據南通（tōng）生態環境局消息（xī），2022年6月27日，接江蘇省汙染源自動監控係統預警（jǐng），南通市通州區某汙（wū）水處理有限公司出水口氨氮連續超標，南通市通州生態環境局執法人員隨即至該單位進行（háng）檢查。現場檢查時該單位正在（zài）運營，汙（wū）水排放口正在排水，南通市生態環境監測站對該單位汙水（shuǐ）排放口排放廢水進行采（cǎi）樣監測。2022年7月12日，南通市生態環境監測站出具的監測報告顯示，該單（dān）位汙水排放口排（pái）放（fàng）的廢水中，氨氮指標測定值為10.1mg/L，超過《城鎮汙水處理（lǐ）廠汙染物排放標準》（GB18918-2002）中一級A類排放標準限值的1.02倍。

       該單位汙水排放口排放的廢水（shuǐ）中汙染因子氨氮數值超（chāo）標的行為違反了（le）《中華人民共和（hé）國水汙染防治法》第十條之規定，南通市通州（zhōu）生態環境局依據《中華人民共和國水汙染防治法（fǎ）》第八十（shí）三條第二項之規定，責令（lìng）該單位限製生產一個月，並處罰款人民幣（bì）33萬元。2022年9月19日，南通市通州生態環境局與該單位簽訂了生態環境損害賠償協議（yì），該單位以（yǐ）47743元貨幣賠償（cháng）的方式承（chéng）擔生態環境損害賠償責任。

       氨（ān）氮超標？你應該（gāi）知道這些！

       1、硝化反應影響因素

       1、汙泥負荷F/M和泥齡SRT

       生物硝化屬低負荷工藝，F/M一般都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下。負荷（hé）越低，硝化進行得越充分，NH3-N向NO3—-N轉化的效率就越（yuè）高。有時為了使出水NH3-N非常低，甚至采用F/M為0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超（chāo）低負荷。

       與低（dī）負荷相對應，生物硝化係統的泥齡SRT一般較長，這主要是因為硝化細菌增殖（zhí）速度（dù）較慢，世（shì）代期長（zhǎng），如果不（bú）保證足夠長的SRT，硝化細（xì）菌就培養不起來，也就（jiù）得不到（dào）硝化效果。實際運（yùn）行中，SRT控製在多（duō）少，取決於溫度等因素。但一般情況下，要得到理想的（de）硝化效果，SRT至（zhì）少應在（zài）15d以（yǐ）上。

       2、回流比R與水力停留時間T

       生物硝化係統（tǒng）的回流比一般較傳統活性汙泥工藝大。這主要是因為（wéi）生物硝化係統的活性汙泥混合液中已含有大量的硝酸鹽，如果回流比太小，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（xì）統（tǒng）曝氣池的（de）水力停留時間Ta一般也較傳統（tǒng）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有機汙（wū）染物的（de）去除速率低得多，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應控製在2.0 mg/L，一般在2.0~3.0 mg/L之間（jiān）。當（dāng）DO小（xiǎo）於2.0 mg/L時，硝（xiāo）化（huà）將受到抑製；當（dāng）DO小於1.0 mg/L時，硝化將受（shòu）到完全抑製並趨於停止。生物硝化係統（tǒng）需維持高濃度（dù）DO，其原因是多方麵的（de）。*先，硝化細菌為專性好氧（yǎng）菌，無氧時即停止生命活動，不像分解有機物的細菌那樣（yàng），大多數為（wéi）兼性菌。其次（cì），硝化細（xì）菌的攝氧速率（lǜ）較（jiào）分（fèn）解有機物（wù）的細菌低得多，如果不保（bǎo）持充足的氧量，硝化細菌將“爭奪”不到所需（xū）要的氧（yǎng）。另外，絕大多數硝化細菌包埋在汙泥絮（xù）體內（nèi），隻有保持混合（hé）液中較高的（de）溶解氧（yǎng）濃度（dù），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，生物硝化（huà）係統的實際供氧量一（yī）般較傳統活性（xìng）汙泥工藝高50%以上，具體取決於進（jìn）水中的TKN濃度。

       4、硝化速率

       生物硝化係統一個（gè）專門的工（gōng）藝參數是硝化速率，係指單位重量的活性汙泥每天轉化的氨氮量，一般用（yòng）NR表示，單位一般為（wéi）gNH3-N/(gMLVSS·d)。NR值的大小取決於（yú）活性汙（wū）泥中硝化細菌所占的比（bǐ）例，溫度等很多（duō）因素，典型值為0.02 gNH3-N/(gMLVSS·d)，即每克活性汙泥每天大約能將0.02 gNH3-N轉化（huà）成NO3—-N。

