除了氨氮超标问题外,随着污水排放标准的日益严格,总氮超标问题也逐渐受到关注。因此,本文将深入剖析氨氮和总氮超标的常见原因,并探讨相应的解决措施。
氨氮超标的原因有多种,其中之一是有机物导致的。
当CN比小于3的高氨氮污水进入系统时,由于脱氮工艺要求CN比在4~6之间,因此需要投加碳源以增强反硝化的效果。然而,若投加的碳源甲醇因某种原因大量进入A池,例如甲醇储罐出口阀门脱落,就会导致曝气池中泡沫大量涌现,进而使得出水COD和氨氮急剧上升,整个系统因此崩溃。
深入分析原因,当大量碳源涌入A池时,反硝化过程无法充分利用这些碳源
它们随后进入曝气池。由于底物充足,异养菌开始有氧代谢,大量消耗氧气和微量元素。而硝化细菌作为自养菌,其代谢能力相对较弱,在氧气被迅速消耗后,无法形成优势菌种,导致硝化反应受到限制,进而引发氨氮升高。
针对这一问题,可以采取以下解决措施:
首先立即停止进水并进行悶爆处理,同时开启内外回流以稀释冲击;其次,停止压泥操作以保证足够的污泥浓度;最后,若有机物已经引发非丝状菌膨胀,可以投加PAC来增强污泥絮性,并使用消泡剂来消除冲击产生的泡沫。
此外,内回流问题也可能导致氨氮超标
这可能是由于内回流泵的电气故障、机械故障或人为操作不当所致。由于缺乏硝化液的回流,A池中仅有的少量外回流携带的硝态氮无法提供足够的氧化环境,导致碳源只能进行水解酸化而无法完全代谢。因此,大量有机物进入曝气池后,氨氮水平上升。
针对内回流问题,可以通过观察数据及趋势来判断是否为内回流所致。一旦发现问题,可以采取相应措施:及时检修内回流泵以恢复正常运行;若内回流已导致氨氮升高,需在检修的同时停止或减少进水进行闷爆处理;若硝化系统已完全崩溃,则需停止进水并设法投加相似脱氮系统的生化污泥以加速系统恢复。
另外,pH值过低也是一个可能导致氨氮超标的原因
在这种情况下,需要检查并调整系统的pH值至适宜范围。
(1)内回流过大或内回流处曝气过度,导致大量氧气进入A池,破坏了缺氧环境。这使得反硝化细菌进行有氧代谢,部分有机物被代谢掉,从而严重影响反硝化的完整性。由于反硝化能补偿硝化反应中消耗的碱度的一半,因此缺氧环境的破坏导致碱度产生减少,进而pH值降低。当pH值低于硝化细菌适宜的范围时,硝化反应受到抑制,氨氮水平上升。这种情况可能不为许多同行所重视,但确实是一个可能导致氨氮超标的原因。
(2)进水CN比不足,同样会导致反硝化不完整,进而碱度产生少,pH值下降。
(3)进水碱度降低也会连续导致pH值下降。不过,由于pH值的连续下降是一个渐进的过程,因此在实际操作中,运营人员往往在未找到根本原因之前就开始投加碱来调节pH值。
针对这些问题,可以采取以下解决措施:
(1)对于pH值过低的问题,一旦发现pH值连续下降,应立即开始投加碱来维持pH值的稳定,并进一步分析问题的原因。
(2)如果pH值过低已经导致系统崩溃,首先需要补充系统的pH值,然后采取闷爆处理或投加同类型污泥的方法来恢复系统。
(4)DO值过低也可能导致氨氮超标。在高硬度的废水中,曝气头容易堵塞,导致DO值无法提升,进而影响硝化反应的进行。解决这个问题需要更换曝气头或改造成大孔曝气器或射流曝气器以提高曝气效率。
(5)泥龄问题也可能导致氨氮超标。这主要体现在压泥过多或污泥回流不均衡的情况下。因此,需要合理控制压泥量和确保污泥回流的均衡分布。
