工业污水处理厂生化出水氨氮周年变化及原因分析

整个工艺的进水量及水质变化与园区企业生产有关，污水厂进水盐度波动性显著小于单个企业废水的盐度波动。生化出水NH₄⁺-N浓度呈现出一定的波动性。夏秋季（2016 年7 月至11 月及2017 年6 月至8 月底），生化出水NH₄⁺-N浓度稳定达标（图 4）；在冬春季节（2016 年 12 月至 2017 年 5 月之间）生化出水NH₄⁺-N浓度基本超过 15mg/L（图 4），需进一步处理。

2.2 影响NH₄⁺-N去除效果因素

硝化反应是反硝化反应的先决条件，其中亚硝化又是影响硝化反应的重要步骤。在整个工艺中，NH₄⁺-N去除主要发生在 O 池，为探究影响该工业污水厂NH₄⁺-N去除效果的影响因子，主要从 A/O工段进出水的相关水质数据进行分析，探究进水水质对NH₄⁺-N去除效果。

2.2.1 温度

温度是影响生化体系中硝化的重要因素，温度较低时硝化菌的生长繁殖能力和活性均较低，在30℃左右时硝化能力达到最高。在常见的污水处理中，较低的温度是影响硝化反应的因素。从图4可以看出，当地的周年气温变化显著，且具有一定的规律性。

从 1 月到 7 月温度逐渐上升，8 月后温度逐渐降低。虽未长时间监测水温，但前期研究表明气温和水温之间具有一定的线性相关性 。

2.2.2 重金属离子

废水中含有的不同种类的重金属离子，也会影响硝化效果。A/O 系统进水中含有不同种类的重金属离子，但含量均很低，只有锶含量达到 0.5mg/L 左右（表 2）。

常见影响硝化的重金属离子，如 Ag、Cd、Cr、Cu 等浓度均低于检测限。由此分析，A/O 系统中重金属离子浓度均没有达到影响硝化能力的阈值，因此进水中的重金属离子，不是造成污水厂 A/O 工艺中冬春季硝化失败的原因。

2.2.3 pH

pH 的不同会影响废水处理系统的硝化能力。在pH 为 7.5～9.0 范围内，pH 越低，硝化能力越差，在处理含酚废水时发现，在 7.9～8.0 时硝化速率达到最高 。

整个生化系统的 pH 进水要求为 6～9（表 1），通常整个工艺中调节池中的 pH 在 7.5 以上，在稳定达标的 8～10 月，经过水解酸后 pH 略有下降（未列出），经 A/O 后 pH 进一步下降（表 3），这与硝化作用消耗碱度有关。

在 12 月至 5 月 A/O 处理后pH也进一步降低，但降幅度没有8～10月低（表3），也侧面说明在冬春季节硝化效果较夏秋季节差。在12～5 月整个 A 池进水 pH 基本处于 7.5 以上，满足硝化菌正常生长所需的 pH，说明 pH 并不是抑制该工业污水厂硝化的因素。

2.2.4 进水氨氮浓度

进水中NH₄⁺-N浓度也是影响硝化的一个因素，但NH₄⁺-N浓度抑制硝化通常不是由于NH₄⁺-N本身浓度造成的，而是在不同 pH 条件下，体系中游离氨的浓度（FA）对微生物生长造成影响[式(1)] 。

在 2017 年 1 月至 6 月 12 日，NH₄⁺-N在水解酸化后有一定程度的升高，但均没有超过 36mg/L（表 3）。A 池NH₄⁺-N进水平均浓度为 24.91mg/L，此时[温度 0～10℃，pH 取 7.5，代入式(1)]FA 远没有达到抑制亚硝化的浓度（10～150mg/L），因此进水中的NH₄⁺-N浓度并不是抑制硝化的因素。

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