       5、BOD5/TKN對硝化的影響

       TKN係指水中有機氮與氨氮之和。入流汙水（shuǐ）中BOD5與TKN之比是影響硝化效果的一個（gè）重要因素。BOD5/TKN越大，活（huó）性汙泥中硝化細菌所占的比例越小，硝化速率NR也就越小，在同樣運行條件下硝化效率就越低；反之，BOD5/TKN越小，硝化效率越高。典型城市（shì）汙水（shuǐ）的BOD5/TKN大約為5－6，此時活性汙泥中硝化細菌的比例約（yuē）為5％；如果汙水的BOD5/TKN增至9，則硝化菌比例將降至3%；如果BOD5/TKN減至3，則硝（xiāo）化細菌的（de）比例可高達9%。其次，BOD5/TKN變（biàn）小時，由於（yú）硝化（huà）細菌比例增大，部（bù）分會脫離汙泥絮體而處於遊（yóu）離狀態，在二沉池內不易沉澱，導致出水混濁。綜上所述，BOD5/TKN太小時，雖硝化效率提高，但（dàn）出水清澈度下降；而BOD5/TKN太大時，雖清（qīng）澈（chè）度提高，但硝化效率下降。因而，對某一生物硝化（huà）係（xì）統（tǒng）來說，存（cún）在一個*佳BOD5/TKN值。很多處理廠的運行實踐（jiàn）發現，BOD5/TKN值*佳範圍為2~3。

       6、pH和堿度（dù）對硝化的影響

       硝化細（xì）菌對pH反應很敏感，在PH為（wéi）8~9的範（fàn）圍內，其生物活性（xìng）*強，當PH＜6.0或＞9.6時（shí），硝化菌的生物活（huó）性將（jiāng）受到抑製並（bìng）趨於停（tíng）止。在生物硝化係統中，應（yīng）盡量控製混合液的pH大於7.0，當pH＜7.0時，硝化速率將明顯下降。當（dāng）pH＜6.5時，則必須向（xiàng）汙（wū）水中加堿。

       混合液pH下降的原因（yīn）可（kě）能有兩個，一是進水中有（yǒu）強酸排入，導致入流（liú）汙水pH降低，因而混合液的pH也隨之降（jiàng）低（dī）。如果無強酸排入，正常的城市汙水應該是偏堿性的，即pH一（yī）般都大於7.0，此時（shí）混合液的（de）pH則主要取決於入流（liú）汙水中堿度的大（dà）小（xiǎo）。由硝化反應方程可看出，隨著NH3-N被轉化（huà）成NO3-N，會產生出部分礦化酸度H＋，這（zhè）部分酸度將消耗部分堿度，每克（kè）NH3-N轉化為NO3-N約消耗7.14g堿度(以CaCO3計)。因而當汙（wū）水中的堿度不足而TKN負荷又較高時，便會耗盡汙水中的堿（jiǎn）度，使混（hún）合液pH降低至7.0以（yǐ）下，使硝（xiāo）化速率降低或受到抑製。

       7、有毒物質對硝化的影響

       某些重金屬離子、絡合陰離子、氰化物以（yǐ）及一些有機（jī）物質會（huì）幹擾或破壞硝化細菌的正常生理活動（dòng）。當這些物（wù）質在汙水中的濃度較（jiào）高（gāo），便會抑製生物硝化（huà）的正常運行。例如，當（dāng）鉛離子（zǐ）大於0.5mg/L、酚大於（yú）5.6mg/L、硫脲大於0.076mg/L時，硝化均會受到抑製。有趣的是，當（dāng）NH3-N濃度大於200mg/L時，也會（huì）對硝化過程（chéng）產生抑（yì）製（zhì），但城市（shì）汙水中一般不會有如此高的NH3-N濃度。
       8、溫度對硝化的影響

       硝化細菌對溫度的變化也很敏感。在5~35℃的範圍（wéi）內，硝化細（xì）菌能（néng）進行正常的生理代謝活動，並隨（suí）溫度的升高，生物（wù）活性增大。在（zài）30℃左右，其生物活性增至（zhì）*大，而在低於5℃時，其生理活動趨於停止。在生物硝化（huà）係統的運行管理中，當汙水溫（wēn）度在16℃之上時，采用（yòng）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（xì）統（tǒng）異常問（wèn）題的分析與排除

