可为污水氨氮超标发生该类异常现象的污水处理厂提供参考。
1、出水氨氮异常时系统工艺数据的变化

该厂在运行稳定的情况下,出水氨氮往往能保持较低的水平,但硝化菌一旦受损,出水氨氮浓度短期内将迅速上升。出水数据监测往往受监测频次、监测速度等影响,数据结果反馈滞后。借助硝化效果短期内急剧变化的特点,分析各项表征硝化影响因素的工艺数据,以此判断系统的健康度,进而及时采取相关补救措施。
1.1 氧浓度变化判断耗氧速率快慢
在忽略细菌自身同化作用的条件下,硝化过程分两步进行:氨氮在亚硝化菌的作用下被氧化成亚硝酸盐氮,亚硝酸盐氮在硝化菌的作用下被氧化成硝酸盐氮。根据硝化反应公式每去除1g NH4+-N需消耗4.57g O2。利用上述结论,王建龙等人通过测量OUR表征硝化活性来了解反应器中的硝化状态。在曝气量固定,进水负荷变化不大的情况下,硝化是否完全直接影响生化池内溶解氧浓度的高低,因此发现出水氨氮异常时,操作人员需充分利用中控系统好氧池实时DO曲线的变化规律,根据氧消耗情况来判断硝化效果,短期内DO曲线呈明显上升趋势的需积极采取措施,防止系统的进一步恶化。
1.2 出水pH变化碱度消耗快慢
生物在硝化反应进行中伴随大量H+,消除水中的碱度。每1g氨被氧化需消耗7.14g碱度(以CaCO3计)。反之,随着硝化效果的减弱,碱度的消耗会有所下降。因此可以通过对出水在线pH的变化情况判断氧化沟的硝化效果。在线pH计,数据准确可靠,实时反馈,在实际运行中尤为有效。
2、常见原因
2.1 客观因素影响
上海属亚热带季风气候,每年梅雨季节和汛期雨水尤为充沛。收集范围越广,短时间内污水处理厂进水水量变化系数越大,水量过度负荷,缩短了硝化停留时间。此外,温度也对硝化的影响明显,在低温条件下硝化细菌的繁殖速度降低,体内酶活力受到抑制,代谢速度较慢。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严重的抑制。每年12月至次年2月,上海气温最低。该厂氧化沟水温最低仅12℃,因此冬季容易造成氨氮超标现象。
2.2 进水浓度过高
该厂进水包括精细化工废水,常受高浓度的废水及进水CODcr、氨氮、有机氮等高浓度的冲击。CODcr对工艺过程中硝化段的影响主要体现在异养菌与硝化菌对氧的竞争方面。CODcr高时利于异氧菌生长,异养菌占优势,硝化菌少从而导致硝化效果不好。有机氮在经过水解酸化后可转化成氨氮,对硝化的影响等同于氨氮。氨氮负荷过高对活性污泥系统有巨大的冲击作用。此外,过高的氨氮会导致游离氨浓度的增加,游离氨对亚硝酸转化为硝酸的抑制性影响是很明显的,因为游离氨的升高导致亚硝酸氮的积累。
2.3 其它因素
除此之外,还有很多因素影响着硝化作用。例如:pH值过高会影响微生物的正常生长,增加水中游离氨的浓度抑制硝化菌。硝化菌还对重金属、酚、氰化物等有毒物质特别敏感。因此,可对水样进行硝化菌毒性试验来判断废水是否对硝化菌有抑制作用。
3、发现氨氮异常情况时的控制措施:
若主体生化处理单元,若出现 NH4-N有上升态势,针对不同的原因,可选择如下应急措施防止水质的进一步恶化。
3.1 减小进水氨氮负荷
减少进水氨氮负荷,一是降低进水氨氮浓度,二是减少进水水量。由于该厂接纳部分化工废水,容易受氨氮(或有机氮)的冲击,因此在线仪显示有高浓度氨氮进入时需及时启用应急调节池,同时加大对排污企业的抽样监测力度,从源头控制进水氨氮浓度。减少进水水量是促进硝化菌恢复的强有效手段,但实际运行中,受调节池停留时间、外部管网外溢风险等制约,仅可实施几小时。平日需积累各泵站输送规律,合理调度争取减负时间。
3.2 维持硝化必须的碱度量
氨氮的氧化过程消耗碱度,pH值下降,从而影响硝化的正常进行,因此溶液中必须有充足的碱度才能保证硝化的顺利进行。实验研究表明,当ALK/N<8.85时,碱度将影响硝化过程的进行,碱度增加,硝化速率增大。但当ALK/N≥9.19(碱度过量30)以后,继续增加碱度,硝化速率增加甚微,甚至会有所下降。过高的碱度会产生较高的pH值,反而会抑制硝化的进行。故控制ALK/N在8-10较为合理。在实际工程中,可向氧化沟内投加溶解完成的碳酸钠以提高碱度。
3.3 合理控制氧浓度
氨氮氧化需要消耗溶解氧,但氧浓度并非越高越好。由氧气在水中的传质方程可知,液相主体中的DO浓度越高,氧的传质效率越低。综合考虑氧在水中的传质效率和微生物的硝化活性,调控好氧段的DO在2.5mg/L左右可以在不浪费能量的情况下最大限度地提高对氨氮的去除效率。
3.4 投加消化促进剂
硝化促进剂是利用微生物营养与生理学方法进行合理配方,根据微生物营养生理及污水处理的共代谢原理,促进硝化细菌发生作用,提高污水处理的氨氮去除效率。笔者尝试在硝化效果减弱,氨氮逐步上升阶段投加,效果显著。但系统丧失硝化能力时投加,效果不明显,且该类产品往往价格昂贵,对处理大水量的系统实用性不强。
3.5 其它工艺上的微调

