导致污泥回流少的一侧氨氮升高。
分析：压泥过多和污泥回流过少都会导致污泥泥龄降低。因为细菌都有世代期，SRT（污泥停留时间）低于世代期，细菌无法在系统中聚集，形成不了优势菌种，对应的代谢物无法去除。一般泥龄是细菌世代期的3-4倍。
解决办法：
1. 减少进水或闷爆处理。
2. 投加同类型污泥（通常与1、2一起使用效果更佳）。
3. 如果是污泥回流不均衡导致的问题，在保证正常系列运行的情况下，将部分污泥回流到问题系统。
六、氨氮冲击导致的氨氮超标
氨氮冲击通常发生在工业污水或工业污水进入生活污水管网的系统中。笔者之前遇到的情况是上游汽提塔控制温度降低，导致来水氨氮突然升高，脱氮系统崩溃，出水氨氮超标，污水处理现场氨味特别浓。
分析：氨氮冲击目前尚无明确解释，笔者分析氨氮冲击是因为水中游离氨（FA）过高导致的。尽管FA对AOB（氨氧化细菌/亚硝酸细菌）影响较弱，但当FA浓度在10~150mg/L时开始对AOB产生抑制作用，而FA对NOB（亚硝酸盐氧化细菌/硝酸菌）影响更敏感，FA在0.1~60mg/L时对NOB产生抑制作用。硝化反应是由亚硝酸菌和硝酸菌共同完成的，亚硝酸菌的抑制直接导致硝化系统崩溃。
解决办法：保证PH值的情况下，同时进行以下三种方法效果更佳、更快：
1. 降低系统内氨氮浓度。
2. 投加同类型污泥。
3. 闷爆处理。
七、温度过低导致的氨氮超标
这种情况多发生在北方无保温或加热的污水处理厂。因为水温低于硝化细菌适宜的温度，而且MLSS没有因冬季代谢缓慢而提高，导致氨氮去除率下降。
分析：细菌对温度的要求低于人类，但也有底线。尤其是自养型的硝化细菌，工业污水中这种情况较少，因为工业生产产生的废水温度不会因环境温度变化而大幅波动。但生活污水水温基本上受环境温度控制，冬季进水温度很低，尤其是昼夜温差大，往往低于细菌代谢所需的温度，导致细菌休眠，硝化系统异常。
解决办法：
1. 设计阶段将池体做成地埋式（适用于小型的污水处理）。
2. 提前提高污泥浓度。
3. 进水加热，如有匀质调节池，可在池内加热，波动较小，如果直接进水，可使用电加热或蒸汽换热或混合加热来提高水温，需要精确控制进水温度的波动。
4. 曝气加热，较为少见，目前未遇到过。实际上，鼓风曝气时温度已升高，如果曝气管能承受，可考虑加热压缩空气来提高生化池温度。