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冬季氨氮超標(biāo) 如何破解？
來源：科柏盛環(huán)保 發(fā)布時(shí)間：2020-10-29
冬季氣溫低，導(dǎo)致水溫也變低，影響了生化處理效果；生化池菌種生長速度慢、活性低，反硝化效率也變低，導(dǎo)致氨氮降不下來。目前，主要的降氨氮方法有生物硝化反硝化、折點(diǎn)加氯、氣提吹脫和離子交換法等。以上方法會(huì)由于游離氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其應(yīng)用受到限制。
冬季降氨氮的方法可以分為物化法、生化聯(lián)合法和新型生物脫氮法。
（一）物化法
1、吹脫法
在堿性條件下，利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關(guān)系進(jìn)行分離的一種方法。一般認(rèn)為吹脫效率與溫度、pH、氣液比有關(guān)。
2、沸石脫氨法
利用沸石中的陽離子與廢水中的NH4+進(jìn)行交換以達(dá)到脫氮的目的。沸石一般被用于處理低濃度含氨廢水或含微量重金屬的廢水。應(yīng)用沸石脫氨法必須考慮沸石的再生問題，通常有再生液法和焚燒法。采用焚燒法時(shí)，產(chǎn)生的氨氣必須進(jìn)行處理。
3、膜分離技術(shù)
利用膜的選擇透過性進(jìn)行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便，氨氮回收率高，無二次污染。主要是利用以下化學(xué)反應(yīng)：
Mg2 ++NH4++PO43-=MgNH4PO4理論上講以一定比例向含有高濃度氨氮的廢水中投加磷鹽和鎂鹽，當(dāng)[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13時(shí)可生成磷酸銨鎂（MAP），除去廢水中的氨氮。
4、化學(xué)氧化法
利用強(qiáng)氧化劑（氨氮去除劑）將氨氮直接氧化成氮?dú)膺M(jìn)行脫除的一種方法。折點(diǎn)加氯是利用在水中的氨與氯反應(yīng)生成氨氣脫氨，這種方法還可以起到殺菌作用。
氨氮去除劑的投加位置
很多情況下，都要根據(jù)現(xiàn)場的工藝來決定投加位置
（1）現(xiàn)場只有物理處理，沒有生化工藝的情況下：
一般這種情況現(xiàn)場都是只有經(jīng)過投加絮凝劑的處理，然后就沉淀出水。由于氨氮去除劑投加過后都不會(huì)產(chǎn)生沉淀物，所以這種工藝的情況下，想在哪邊投加都可以。一般建議在物理沉淀池里面投加，以確保藥劑的反應(yīng)完全。
（2）現(xiàn)場是主要運(yùn)用生化工藝的情況下：
因?yàn)樗巹┑膹?qiáng)氧化作用（這也是藥劑能快速在5~6分鐘內(nèi)反應(yīng)完全的原因），往往會(huì)對(duì)生化菌種的活性造成影響，所以一般在有生化的工藝現(xiàn)場中，選擇在生化池后的清水池、沉淀池、過濾池等位置投加。
（3）生化聯(lián)合法
物化方法在處理高濃度氨氮廢水時(shí)不會(huì)因?yàn)榘钡獫舛冗^高而受到限制，但是不能將氨氮濃度降到足夠低（如100 mg/L以下）。而生物脫氮會(huì)因?yàn)楦邼舛扔坞x氨或者亞硝酸鹽氮而受到抑制。實(shí)際應(yīng)用中采用生化聯(lián)合的方法，在生物處理前先對(duì)含高濃度氨氮的廢水進(jìn)行物化處理。
（二）新型生物脫氮法
