关键词:出水氨氮 在线数据超标 原因 处置
一、出水氨氮在线监测超标现象概述
我们在生产中经常遇到在线监测仪器与中控室数据显示出水氨氮超标或不一致的现象。不一致的情况比较简单,比较容易解决,在线监测仪器显示未超标、中控室数据显示超标时,以在线监测仪器为准,只需要检查传输系统是否有故障或自控量程是否被修改,并排除故障即可。
另一种情况是在线监测仪器显示出水氨氮超标,经过取样进行手工化验,化验结果显示出水氨氮超标,氨氮超标的原因比较复杂,需要进一步分析具体原因,同时启动出水水质超标应急处置预案。本文侧重从氨氮超标的原因及技术处置的角度来分析研究这一问题。
二、造成氨氮超标可能的原因及处置方法
(一)工艺参数原因
1、SRT(泥龄)控制不佳。因为硝化细菌世代周期较长,生物硝化系统反应所需的SRT一般较长。若生物系统的污泥停留时间过短,即SRT过短,硝化反应历时不够,也就得不到期望的硝化效果。所以要解决这一因素导致的氨氮升高,须控制好适宜的SRT,SRT控制在多少还取决于水温等因素。对于以脱氮为主要目标的生物系统,通常SRT可取11~23d。
2、PH(碱度)控制不佳。在硝化反应中,每氧化1g氨氮需要7.14g碱度(以碳酸钙计),如果不适时适当补充碱度,就会导致PH值下降。硝化反应的最佳PH值范围为7.5~8.5,硝化菌对PH值的变化反应十分敏感,当PH值低于7或高于9时,硝化速率明显降低,低于6和高于10.6时,硝化反应几乎停止。因此在工艺调控过程中结合PH值,补充控制好碱度有利于氨氮去除率的提高。
3、DO控制不佳。硝化反应必须在好氧条件下进行,所以溶解氧的浓度会明显影响硝化反应的速率,DO过低则甚至会抑制硝化反应进行,造成氨氮升高直至超标。故为增强硝化反应的效果,建议硝化反应单元溶解氧的质量浓度控制2-5mg/L为宜。
4、C/N不合理。因为硝化菌是自养型细菌,有机物浓度不是它的生长限制因素。但C/N影响活性污泥中硝化细菌所占的比例,过高的C/N将降低污泥中硝化细菌的比例,亦即BOD浓度过高,会造成增殖速度较快的异养型细菌迅速繁殖,从而使自养型的硝化菌不具优势,不能成为优占种属,严重的将影响硝化反应的正常进行。所以要控制好氨氮须控制合适的C/N比。
(二)污泥原因
1、污泥膨胀原因。发生污泥膨胀后,二沉池出水的SS将会大幅度增加,直至超过二沉池的出水控制标准,污泥持续流失会使曝气池内的微生物数量锐减,不能满足分解有机污染物的正常需要,整个系统的处理性能下降,甚至崩溃,从而导致出水包含氨氮在内的指标超标。这就需要针对污泥膨胀的具体原因,立即采取调控措施,如调整内外回流比,投加活性污泥等,解决污泥膨胀问题。
2、污泥中毒原因。污泥中毒会造成系统内微生物大量死亡或抑制、失去活性,整个系统处理性能下降,乃至处于崩溃状态,导致出水氨氮超标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种情况应及时停止进水,采取适当投加营养盐、硝化细菌或补充活性污泥等措施,尽快恢复系统,同时及时寻找引起污泥中毒的污水来源并切断。在系统恢复过程中逐步调整进水量直至正常运转。
3、污泥老化原因。由于污泥老化本就是在系统有机负荷较低的时候发生,微生物代谢较慢,活性较差,有机物去除效率低,此时应采取措施缩短SRT,如增加排泥和脱泥量,加快污泥更新速度,否则会影响硝化反应速度。
(三)进水水质原因
1、盐分高原因。盐分过高会对微生物产生抑制和毒害作用,硝化反应速率降低或停止,故需加强对进水盐分的控制。
2、水温变化大原因。硝化细菌对温度的变化也很敏感。在15-35℃的范围内,硝化细菌能进行正常的新陈代谢活动,并随温度的升高,生物活性增大,在30℃左右,其生物活性增至最大,而低于5℃时,其生理活动会完全停止。在生物硝化系统的运行管理中,当污水温度在16℃之上时,采用8-10d的SRT即可;但当温度低于10℃时,应将SRT增至12-20d。
3、TKN异常原因。TKN是水中有机氮和氨氮总和,污水中BOD5/TKN是影响硝化效果的一个重要因素。BOD5/TKN越大,活性污泥中硝化细菌所占的比例越小,硝化速率就越小,在同样运行条件下硝化效率就越低;反之,BOD5/TKN越小,硝化效率越高。很多城市污水处理厂的运行实践发现,BOD5/TKN值最佳范围为2~3左右。
4、F/M较高原因。生物硝化属低负荷工艺,F/M一般都在0.15kgBOD/(kgMLVSS·d)以下。负荷越低,硝化进行得越充分,NH3-N向NO3—-N转化的效率就越高。有时为了使出水NH3-N非常低,甚至采用F/M为0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超低负荷;反之若系统受高负荷水质冲击,F/M较高,则转化的效率则会降低或者停止。
5、有毒物质(抑制剂)排入原因。某些重金属离子、络合阴离子、氰化物以及一些有机物质会干扰或破坏硝化细菌的正常生理活动。当这些物质在污水中的浓度较高,便会抑制生物硝化的正常运行。例如,当铅离子大于0.5mg/L、酚大于5.6mg/L、硫脲大于0.076mg/L时,硝化均会受到抑制。当NH3-N浓度大于200mg/L时,也会对硝化过程产生抑制,但城市污水中一般不会有如此高的NH3-N浓度。
进水水质异常引起出水氨氮超标的现象在实际生产中也很常见,这就需要环保部门加大企业排污监控力度,防止企业偷排、超排,切断污泥中毒的污水来源,强化上游污染源管理。污水处理厂自身要加强进水在线数据观察分析和及时取样检测,对重点排污企业要重点关注,加大监控力度,防患于未然,同时要适时启动突发环境事件应急处置预案,防止出水超标排放。
三、结束语
总之,出水氨氮超标的原因有表计偏差和实际出水氨氮超标两种。我们需针对不同的超标原因或影响因素进行相应的处置或处理,确保出水氨氮稳定达标,不断改善水环境。
参考文献:
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[3]徐晨杰等.污水进水COD、氨氮偏高原因分析.华东科技:学术版,2013(6)
论文作者:马中文
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年13期
论文发表时间:2019/12/9
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