出水氨氮超標 怎么辦?
【社區(qū)案例】出水氨氮超標,,進水氨氮300,,一級AO工藝,加藥只加了次氯酸鈉,,出水氨氮50,,請問大神是哪里出了問題?
氨氮超標是污水處理中常見異常情況之一,,當出水氨氮發(fā)生異常時,,可通過對系統(tǒng)耗氧速率、堿度消耗等硝化影響因素的分析,,可較為便捷,、準確的判斷硝化效果的發(fā)展趨勢。同時,,采取切實有效的控制措施,,可縮短硝化系統(tǒng)的恢復(fù)時間。
一,、氨氮異常時工藝數(shù)據(jù)的變化
在運行穩(wěn)定的情況下,,出水氨氮往往能保持較低的水平,但硝化菌一旦受損,,出水氨氮濃度短期內(nèi)將迅速上升,。出水數(shù)據(jù)監(jiān)測往往受監(jiān)測頻次、監(jiān)測速度等影響,,數(shù)據(jù)結(jié)果反饋滯后,。借助硝化效果短期內(nèi)急劇變化的特點,分析各項表征硝化影響因素的工藝數(shù)據(jù),,以此判斷系統(tǒng)的健康度,進而及時采取相關(guān)補救措施,。
1,、 氧濃度變化判斷耗氧速率快慢 在忽略細菌自身同化作用的條件下,硝化過程分兩步進行:氨氮在亞硝化菌的作用下被氧化成亞硝酸鹽氮,,亞硝酸鹽氮在硝化菌的作用下被氧化成硝酸鹽氮,。根據(jù)硝化反應(yīng)公式每去除1g NH4+-N需消耗4.57g O2。利用上述結(jié)論,,王建龍等人通過測量OUR表征硝化活性來了解反應(yīng)器中的硝化狀態(tài),。在曝氣量固定,進水負荷變化不大的情況下,,硝化是否充分直接影響生化池內(nèi)溶解氧濃度的高低,,因此發(fā)現(xiàn)出水氨氮異常時,,操作人員需充分利用中控系統(tǒng)好氧池實時DO曲線的變化規(guī)律,根據(jù)氧消耗情況來判斷硝化效果,,短期內(nèi)DO曲線呈明顯上升趨勢的需積極采取措施,,防止系統(tǒng)的進一步惡化。
2,、 出水pH變化堿度消耗快慢 生物在硝化反應(yīng)進行中伴隨大量H+,,消除水中的堿度。每1g氨被氧化需消耗7.14g堿度(以CaCO3計),。反之,,隨著硝化效果的減弱,堿度的消耗會有所下降,。因此可以通過對出水在線pH的變化情況判斷硝化池的硝化效果,。在線pH計,數(shù)據(jù)準確可靠,,實時反饋,,在實際運行中尤為有效。
二,、氨氮超標常見原因
導(dǎo)致出水氨氮超標的原因涉及許多方面,,主要有:
1、溫度
硝化細菌對溫度的變化也很敏感,。在5~35℃的范圍內(nèi),,硝化細菌能進行正常的生理代謝活動,并隨溫度的升高,,生物活性增大,。在30℃左右,其生物活性增至最大,,而在低于5℃時,,其生理活動趨于停止。在生物硝化系統(tǒng)的運行管理中,,當污水溫度在16℃之上時,,采用8~10d的泥齡即可;但當溫度低于10℃時,,應(yīng)將泥齡SRT增至12~20d,。
2、污泥負荷F/M
生物硝化屬低負荷工藝,,F(xiàn)/M一般都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下,。負荷越低,硝化進行得越充分,NH3-N向NO3—-N轉(zhuǎn)化的效率就越高,。有時為了使出水NH3-N非常低,,甚至采用F/M為0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超低負荷。
3,、泥齡SRT
與低負荷相對應(yīng),,生物硝化系統(tǒng)的泥齡SRT一般較長,這主要是因為硝化細菌增殖速度較慢,,世代期長,,如果不保證足夠長的SRT,硝化細菌就培養(yǎng)不起來,,也就得不到硝化效果,。實際運行中,SRT控制在多少,,取決于溫度等因素,。但一般情況下,要得到理想的硝化效果,,SRT至少應(yīng)在15d以上,。
4、水力停留時間HRT
生物硝化系統(tǒng)曝氣池的水力停留時間Ta一般也較傳統(tǒng)活性污泥工藝長,,至少應(yīng)在8h之上,。這主要是因為硝化速率較有機污染物的去除速率低得多,因而需要更長的反應(yīng)時間,。
5,、溶解氧DO
硝化工藝混合液的DO應(yīng)控制在2.0 mg/L,一般在2.0~3.0 mg/L之間,。當DO小于2.0 mg/L時,,硝化將受到抑制;當DO小于1.0 mg/L時,,硝化將受到充分抑制并趨于停止,。生物硝化系統(tǒng)需維持高濃度DO,其原因是多方面的,。首先,,硝化細菌為專性好氧菌,無氧時即停止生命活動,,不像分解有機物的細菌那樣,大多數(shù)為兼性菌,。其次,,硝化細菌的攝氧速率較分解有機物的細菌低得多,如果不保持充足的氧量,,硝化細菌將“爭奪"不到所需要的氧,。另外,,絕大多數(shù)硝化細菌包埋在污泥絮體內(nèi),只有保持混合液中較高的溶解氧濃度,,才能將溶解“擠入"絮體內(nèi),,便于硝化菌攝取。