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

       其原因及解決（jué）對策如下：

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

       ② 入流汙水中的酸性廢水排放。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（huī）中和處理（lǐ）等臨時（shí）措施（shī），並同時加強上遊汙染（rǎn）源管（guǎn）理（lǐ）。

       現象二：混合液pH值（zhí）正常（cháng），但（dàn）硝化效（xiào）率下降，出水（shuǐ）NH3-N濃度升高。

       其原因及（jí）解決對策如下：

       ① 供（gòng）氧不足（zú）。檢查混合液的DO值是（shì）否小於2mg/L，如果DO太低，可增加曝氣量。

       ② 溫度（dù）太低。檢查（chá）入流汙水或混合（hé）液的溫度是（shì）否明顯（xiǎn）降低，影響了硝化效（xiào）果。解決對策可以有增加投運曝氣（qì）池數量或提高（gāo）混合液濃度ML VSS。

       ③ 入流TKN負荷太高（gāo）。檢查入流（liú）汙水中的TKN濃度是否升高。如果升高，則應增加投運（yùn）曝氣池數量或者（zhě）提高曝氣（qì）池的MLVSS，並同時增大曝氣量。

       ④ 硝化菌（jun1）數量不足。*先檢查是否排泥過（guò）量，如果排泥量太大（dà），則減少排泥量；其次（cì）檢查是否由於某種原因導致二沉池飄（piāo）泥，造成汙泥流失（shī），並（bìng）采取控製對策。如果非以上兩個原因，則檢查是（shì）否入（rù）流汙水（shuǐ）的BOD5/TKN太大，使MLVSS中硝化菌比例降低。可以增大初沉（chén）池停留時間，降低BOD5/TKN值。

       現象三：活性汙泥沉降速度太慢。

       其原因及解決對策如下（xià）：

       ① 汙泥（ní）中毒。檢查活性汙泥的耗氧速率SOUR及硝化速率NR是否降低。如果降低了（le）太多，則確認（rèn）汙泥中毒 ，應尋（xún）找汙水中毒物來源，強化上遊汙染源管理。

       ② 汙泥膨脹。

       現象（xiàng）四：二沉出水混濁並攜帶針狀絮體。

       其原（yuán）因及解決對策如（rú）下：

       ① 二沉出水混濁係（xì）由於活性汙泥（ní）中硝化細菌比例太高所致，可適當提高BOD5/TKN值，但以不影響硝化效果為宜。

       ② 由於（yú）生物硝化係低負荷或超低（dī）負荷工藝，活性汙泥沉降速度太快（kuài），不能有效地捕集（jí）一些（xiē）遊離細小絮體，因此出水中攜帶針絮是不可避免的。控製針絮的有效措施是增大排泥，降低SRT，但這勢必影響硝化效果，使出水NH3-N超標。實際運行中，應*先權衡解決針絮問題重要還是保（bǎo）持高效硝化重要，再采取運（yùn）行控製措施。

       分析測量與記錄

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

① TKN：包括進水和出水的TKN值。應做混合樣，每天至（zhì）少1次。
② NO-3-N：主要測二沉（chén）池出水的NO-3-N，應做（zuò）混合樣，每（měi）天至少1次。
③pH：每天數次測定混合液出流pH，並根據工（gōng）藝控製需要隨時檢測。
④堿度（dù）：包括入流汙水的總堿度和二沉出水的總堿度，做（zuò）混合（hé）樣，每天至（zhì）少1次。
⑤NR：定期測混合液的（de）硝（xiāo）化速率NR。每周1次（cì），或（huò）根（gēn）據工藝調控需要，隨時測量。

       3、實際操（cāo）作中導致硝化（huà）係統失調的案例

       1、有機物導致的氨氮超標

       筆者運營過（guò）CN比小（xiǎo）於（yú）3的高氨氮汙水，因脫氮工藝要（yào）求CN比在4~6，所以需要（yào）投加碳源來提高反硝化的完全性。當時（shí）投（tóu）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（liàng）甲醇進入A池（chí），導致曝氣池泡沫（mò）很多，出水COD，氨氮飆升，係統崩潰。