近年來國內(nèi)外出現(xiàn)了一些全新的脫氮工藝，為高濃度氨氮廢水的脫氮處理提供了新的途徑。主要有短程硝化反硝化、好氧反硝化和厭氧氨氧化。
1、短程硝化反硝化
是應(yīng)用*廣泛的脫氮方式。由于氨氮氧化過程中需要大量的氧氣，曝氣費(fèi)用成為這種脫氮方式的主要開支。短程硝化反硝化（將氨氮氧化至亞硝酸鹽氮即進(jìn)行反硝化），不僅可以節(jié)省氨氧化需氧量而且可以節(jié)省反硝化所需炭源。此外，pH和氨氮濃度等因素對(duì)脫氮類型具有重要影響。
2、厭氧氨氧化和全程自養(yǎng)脫氮
厭氧氨氧化是指在厭氧條件下氨氮以亞硝酸鹽為電子受體直接被氧化成氮?dú)獾倪^程；與傳統(tǒng)工藝相比，基于厭氧氨氧化的脫氮方式工藝流程簡單，不需要外加有機(jī)炭源，防止二次污染，又很好的應(yīng)用前景。
全程自養(yǎng)脫氮是在限氧的條件下，利用完全自養(yǎng)性微生物將氨氮和亞硝酸鹽同時(shí)去除的一種方法，從反應(yīng)形式上看，它是SHARON和ANAMMOX工藝的結(jié)合，在同一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行。
3、好氧反硝化
傳統(tǒng)脫氮理論認(rèn)為，反硝化菌為兼性厭氧菌，其呼吸鏈在有氧條件下以氧氣為終末電子受體在缺氧條件下以硝酸根為終末電子受體。所以若進(jìn)行反硝化反應(yīng)，必須在缺氧環(huán)境下。這樣就可以在同一個(gè)反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)真正意義上的同步硝化反硝化，簡化了工藝流程，節(jié)省了能量。
實(shí)例問答1：西北地區(qū)，污水廠冬季水溫只有十來度，幾乎就是10攝氏度，氨氮不降，又不能加溫，怎么辦？
解答：適當(dāng)提高污泥濃度,如果氨氮略高時(shí)可通過加曝來去除氨氮，現(xiàn)在應(yīng)該從改善污泥結(jié)構(gòu)入手，讓污泥更適應(yīng)硝化菌的定居，而不是一味加曝導(dǎo)致硝化菌流失。接種是*快的，或者控制進(jìn)水水質(zhì)，提升碳源降低進(jìn)水氨氮，讓污泥慢慢恢復(fù)活性。
實(shí)例問答2：接觸曝氣工藝處理生活污水，冬季水溫6℃，一天100噸，多為衛(wèi)生間使用水，無熱水廢水，無蒸汽，冬季氨氮超標(biāo)，平均60mg/l.
解答：冬季處理污水需要根據(jù)水量，適當(dāng)延長曝氣時(shí)間，適當(dāng)提高污泥濃度，增加污泥齡，以保證處理效果。
實(shí)例問答3：自元旦開始氧化溝出水氨氮開始超標(biāo)，一開始是6mg/L左右，現(xiàn)在都達(dá)到20多了。出水TP很低，COD基本在20mg/L左右。如今天的進(jìn)水氨氮是26mg/L，而出水為24mg/L。分析是硝化菌出問題，請(qǐng)問具體原因是什么？怎么解決？
解答：:其實(shí)在冬季，污泥濃度一般都會(huì)很高，冬季出水氨氮濃度過高，一般情況下就是提高曝氣量，增加水中的溶解氧，并且加大污泥的回流量既能解決。
實(shí)例問答4：大家對(duì)冬季處理氨氮有好的方法嗎？ 我指的是：生活污水 AAO工藝，日進(jìn)水量1.8萬噸，進(jìn)水氨氮很高，是出水的好幾倍，出水氨氮要求是8mg/l ，現(xiàn)在好氧段溶解氧控制在4個(gè)左右，水溫9.8攝氏度， 外循環(huán)一直是*大量，內(nèi)循環(huán)間歇開，現(xiàn)在出水氨氮有時(shí)正常，有時(shí)達(dá)到12個(gè)多，不知道大家還有好的方法再降降氨氮。
