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出水氨氮超標(biāo) 怎么辦?

2023-05-06 14:35:00 6

【社區(qū)案例】出水氨氮超標(biāo),進(jìn)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(biāo)是污水處理中常見異常情況之一,當(dāng)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(zhǔn)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?dāng)?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(jìn)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(xì)菌自身同化作用的條件下,硝化過程分兩步進(jìn)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(jìn)水負(fù)荷變化不大的情況下,硝化是否完全直接影響生化池內(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(jìn)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(jìn)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(zhǔn)確可靠,實時反饋,在實際運行中尤為有效。

二、氨氮超標(biāo)常見原因

導(dǎo)致出水氨氮超標(biāo)的原因涉及許多方面,主要有:

1、溫度

硝化細(xì)菌對溫度的變化也很敏感。在5~35℃的范圍內(nèi),硝化細(xì)菌能進(jìn)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(dāng)污水溫度在16℃之上時,采用8~10d的泥齡即可;但當(dāng)溫度低于10℃時,應(yīng)將泥齡SRT增至12~20d。

2、污泥負(fù)荷F/M

生物硝化屬低負(fù)荷工藝,F(xiàn)/M一般都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下。負(fù)荷越低,硝化進(jìn)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(fù)荷。

3、泥齡SRT

與低負(fù)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(xì)菌增殖速度較慢,世代期長,如果不保證足夠長的SRT,硝化細(xì)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(dāng)DO小于2.0 mg/L時,硝化將受到抑制;當(dāng)DO小于1.0 mg/L時,硝化將受到完全抑制并趨于停止。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(xì)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(xì)菌那樣,大多數(shù)為兼性菌。其次,硝化細(xì)菌的攝氧速率較分解有機物的細(xì)菌低得多,如果不保持充足的氧量,硝化細(xì)菌將“爭奪”不到所需要的氧。另外,絕大多數(shù)硝化細(xì)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(jìn)水中的TKN濃度。

6、 pH和堿度

硝化細(xì)菌對pH反應(yīng)很敏感,在PH為8~9的范圍內(nèi),其生物活性最強,當(dāng)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(dāng)pH<7.0時,硝化速率將明顯下降。當(dāng)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(jìn)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(dāng)污水中的堿度不足而TKN負(fù)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、氰化物以及一些有機物質(zhì)會干擾或破壞硝化細(xì)菌的正常生理活動。當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(jìn)一步惡化。

1、減小進(jìn)水氨氮負(fù)荷

減少進(jìn)水氨氮負(fù)荷,一是降低進(jìn)水氨氮濃度,二是減少進(jìn)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(jìn)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(jìn)水氨氮濃度。減少進(jìn)水水量是促進(jìn)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(fēng)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(fù)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(jìn)行,因此溶液中必須有充足的堿度才能保證硝化的順利進(jìn)行。實驗研究表明,當(dāng)ALK/N<8.85時,堿度將影響硝化過程的進(jìn)行,堿度增加,硝化速率增大。但當(dāng)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(jìn)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(jìn)入氧化溝的氨氮濃度,進(jìn)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(biāo)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(biāo)的原因分析及控制方法”


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