分析:当污泥泥龄降低时,系统中的优势菌种无法形成,进而导致其对应的代谢物无法被有效去除。这通常发生在压泥过多或污泥回流不均衡的情况下。为了解决这一问题,我们需要采取措施来调整泥龄,例如减少进水、投加同类型污泥,或调整污泥回流以保持系统的平衡。
此外,氨氮冲击也是一个可能导致氨氮超标的重要因素。这种情况通常出现在工业污水或含有工业成分的生活污水管网中。例如,上游汽提塔的温度控制不当可能导致来水氨氮浓度突然升高,从而引发脱氮系统的崩溃和出水氨氮的超标。这种冲击可能由于水中游离氨(FA)的浓度过高所致,而FA对硝化反应中的亚硝酸菌和硝酸菌都有抑制作用,进而影响整个硝化系统的稳定性。
另一方面,温度过低也可能导致氨氮的超标。在北方地区,特别是没有保温或加热措施的污水处理厂,冬季的水温可能低于硝化细菌的最适温度。如果此时MLSS(混合液悬浮固体浓度)没有相应提高以适应冬季代谢的减缓,那么氨氮的去除率就可能会下降,从而导致氨氮的超标。
分析:细菌,特别是自养型的硝化细菌,对温度的要求虽然比人类低,但也有其底线。在生活污水中,水温通常受环境温度影响,冬季时进水温度可能低于细菌正常代谢所需的温度,导致细菌休眠,进而影响硝化系统的稳定。
解决办法包括:
(1)在设计阶段考虑将池体地埋,以减小环境温度对水温的影响(此方法适用于小型污水处理);
(2)提前提升污泥浓度,以增强系统的抗低温能力;
(3)采用进水加热措施,如使用匀质调节池进行水温调节,或直接进水时通过电加热、蒸汽换热等方式提高水温;
(4)考虑曝气加热,虽然较少见,但若曝气管能承受高温,此方法可有效提升生化池温度。
此外,在工艺选型方面,虽然单纯的曝气池、接触氧化、SBR等工艺在理论上能脱氨氮,但实际运行中可能面临经济性和效果不佳的问题。因此,建议采取以下措施:
(1)通过延长HRT和SRT,如采用MBR等技术提高泥龄;
(2)在系统前端增加反硝化池,以提高脱氮效率。
总氮超标的原因有哪些?
氨氮超标
这可能与上个单元讨论的氨氮超标问题相关。
碳源不足
在硝化反硝化过程中,为了有效去除总氮,需要控制适当的碳氮比(CN比)。理论上的CN比为86,但在实际运行中,为了确保效果,CN比通常控制在4~6范围内。碳源的缺乏是导致总氮不达标的一个常见原因。
解决办法:根据CN比的要求,适量投加碳源。
内回流比r太小
以AO工艺为例,其脱氮效率与内回流比r成正比。根据脱氮效率的公式,r越大,脱氮效率越高。因此,如果污水处理中的内回流泵损坏或选型过小,会导致脱氮效率低下。
解决办法:提高内回流比r,建议控制在200~400%范围内。
反硝化池环境破坏
当反硝化池中的溶解氧(DO)浓度大于5时,会破坏缺氧环境,使得兼性异养菌优先利用氧气进行代谢,从而无法有效脱除硝态氮,导致总氮升高。此外,反硝化池缺氧环境的破坏也可能导致氨氮的超标,因为硝化细菌无法形成优势菌种。
解决办法:调整内回流比,以减少携带的DO量;或者针对其他导致DO升高的因素,如进水与水面高度差过大等,采取相应措施。
含N杂环有机氮的处理问题
某些含氮有机物,特别是含N杂环,难以通过普通的生化过程进行降解,导致无法有效去除。这种情况在处理特定类型的废水时可能较为常见。此时,需要综合考虑工艺选型和有机氮的氨化过程。
解决办法:增加水解酸化作为预处理步骤;或者对于水解酸化无法处理的部分,采用高级氧化技术进行预处理。

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