解答：推流器不要間歇開啟，減少排泥，增加污泥濃度是根本辦法 ，另外建議投加一些懸浮填料。DO高了，水溫偏低，微生物活性不好，少排泥，多保留點(diǎn)干活的蟲子。
實(shí)例問答5：抑制消化細(xì)菌的物質(zhì)都有哪些？
解答：苯胺 1mg/l 、乙二胺 1mg/l 、萘胺 1mg/l 、芥子油 1mg/l 、酚 5.6mg/l、甲基引哚 7mg/l 、硫脲 0.076mg/l 、氨基硫脲 0.18mg/l 等對(duì)微生物硝化有抑制作用。
實(shí)例問答6：冬季溫度過低，導(dǎo)致氨氮氨氮超標(biāo)，如何改善？
解答：這種情況多發(fā)生在北方無保溫或加熱的污水處理廠，因?yàn)樗疁氐陀谙趸?xì)菌的適宜溫度，而且MLSS沒有為了冬季代謝緩慢而提高，導(dǎo)致的氨氮去除率下降。
細(xì)菌對(duì)溫度的要求比人類低，但是也是有底線的，尤其是自養(yǎng)型的硝化細(xì)菌，工業(yè)污水這種情況比較少，因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水溫度不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境溫度的變化波動(dòng)很大，但是生活污水水溫基本上是受環(huán)境溫度來控制的，冬季進(jìn)水溫度很低，尤其是晝夜溫差大，往往低于細(xì)菌代謝需要的溫度，使得細(xì)菌休眠，硝化系統(tǒng)異常。
解決辦法：
1、設(shè)計(jì)階段把池體做成地埋式的（小型的污水處理比較適合）；
2、提前提高污泥負(fù)荷；
3、進(jìn)水加熱，如果有勻質(zhì)調(diào)節(jié)池，可以在池內(nèi)加熱，這樣波動(dòng)比較小，如果是直接進(jìn)水可以用電加熱或者蒸汽換熱或混合來提高水溫，這個(gè)需要比較精確的溫控來控制進(jìn)水溫度的波動(dòng)；
4、曝氣加熱，比較小眾，目前還沒遇到過，其實(shí)空氣壓縮鼓風(fēng)時(shí)溫度已經(jīng)升高了，如果曝氣管可以承受，可以考慮加熱壓縮空氣來提高生化池溫度。
冬季降氨氮的方法可以分為物化法、生化聯(lián)合法和新型生物脫氮法。
（一）物化法
1、吹脫法
在堿性條件下，利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關(guān)系進(jìn)行分離的一種方法。一般認(rèn)為吹脫效率與溫度、pH、氣液比有關(guān)。
2、沸石脫氨法
利用沸石中的陽離子與廢水中的NH4+進(jìn)行交換以達(dá)到脫氮的目的。沸石一般被用于處理低濃度含氨廢水或含微量重金屬的廢水。應(yīng)用沸石脫氨法必須考慮沸石的再生問題，通常有再生液法和焚燒法。采用焚燒法時(shí)，產(chǎn)生的氨氣必須進(jìn)行處理。
3、膜分離技術(shù)
利用膜的選擇透過性進(jìn)行氨氮脫除的一種方法。這種方法操作方便，氨氮回收率高，無二次污染。主要是利用以下化學(xué)反應(yīng)：
Mg2 ++NH4++PO43-=MgNH4PO4理論上講以一定比例向含有高濃度氨氮的廢水中投加磷鹽和鎂鹽，當(dāng)[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13時(shí)可生成磷酸銨鎂（MAP），除去廢水中的氨氮。
4、化學(xué)氧化法
利用強(qiáng)氧化劑（氨氮去除劑）將氨氮直接氧化成氮?dú)膺M(jìn)行脫除的一種方法。折點(diǎn)加氯是利用在水中的氨與氯反應(yīng)生成氨氣脫氨，這種方法還可以起到殺菌作用。
氨氮去除劑的投加位置
很多情況下，都要根據(jù)現(xiàn)場的工藝來決定投加位置