一般情況下,,將每克NH3-N轉(zhuǎn)化成NO3-N約需氧4.57g,,對于典型的城市污水,生物硝化系統(tǒng)的實際供氧量一般較傳統(tǒng)活性污泥工藝高50%以上,,具體取決于進水中的TKN濃度,。
6、 pH和堿度
硝化細菌對pH反應(yīng)很敏感,,在PH為8~9的范圍內(nèi),,其生物活性處于峰值,當PH<6.0或>9.6時,,硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止,。在生物硝化系統(tǒng)中,應(yīng)盡量控制混合液的pH大于7.0,,當pH<7.0時,,硝化速率將明顯下降。當pH<6.5時,,則必須向污水中加堿,。
混合液pH下降的原因可能有兩個,一是進水中有強酸排入,,導(dǎo)致入流污水pH降低,,因而混合液的pH也隨之降低。如果無強酸排入,,正常的城市污水應(yīng)該是偏堿性的,,即pH一般都大于7.0,此時混合液的pH則主要取決于入流污水中堿度的大小,。由硝化反應(yīng)方程可看出,,隨著NH3-N被轉(zhuǎn)化成NO3-N,會產(chǎn)生出部分礦化酸度H+,,這部分酸度將消耗部分堿度,,每克NH3-N轉(zhuǎn)化為NO3-N約消耗7.14g堿度(以CaCO3計)。因而當污水中的堿度不足而TKN負荷又較高時,,便會耗盡污水中的堿度,,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,、有毒物質(zhì)
某些重金屬離子,、絡(luò)合陰離子以及一些有機物質(zhì)會干擾或破壞硝化細菌的正常生理活動。當這些物質(zhì)在污水中的濃度較高,,便會抑制生物硝化的正常運行,。例如,當鉛離子大于0.5mg/L,、酚大于5.6mg/L,、硫脲大于0.076mg/L時,硝化均會受到抑制,。有趣的是,,當NH3-N濃度大于200mg/L時,也會對硝化過程產(chǎn)生抑制,,但城市污水中一般不會有如此高的NH3-N濃度,。
三、氨氮異常的控制措施
若主體生化處理單元,,若出現(xiàn) NH4-N有上升態(tài)勢,,針對不同的原因,可選擇如下應(yīng)急措施防止水質(zhì)的進一步惡化,。
1,、減小進水氨氮負荷
減少進水氨氮負荷,一是降低進水氨氮濃度,,二是減少進水水量,。對于接納部分工業(yè)廢水的污水廠來說,容易受氨氮(或有機氮)的沖擊,,因此在線儀顯示有高濃度氨氮進入時需及時啟用應(yīng)急調(diào)節(jié)池,,同時加大對排污企業(yè)的抽樣監(jiān)測力度,從源頭控制進水氨氮濃度,。減少進水水量是促進硝化菌恢復(fù)的強有效手段,,但實際運行中,受調(diào)節(jié)池停留時間,、外部管網(wǎng)外溢風險等制約,,僅可實施幾小時。平日需積累各泵站輸送規(guī)律,,合理調(diào)度爭取減負時間,。
2、 維持硝化必須的堿度量
氨氮的氧化過程消耗堿度,,pH值下降,,從而影響硝化的正常進行,,因此溶液中必須有充足的堿度才能保證硝化的順利進行。實驗研究表明,,當ALK/N<8.85時,堿度將影響硝化過程的進行,,堿度增加,,硝化速率增大。但當ALK/N≥9.19(堿度過量30)以后,,繼續(xù)增加堿度,,硝化速率增加甚微,,甚至?xí)兴陆?。過高的堿度會產(chǎn)生較高的pH值,反而會抑制硝化的進行,。故控制ALK/N在8-10較為合理,。在實際工程中,,可向硝化池內(nèi)投加溶解完成的碳酸鈉以提高堿度,。
3,、 合理控制氧濃度
氨氮氧化需要消耗溶解氧,,但氧濃度并非越高越好,。由氧氣在水中的傳質(zhì)方程可知,,液相主體中的DO濃度越高,氧的傳質(zhì)效率越低,。綜合考慮氧在水中的傳質(zhì)效率和微生物的硝化活性,,調(diào)控好氧段的DO在2.5mg/L左右可以在不浪費能量的情況下最大限度地提高對氨氮的去除效率,。
4,、 其它工藝上的微調(diào)
①減少排泥量,。一是因為硝化菌世代周期長,,較長的SRT有利于硝化菌的生長;二是硝化效果降低時,,大量的硝化菌被流失,,排泥會加速硝化菌的流失,。
②增加內(nèi),、外回流,。前者是為系統(tǒng)提供更長的好氧時間,,有利于硝化菌的生長,。后者一方面可維持生化單元相對較高的污泥濃度,,提高系統(tǒng)的抗沖擊能力;另一方面可降低進入氧化溝的氨氮濃度,,進而減少高濃度氨氮或游離氨對硝化菌的抑制作用,。
③加大取樣化驗分析頻次,, 檢驗所采取的應(yīng)急措施對出水水質(zhì)的改善效果,, 否則應(yīng)更換其他方法或多種方法聯(lián)用,,盡量縮短處理系統(tǒng)的恢復(fù)時間,。
參考資料:
[1]陳煥軍. "市政污水處理廠出水氨氮超標問題分析及對策." 建筑工程技術(shù)與設(shè)計 000.008(2015):1256-1256.[2]環(huán)保工程師. “污水處理 N(氮)P(磷)超標的原因分析及控制方法"