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出水氨氮超标,怎么办?
发布人:源创环境 分布时间:2023-5-12 点击:84
 




【社区案例】出水氨氮超标氨氮30,进0,一级AO工艺,加药只加了次氯酸钠,出水氨氮50,请问是哪里出了问题?

氨氮超标是污水处理中常见异常情况之一,当出水氨氮发生异常时,可通过对系统耗氧速率、碱度消耗等硝化影响因素的分析,可较为便捷、准确的判断硝化效果的发展趋势。同时,采取切实有效的控制措施,可缩短硝化系统的恢复时间。

一、氨氮异常时工艺数据的变化

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、 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。

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的变化情况判断硝化池的硝化效果。在线pH计,数据准确可靠,实时反馈,在实际运行中尤为有效。

二、氨氮超标常见原因

导致出水氨氮超标的原因涉及许多方面,主要有:

1、温度

硝化细菌对温度的变化也很敏感。在5~35℃的范围内,硝化细菌能进行正常的生理代谢活动,并随温度的升高,生物活性增大。在30℃左右,其生物活性增至最大,而在低于5℃时,其生理活动趋于停止。在生物硝化系统的运行管理中,当污水温度在16℃之上时,采用8~10d的泥龄即可;但当温度低于10℃时,应将泥龄SRT增至12~20d。

2、污泥负荷F/M

生物硝化属低负荷工艺,F/M一般都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下。负荷越低,硝化进行得越充分,NH3-N向NO3—-N转化的效率就越高。有时为了使出水NH3-N非常低,甚至采用F/M为0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超低负荷。

3、泥龄SRT

与低负荷相对应,生物硝化系统的泥龄SRT一般较长,这主要是因为硝化细菌增殖速度较慢,世代期长,如果不保证足够长的SRT,硝化细菌就培养不起来,也就得不到硝化效果。实际运行中,SRT控制在多少,取决于温度等因素。但一般情况下,要得到理想的硝化效果,SRT至少应在15d以上。

4、水力停留时间HRT

生物硝化系统曝气池的水力停留时间Ta一般也较传统活性污泥工艺长,至少应在8h之上。这主要是因为硝化速率较有机污染物的去除速率低得多,因而需要更长的反应时间。

5、溶解氧DO

硝化工艺混合液的DO应控制在2.0 mg/L,一般在2.0~3.0 mg/L之间。当DO小于2.0 mg/L时,硝化将受到抑制;当DO小于1.0 mg/L时,硝化将受到完全抑制并趋于停止。生物硝化系统需维持高浓度DO,其原因是多方面的。首先,硝化细菌为专性好氧菌,无氧时即停止生命活动,不像分解有机物的细菌那样,大多数为兼性菌。其次,硝化细菌的摄氧速率较分解有机物的细菌低得多,如果不保持充足的氧量,硝化细菌将“争夺”不到所需要的氧。另外,绝大多数硝化细菌包埋在污泥絮体内,只有保持混合液中较高的溶解氧浓度,才能将溶解“挤入”絮体内,便于硝化菌摄取。

一般情况下,将每克NH3-N转化成NO3-N约需氧4.57g,对于典型的城市污水,生物硝化系统的实际供氧量一般较传统活性污泥工艺高50%以上,具体取决于进水中的TKN浓度。

6、 pH和碱度

硝化细菌对pH反应很敏感,在PH为8~9的范围内,其生物活性最强,当PH<6.0或>9.6时,硝化菌的生物活性将受到抑制并趋于停止。在生物硝化系统中,应尽量控制混合液的pH大于7.0,当pH<7.0时,硝化速率将明显下降。当pH<6.5时,则必须向污水中加碱。

混合液pH下降的原因可能有两个,一是进水中有强酸排入,导致入流污水pH降低,因而混合液的pH也随之降低。如果无强酸排入,正常的城市污水应该是偏碱性的,即pH一般都大于7.0,此时混合液的pH则主要取决于入流污水中碱度的大小。由硝化反应方程可看出,随着NH3-N被转化成NO3-N,会产生出部分矿化酸度H+,这部分酸度将消耗部分碱度,每克NH3-N转化为NO3-N约消耗7.14g碱度(以CaCO3计)。因而当污水中的碱度不足而TKN负荷又较高时,便会耗尽污水中的碱度,使混合液pH降低至7.0以下,使硝化速率降低或受到抑制。

7、有毒物质

某些重金属离子、络合阴离子、氰化物以及一些有机物质会干扰或破坏硝化细菌的正常生理活动。当这些物质在污水中的浓度较高,便会抑制生物硝化的正常运行。例如,当铅离子大于0.5mg/L、酚大于5.6mg/L、硫脲大于0.076mg/L时,硝化均会受到抑制。有趣的是,当NH3-N浓度大于200mg/L时,也会对硝化过程产生抑制,但城市污水中一般不会有如此高的NH3-N浓度。

三、氨氮异常的控制措施

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。

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。对于接纳部分工业废水的污水厂来说,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。

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,可向硝化池内投加溶解完成的碳酸钠以提高碱度。

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。

4、 其它工艺上的微调

 ①减少排泥量。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。


(来源:北极星水处理网)


 

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