       分析：大量碳源進入A池，反硝化利（lì）用不了，進入曝氣池（chí），因為底物充足，異養（yǎng）菌有氧代謝，大量消耗氧氣和微量（liàng）元素，因為硝化細菌是自養菌，代（dài）謝能力差，氧氣被爭奪，形成不了優勢菌種，所以硝化反應受限製（zhì），氨氮升高。

       解（jiě）決辦法：

       1、立即停止進水進行悶爆、內外回流連續（xù）開啟

       2、停止（zhǐ）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（jiā）PAC來增加汙泥絮性、投加消泡劑（jì）來消除衝擊泡沫

       2、內回流導致的氨氮超（chāo）標

       筆者目前遇到（dào）的內回（huí）流導致的氨氮超標有兩方麵原因:內回流泵有電氣故障（現場跳停仍有運（yùn）行信號）、機械（xiè）故障（葉輪脫落）和人為原因（內回流（liú）泵未試正反轉，現場為反轉狀態）。

       分析：內（nèi）回流導致（zhì）的氨氮超標也可以歸到（dào）有（yǒu）機物（wù）衝擊中，因為沒有硝化液的回流，導致（zhì）A池中隻有少量外回流攜帶的硝態氮，總體成厭氧（yǎng）環境，碳源隻會（huì）水解酸化而不會（huì）完全代謝成二氧化（huà）碳逸出。所以大量有機物進入曝氣（qì）池，導致了氨（ān）氮（dàn）的升高。

       解決辦法：

       內回流的問題很好發（fā）現，可以通過數據及趨勢來（lái）判斷是（shì）否是（shì）內回流導致的問（wèn）題：初期O池出口硝（xiāo）態氮升高，A池硝態氮降低直（zhí）至0，PH降低等，所以解決辦法分三種情況：

       1、及時發現問題，檢修內回流泵就可以（yǐ）了（le）

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

       3、硝化係統已經崩潰，停（tíng）止進水悶爆，如果有條件、情況比較緊迫（pò）可以投加相似脫氮係統的生化汙泥，加快（kuài）係統恢複。

       3、PH過低（dī）導致的氨氮超標

       筆者目前遇到的PH過低導致的氨氮（dàn）超標有三種情況：

       1，內回流太大或者內回流（liú）處（chù）曝氣開太大，導致攜帶大量的氧進入A池，破壞缺氧環（huán）境，反硝化細菌有氧代謝，部分有（yǒu）機物被有氧代謝（xiè）掉，嚴重影響了（le）反（fǎn）硝化的完整性，因為反硝化可以補償硝化反應代謝掉（diào）堿度的一（yī）半，所以因為缺氧環（huán）境的破壞導致堿度產生減少，PH降低，低於硝化細菌適宜的PH之後 硝化反應受抑製，氨氮升（shēng）高。這種情（qíng）況可能有些同行會遇到，但是從來沒從這方麵找（zhǎo）原（yuán）因。

       2，進水CN比不足，原因也是反硝（xiāo）化不完整，產（chǎn）生的堿度少，導（dǎo）致的（de）PH下降（jiàng）。

       3，進水堿度降低導致的PH連續下降（jiàng）。

       分（fèn）析：PH降低（dī）導致的氨氮超標，實（shí）際中發生的概率比較低，因為PH的連續下降是（shì）一個過程，一般運（yùn）營人員在沒找到（dào）問題的時（shí）候就開始加堿去（qù）調節PH了

       解決辦法：

       1，PH過低這（zhè）種問題其實很簡單，就（jiù）是發現PH連續下降就要開始投加堿來維持PH，然後再通過分（fèn）析去（qù）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（hòu），硝化係統還沒有崩潰的情況，但是及時將PH補充（chōng）上來，*先要把係統的PH補（bǔ）充上來，然後悶爆或者投加同類型（xíng）的汙泥。

       4、DO過低導致的氨氮超標

       筆者運營過的（de）汙水是高硬度的（de）廢水，特別容易結垢，開始曝氣使用微孔爆氣器，運行一段時間曝氣（qì）頭就（jiù）會堵塞，導致DO一直提不上來導致氨氮（dàn）升高。
  
       分析：原因很簡單，曝氣的作（zuò）用（yòng）是充氧和攪拌（bàn），曝氣（qì）頭的堵（dǔ）塞造成兩種都受到影響，而硝化反應是有（yǒu）氧代（dài）謝，需要保證（zhèng）曝氣池溶氧適宜的（de）環境下才能正常（cháng）進（jìn）行，而DO過低則會導致硝化受阻，氨氮超標。