（1）現(xiàn)場只有物理處理，沒有生化工藝的情況下：
一般這種情況現(xiàn)場都是只有經(jīng)過投加絮凝劑的處理，然后就沉淀出水。由于氨氮去除劑投加過后都不會(huì)產(chǎn)生沉淀物，所以這種工藝的情況下，想在哪邊投加都可以。一般建議在物理沉淀池里面投加，以確保藥劑的反應(yīng)完全。
（2）現(xiàn)場是主要運(yùn)用生化工藝的情況下：
因?yàn)樗巹┑膹?qiáng)氧化作用（這也是藥劑能快速在5~6分鐘內(nèi)反應(yīng)完全的原因），往往會(huì)對(duì)生化菌種的活性造成影響，所以一般在有生化的工藝現(xiàn)場中，選擇在生化池后的清水池、沉淀池、過濾池等位置投加。
（3）生化聯(lián)合法
物化方法在處理高濃度氨氮廢水時(shí)不會(huì)因?yàn)榘钡獫舛冗^高而受到限制，但是不能將氨氮濃度降到足夠低（如100 mg/L以下）。而生物脫氮會(huì)因?yàn)楦邼舛扔坞x氨或者亞硝酸鹽氮而受到抑制。實(shí)際應(yīng)用中采用生化聯(lián)合的方法，在生物處理前先對(duì)含高濃度氨氮的廢水進(jìn)行物化處理。
（二）新型生物脫氮法
近年來國內(nèi)外出現(xiàn)了一些全新的脫氮工藝，為高濃度氨氮廢水的脫氮處理提供了新的途徑。主要有短程硝化反硝化、好氧反硝化和厭氧氨氧化。
1、短程硝化反硝化
是應(yīng)用*廣泛的脫氮方式。由于氨氮氧化過程中需要大量的氧氣，曝氣費(fèi)用成為這種脫氮方式的主要開支。短程硝化反硝化（將氨氮氧化至亞硝酸鹽氮即進(jìn)行反硝化），不僅可以節(jié)省氨氧化需氧量而且可以節(jié)省反硝化所需炭源。此外，pH和氨氮濃度等因素對(duì)脫氮類型具有重要影響。
2、厭氧氨氧化和全程自養(yǎng)脫氮
厭氧氨氧化是指在厭氧條件下氨氮以亞硝酸鹽為電子受體直接被氧化成氮?dú)獾倪^程；與傳統(tǒng)工藝相比，基于厭氧氨氧化的脫氮方式工藝流程簡單，不需要外加有機(jī)炭源，防止二次污染，又很好的應(yīng)用前景。
全程自養(yǎng)脫氮是在限氧的條件下，利用完全自養(yǎng)性微生物將氨氮和亞硝酸鹽同時(shí)去除的一種方法，從反應(yīng)形式上看，它是SHARON和ANAMMOX工藝的結(jié)合，在同一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行。
3、好氧反硝化
傳統(tǒng)脫氮理論認(rèn)為，反硝化菌為兼性厭氧菌，其呼吸鏈在有氧條件下以氧氣為終末電子受體在缺氧條件下以硝酸根為終末電子受體。所以若進(jìn)行反硝化反應(yīng)，必須在缺氧環(huán)境下。這樣就可以在同一個(gè)反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)真正意義上的同步硝化反硝化，簡化了工藝流程，節(jié)省了能量。
實(shí)例問答1：西北地區(qū)，污水廠冬季水溫只有十來度，幾乎就是10攝氏度，氨氮不降，又不能加溫，怎么辦？
解答：適當(dāng)提高污泥濃度,如果氨氮略高時(shí)可通過加曝來去除氨氮，現(xiàn)在應(yīng)該從改善污泥結(jié)構(gòu)入手，讓污泥更適應(yīng)硝化菌的定居，而不是一味加曝導(dǎo)致硝化菌流失。接種是*快的，或者控制進(jìn)水水質(zhì)，提升碳源降低進(jìn)水氨氮，讓污泥慢慢恢復(fù)活性。
實(shí)例問答2：接觸曝氣工藝處理生活污水，冬季水溫6℃，一天100噸，多為衛(wèi)生間使用水，無熱水廢水，無蒸汽，冬季氨氮超標(biāo)，平均60mg/l.
