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污水处理厂氨氮超标的原因及对策!

北极星环保网来源:环保工程师2019/6/4 9:25:22我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:氨氮超标 生化处理 硝化反应

北极星环保网讯:针对上海某污水处理厂氨氮超标现象,分析了氧化沟内耗氧速率变化、碱度变化;结合该厂运行情况列举了氨氮超标的常见原因,提出了氨氮发生异常时可采取的控制措施,防止水质恶化或缩短硝化系统恢复时间,以供国内其他同类污水处理厂参考。

氨氮是水体中的营养素,可导致水体富营养化,是水体中的主要耗氧污染物。近年来,随着污水处理厂建设和运行规模的逐渐增加,污水处理厂俨然已是氮循环系统的重要组成部分,承担消减自然界中氨氮总量的重要任务。

上海某污水处理厂设计处理规模2.5×104 m3/d,进水由精细化工废水及周边居民生活废水组成,两者比例约3:7。实际运行中,该污水处理厂进水CODcr浓度为400-1000mg/L,氨氮浓度为30-80mg/L,出水执行国家城镇污水处理二级排放标准。处理过程采用水解酸化+A/C氧化沟工艺。

针对该厂出水氨氮异常进行了分析,提出了相应的控制措施,可为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。

延伸阅读:

市政污水处理厂出水氨氮超标问题分析及对策

污水处理技术之氧化沟工艺氨氮超标的原因及对策

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