①减少氧化沟排泥量。一是因为硝化菌世代周期长,较长的SRT有利于硝化菌的生长;二是硝化效果降低时,大量的硝化菌被流失,排泥会加速硝化菌的流失。
②增加氧化沟内、外回流。前者是为系统提供更长的好氧时间,有利于硝化菌的生长。后者一方面可维持生化单元相对较高的污泥浓度,提高系统的抗冲击能力;另一方面可降低进入氧化沟的氨氮浓度,进而减少高浓度氨氮或游离氨对硝化菌的抑制作用。
③加大取样化验分析频次, 检验所采取的应急措施对出水水质的改善效果, 否则应更换其他方法或多种方法联用,尽量缩短处理系统的恢复时间。
鱼塘氨氮每升超过0.02mg算超标。氨氮对水生物起危害作用是游离氨,其毒性比铵盐大几十倍,并随碱性的增强而增大。氨氮对水生物的危害有急性和慢性之分,慢性氨氮中毒危害为摄食降低、生长减慢、组织损伤等。未进处理排放的工业废水、生活污水和有害废弃物都含有氨氮,必须采取有效措施。
一、鱼塘氨氮多少算超标
1、鱼塘氨氮每升超过0.02mg算超标。氨氮对水生物起危害作用的成分主要是游离氨,它的毒性会比铵盐大几十倍,而且还会随碱性的增强而增大。氨氮毒性与池水的pH值以及水温有一定联系,一般情况下,pH值以及水温越高,它的毒性就会越强,对鱼的危害和亚硝酸盐非常像。
2、氨氮对水生物的危害主要有急性和慢性之分。慢性氨氮中毒的危害有摄食降低、生长减慢、组织损伤、降低氧在组织间的输送;急性氨氮中毒危害为水生物表现亢奋、生物在水里面失去平衡、抽搐,严重者甚至出现死亡。鱼类对水中的氨氮非常敏感,当氨氮含量高时会导致鱼类出现死亡。
3、如果想要避免池塘氨氮超标,任何企、事业单位和个体经营者排放的工业废水、生活污水和有害废弃物,一定要采取有效措施,使水质符合标准。未经处理的工业废水、生活污水和有害废弃物不能直接排入鱼、虾类的产卵场、索饵场、越冬场和鱼、虾、贝、藻类的养殖场以及珍贵水生动物保护区。
二、鱼塘氨氮高的原因及处理
1、鱼塘氨氮高的原因
(1)养殖期间虾的排泄物、残饵、浮游生物残骸等分解后产生的含氮中间产物大部分都会以氨的形式存在,再加上虾体内物质代谢过程中氮元素会以氨的形式直接通过鳃排入水中,这两部分是池塘氨氮的主要来源。
(2)当水里面出现缺氧时,含氮有机物、硝酸盐、亚硝酸盐在厌氧菌的作用下,就会出现反硝化作用产生氨。
(3)当水中出现缺氧时,氨不能在亚硝化细菌的作用下转化为亚硝酸盐,进而在硝化细菌的作用下转化为硝酸盐被植物直接利用。
2、鱼塘氨氮高的处理
(1)马上停止投饵
1如果发现氨氮升高的时间比较早,这时可能还没有出现中毒症状,虾还在摄食。
2不管虾是否还在摄食,首先一定要马上停止投饵,减少氮的投放。
(2)开动增氧机
1一定要搅动水体进行充分的曝气,使分子状态的氨挥发到空气里面。
2氨含量高的底层水与含量较低的表层水一定要混合,这样可以降低底层水中氨分子的含量。
(3)使用硫代硫酸钠(俗称海波)
1将药剂溶解后一定要进行全池泼洒,每亩使用本品2-3公斤,如果氨氮含量还是没有降到理想状态,可以进行适量加量。

2本品的价格比较低,大量使用成本增加不多,而且不会对水体造成有害残留,可以降低水中氨氮水平。
(4)使用生物制剂
1生物制剂只能选择使用光合细菌,比如酵母菌,酵母菌能直接或间接利用分子氨的细菌。
2一定不能使用枯草芽孢杆菌,枯草芽孢杆菌可以促进池塘中的有机质分解,其中间代谢产物主要是氨分子。
3枯草芽孢杆菌能促进有机物释放出的氨分子和原有的氨分子进行叠加,进一步升高氨氮浓度,造成严重后果。