       解決辦法：

       1、更換曝（pù）氣頭，如果硬度低操作問題導致的堵塞可以（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（dà）和不（bú）差（chà）錢的企業可以考慮）或者射流曝氣器（隻能用監測池出水來進行充當動力流（liú）體，尤其是硬度高的汙水，切記（jì）！）

       5、泥齡導致（zhì）的氨氮超標

       目前筆者（zhě）遇到過兩（liǎng）種情況：

       1、壓泥過多，導致氨氮升高。

       2、汙泥回流不（bú）均衡，兩側係統汙泥回流相差過大，導致汙（wū）泥回流少的（de）一側氨氮升高。

       分析：壓泥過多和汙泥回（huí）流過少都會導致汙泥的泥齡降低，因為細菌都有世代期，SRT低於世代期，會導致（zhì）該細菌無法在係統（tǒng）中聚（jù）集，形成不了優勢菌種，所以對應的代謝物無法（fǎ）去除。一般泥齡是細菌世代期的3-4倍。

       解決辦法：

       1、減少進水或者悶爆

       2、投加同（tóng）類型汙（wū）泥（一般情況下1，2一塊用效（xiào）果更（gèng）好）

       3、如果是汙泥回（huí）流（liú）不均衡導致的問（wèn）題（tí），把問題係列（liè）的減少進（jìn）水或者悶（mèn）爆、保證正常係列運行的情況下將部分汙泥（ní）回流（liú）到問題係列

       6、氨（ān）氮衝擊導致（zhì）的氨氮超標

       這種情況一般是工業汙水或者有工業汙水進入生活汙水管網的係統才能遇到，筆者之前遇（yù）到的情況是上遊汽提塔控（kòng）製溫度降低，導致來水氨氮突然升高，脫氮係統崩潰，出水氨氮（dàn）超標，汙水處理現場氨（ān）味特別濃（曝氣會有部分遊離氨逸出）。

       分（fèn）析：氨氮衝擊目前還沒有明確的解釋，筆者分析氨氮衝擊是因為水中遊離氨（FA）過高導致的，雖然FA（遊離氨）對（duì）AOB（氨氧化細菌／亞硝（xiāo）酸細菌）影響（xiǎng）比（bǐ）較弱，但是當FA（遊離氨（ān））濃（nóng）度在（zài）10~150mg/L時就開始對AOB（氨氧化細菌（jun1）／亞硝酸細菌）產生抑製作用，而遊離氨（FA）對（duì）NOB（亞（yà）硝（xiāo）酸（suān）鹽氧化細菌／硝酸菌）影響更敏感（gǎn），遊離氨（FA）在（zài）0.1~60mg/L時對NOB（亞硝酸鹽氧化細菌／硝酸菌）就起到的抑製（zhì）作用，眾（zhòng）所周知，硝化反應是亞硝酸菌和硝酸菌共同完成的，對亞（yà）硝酸菌的抑製直接就可以導致硝化係（xì）統的崩潰。

       解（jiě）決辦法（fǎ）：

       保（bǎo）證PH的情況下，下麵三種方法同時進行效果更好更快（kuài）

       1、降低係統內氨氮濃度

       2、投加同類型汙泥

       3、悶爆

       7、溫度過（guò）低導致的氨氮超標

       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（xiāo）化細（xì）菌的（de）適宜（yí）溫度，而且MLSS沒有（yǒu）為（wéi）了冬（dōng）季代謝（xiè）緩慢而（ér）提高，導致的氨（ān）氮去除率下降。

       分析：細菌對溫度的要求比人類低，但是也（yě）是有底線的，尤其（qí）是自養型的（de）硝化細菌，工業汙水這種情況比較少，因為工業生產產（chǎn）生的廢水溫度不會因為環境溫度的變化波（bō）動很大，但是（shì）生活汙水（shuǐ）水溫基本上是受環境溫度來控製的，冬季進水溫度（dù）很低，尤其是晝夜溫差大，往（wǎng）往低於細菌代（dài）謝需（xū）要的溫度，使得細菌休眠，硝化係統異常。

       解決辦法：

       1、設計（jì）階段把池體做成地埋式的（小型的汙水處理比（bǐ）較適合）

       2、提前提高汙泥負荷

       3、進水加熱（rè），如果有勻質調（diào）節池，可以在池內加熱，這樣波（bō）動比較小，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，這個需要比較精確的（de）溫控來控製進水溫度的波動。

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