解答：冬季處理污水需要根據(jù)水量，適當(dāng)延長曝氣時(shí)間，適當(dāng)提高污泥濃度，增加污泥齡，以保證處理效果。
實(shí)例問答3：自元旦開始氧化溝出水氨氮開始超標(biāo)，一開始是6mg/L左右，現(xiàn)在都達(dá)到20多了。出水TP很低，COD基本在20mg/L左右。如今天的進(jìn)水氨氮是26mg/L，而出水為24mg/L。分析是硝化菌出問題，請(qǐng)問具體原因是什么？怎么解決？
解答：:其實(shí)在冬季，污泥濃度一般都會(huì)很高，冬季出水氨氮濃度過高，一般情況下就是提高曝氣量，增加水中的溶解氧，并且加大污泥的回流量既能解決。
實(shí)例問答4：大家對(duì)冬季處理氨氮有好的方法嗎？ 我指的是：生活污水 AAO工藝，日進(jìn)水量1.8萬噸，進(jìn)水氨氮很高，是出水的好幾倍，出水氨氮要求是8mg/l ，現(xiàn)在好氧段溶解氧控制在4個(gè)左右，水溫9.8攝氏度， 外循環(huán)一直是*大量，內(nèi)循環(huán)間歇開，現(xiàn)在出水氨氮有時(shí)正常，有時(shí)達(dá)到12個(gè)多，不知道大家還有好的方法再降降氨氮。
解答：推流器不要間歇開啟，減少排泥，增加污泥濃度是根本辦法 ，另外建議投加一些懸浮填料。DO高了，水溫偏低，微生物活性不好，少排泥，多保留點(diǎn)干活的蟲子。
實(shí)例問答5：抑制消化細(xì)菌的物質(zhì)都有哪些？
解答：苯胺 1mg/l 、乙二胺 1mg/l 、萘胺 1mg/l 、芥子油 1mg/l 、酚 5.6mg/l、甲基引哚 7mg/l 、硫脲 0.076mg/l 、氨基硫脲 0.18mg/l 等對(duì)微生物硝化有抑制作用。
實(shí)例問答6：冬季溫度過低，導(dǎo)致氨氮氨氮超標(biāo)，如何改善？
解答：這種情況多發(fā)生在北方無保溫或加熱的污水處理廠，因?yàn)樗疁氐陀谙趸?xì)菌的適宜溫度，而且MLSS沒有為了冬季代謝緩慢而提高，導(dǎo)致的氨氮去除率下降。
細(xì)菌對(duì)溫度的要求比人類低，但是也是有底線的，尤其是自養(yǎng)型的硝化細(xì)菌，工業(yè)污水這種情況比較少，因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水溫度不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境溫度的變化波動(dòng)很大，但是生活污水水溫基本上是受環(huán)境溫度來控制的，冬季進(jìn)水溫度很低，尤其是晝夜溫差大，往往低于細(xì)菌代謝需要的溫度，使得細(xì)菌休眠，硝化系統(tǒng)異常。
解決辦法：
1、設(shè)計(jì)階段把池體做成地埋式的（小型的污水處理比較適合）；
2、提前提高污泥負(fù)荷；
3、進(jìn)水加熱，如果有勻質(zhì)調(diào)節(jié)池，可以在池內(nèi)加熱，這樣波動(dòng)比較小，如果是直接進(jìn)水可以用電加熱或者蒸汽換熱或混合來提高水溫，這個(gè)需要比較精確的溫控來控制進(jìn)水溫度的波動(dòng)；
4、曝氣加熱，比較小眾，目前還沒遇到過，其實(shí)空氣壓縮鼓風(fēng)時(shí)溫度已經(jīng)升高了，如果曝氣管可以承受，可以考慮加熱壓縮空氣來提高生化池溫度。
