氨氮是水体中的营养素，可以使水体富有营养化，是水体中的主要消耗氧气污染物。近年来，随着污水处理厂建设和运行规模的增加，污水处理厂已经是氮循环系统的重要组成部分，承担减少自然界氨氮总量的重要任务。

上海某污水处理厂设计处理规模为2.5×104小麦3/d，供水由细化工废水和周边居民生活废水构成，两者比例约为3:7。在实际运行中，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。

分析了该厂出水氨氮异常，提出了相应的控制措施，可供发生这种异常现象的污水处理厂参考。

1.当出水氨氮出现异常时，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，但如果硝化菌受损，出水氨氮浓度会在短期内迅速上升。出水数据监测多受监测频率、监测速度等影响，数据结果反馈滞后。根据硝化效果短期急剧变化的特征，分析各表征硝化影响因素的技术数据，判断系统的健康度，及时采取相关补救措施。

1.1氧浓度变化判断氧消耗速度快

在忽视细菌本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亚硝酸盐氮氧化，亚硝酸盐氮在硝化菌的作用下被硝酸盐氮氧化。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表现硝化活性来了解反应器中的硝化状态。

当曝气量固定、进水负荷变化不大时，硝化是否完全直接影响生化池内溶氧浓度的高低，因此当发现水氨氮异常时，操作人员应充分利用中控系统的好氧池实时DO曲线的变化规律，根据氧气消耗情况判断硝化效果，短期内DO曲线呈明显上升趋势应积极采取措施，防止系统进一步恶化。

1.2出水pH变碱度消耗迅速

生物在硝化反应进行中伴随着大量H+，消除水中的碱度。每1g氨氧化需要7.14g碱度(CaCO3)。相反，随着硝化效果的减弱，碱度的消耗会下降。因此，可以通过出水在线pH的变化来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分钟客观因素影响

上海属亚热带季风气候，每年梅雨季节和汛期雨水特别丰富。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只有12℃，冬天氨氮容易超标。

2.2.进水浓度过高

该工厂进水包括精细化工废水，经常受到高浓度废水和进水CODcr.氨氮.有机氮等高浓度的冲击。CODcr对过程中硝化段的影响主要体现在异养菌和硝化菌对氧的竞争中。CODcr高时有利于异氧菌的生长，异养菌占优势，硝化菌少，硝化效果差。

有机氮在水解酸化后可转化为氨氮，对硝化的影响与氨氮相同。氨氮负荷过高对活性污泥系统有很大的冲击作用。另外，过高的氨氮会增加游离氨浓度，游离氨对亚硝酸转化为硝酸的抑制性影响明显，游离氨的上升会积累亚硝酸氮。除了

2.3的因素

以外，还有很多影响硝化作用的因素。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，可以对水样进行硝化菌毒性试验，判断废水是否对硝化菌有抑制作用。

3.发现氨氮异常时的控制措施:

主体生化处理单元，如果出现NH4-N上升的情况，根据原因，可以选择以下紧急措施防止水质进一步恶化。

3.1.减小进水氨氮负荷

减少进水氨氮负荷，一是降低进水氨氮浓度，二是降低进水量。该工厂接受部分化工废水，容易受到氨氮(或有机氮)的冲击，因此在线计显示高浓度氨氮进入时应立即启用紧急调节池，同时提高污染企业的抽样监视力，从源头控制供水氨氮浓度。减少进水量是促进硝化菌恢复的强有效手段，但在实际运行中，受调节池停留时间、外部管网溢出风险等制约，仅实施数小时。平日需要积累各泵站的运输规则，合理安排减免时间。

3.2维持硝化所需的碱度量

氨氮氧化过程消耗碱度，pH值下降，影响硝化的正常进行，因此溶液中必须有足够的碱度才能保证硝化的顺利进行。实验研究表明，当ALK/N<8.85时，碱度将影响硝化过程的进行，碱度增加，硝化速率增大。但当ALK/N≥9.19(碱度过量30)以后，继续增加碱度，硝化速率增加甚微，甚至会有所下降。过高的碱度会产生较高的pH值，反而会抑制硝化的进行。故控制ALK/N在8-10较为合理。在实际工程中，可向氧化沟内投加溶解完成的碳酸钠以提高碱度。

3.3合理控制氧浓度

氨氮氧化需要消耗溶解氧，但氧浓度不是越高越好。由氧气在水中的传质方程可知，液相主体中的DO浓度越高，氧的传质效率越低。综合考虑氧在水中的传质效率和微生物的硝化活性，控制好氧段的DO在2.5mg/L左右，不浪费能量就能最大限度地提高氨氮的去除效率。

3.4投入消化促进剂

硝化促进剂利用微生物营养和生理学方法合理配方，根据微生物营养生理和污水处理的共同代谢原理，促进硝化细菌的发挥作用，提高污水处理的氨氮去除效率。笔者试图在硝化效果减弱、氨氮逐渐上升的阶段投入，效果显着。然而，当系统丧失硝化能力时，添加效果不明显。此外，这种产品通常昂贵，对处理大量水的系统没有实用性。

3.5其技术微调

①减少氧化沟排泥量。一是硝化菌的世代周期长，长SRT有利于硝化菌的生长，二是硝化效果下降时，大量硝化菌流失，排泥加速硝化菌的流失。

②增加氧化沟内.外回流。前者为系统提供更长的好氧时间，有利于硝化菌的生长。后者可以维持生化单元相对较高的污泥浓度，提高系统的抗冲击能力，同时降低进入氧化沟的氨氮浓度，减少高浓度氨氮和游离氨对硝化菌的抑制作用。

③加大取样检测分析频率，检测采取的应急措施对出水水质的改善效果，否则应更换其他方法或多种方法并用，尽量缩短处理系统的恢复时间。

4.结语

出水氨氮作为城镇污水处理厂重点控制的指标之一，出水氨氮发生异常时，数据往往上升迅速，让工程运行人员措手不及。通过对系统氧气消耗速度、碱度消耗等硝化影响因素的分析，可以更方便、准确地判断硝化效果的发展趋势。于此同时，采取切实有效的控制措施，可缩短硝化系统的恢复时间。