摘要：含氮类污染物是石化企业废水中的主要污染源之一，其中包含一部分有机氮类污染物，多数胺类有机氮化物均有一定的生物毒性，毒性氮化物进入石化污水处理厂容易引起污水处理系统的毒性冲击。本文就石化企业污水处理厂氮化物毒性冲击应对进行了举例分析。
关键词：污水处理厂；有机含氮化合物；生物毒性；冲击应对
1、导言
石化企业污水处理中，氨氮是主要监测指标之一，目前工业废水去除氨氮的方法主要有A/O、A2/O、SBR等的传统生物脱氮工艺，和同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化等新型生物脱氮工艺等的生物处理法，以及化学沉淀、折点氯化、吹脱、离子交换、吸附、膜分离等物理化学处理方法{1}等，其中对中低氨氮浓度的废水以生物法应为主，且生物法相对运行成本最低，高浓度氨氮废水往往需要吹脱等物理化学方法辅助。
石化废水和工艺生产过程中会有一定量的有机含氮化合物进入污水处理厂。其中胺类有机氮化物往往具有生物毒性，例如苯胺、N-甲基二乙醇胺等。有毒氮化物进入污水处理厂会对生化系统造成一定的毒性冲击，甚至引起生化系统的崩溃，如果不能及时发现和应对，可能需要污水生化系统能力的重建才能满足处理要求。
2、污水处理工艺设置
某企业污水处理装置采用“均质调节+平流隔油+涡凹气浮+溶气气浮+缺氧+一级好氧+一级沉淀+二级好氧+二级沉淀”的废水处理工艺，一级好氧工艺采用活性污泥法，设计主要作用为除COD，二级好氧工艺采用生物接触氧化工艺，设计主要作用为除氮。
3、氮化物冲击举例
石化企业可能引起毒性冲击的氮化物有苯胺（氨基苯），N-甲基二乙醇胺等。
N-甲基二乙醇胺为目前石化企业最常用的脱硫剂的主要成分，是一种有机含氮化合物，其对微生物具有一定毒性，且其理化性质相对比较稳定，自然情况下不易被氧化分解。微量的该物质泄露到水中，会造成生化系统的毒性冲击。
苯胺又称氨基苯，稍溶于水有毒，是重要的胺类物质之一，主要用于染料、药物、树脂等。微量的苯胺进入污水生化系统，会对生物除氮系统造成毒性抑制和冲击。
4、氮化物冲击应对与分析
4.1 N-甲基二乙醇胺胺毒性冲击
4.1.1 冲击原因及现象
某污水处理厂因生产装置管道泄露，造成大量以N-甲基二乙醇胺为主要成分的脱硫剂直接进入废水收集系统，因未能及时发现泄漏介质和源头，生产装置泄漏持续时间较长，造成污水处理连续受到毒性冲击，致使污泥系统趋于崩溃。含该物质的废水进入污水处理厂后，污水处理装置排水氨氮突然短时间内迅速升高，监测生化系统硝酸根含量逐渐降低，硝化系统逐渐失活，活性污泥系统处理能力持续下降，活性污泥絮体破碎，沉降性变差出水浑浊，生化处理段各工艺构筑物内出现大量死泥并上浮堆积，因有机氮的曝气降解出现二沉池出水氨氮含量高于生化系统进水氨氮含量等异常情况。后因监测生化进水总氮超标，装置脱硫剂损失明显，经排查确认为N-甲基二乙醇胺引起的生物毒性冲击。
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4.1.2 毒性冲击应对
某污水场主要从以下几方面采取应对措施：1、降低污水处理系统进水量，甚至停止进水，一次好氧池和二次好氧池闷曝，补充少量新鲜水降点系统中有毒物资浓度；2、立即组织查找污染水源，从源头减少和杜绝有毒物质继续进入污水处理系统；3、增加生化工艺段回流和碳源、磷源的投加；4、增加排泥量排泥后，按1g/L污泥浓度补充部分市政活性污泥，5、好氧池内选择性投加某品牌生物制剂，以提高生物活性和抗性，改善污泥絮体，并快速建立和恢复硝化-反硝化系统，以便快速恢复出水水质。6、系统闷曝24小时后，各工艺段监测结果均开始下降，少量进污水，低处理负荷运行；7、出水水池内冲击性投加强氧化剂次氯酸钠，快速降解COD保证出水达标。
发现毒性冲击并切断毒性污染物源头，连续采取措施48小时后，污水场通过补充市政污泥、投加营养盐类、降低进水负荷、投加生物助剂等手段，使各生化工艺段出水水质明显下降，低负荷运行3天后，各装置出水恢复达到排放标准，逐渐增加污水进水量，5天后污水处理系统完全恢复正常并达到最佳处理效率。
4.2苯胺的毒性冲击
4.2.1 冲击原因及现象
因生产装置原料品质变化，装置更换投加的助剂等原因，造成部分含苯胺的污染物排放至污水处理系统，污水生化系统出现慢性中毒的情况，生化池内开始缓慢出现浮泥并不断积累，冲击前期，生化段出水氨氮迅速升高，但COD波动很小，持续中毒几天后，监测生化段出水无硝酸根离子，进出水氨氮值持平，生化工艺段硝化-反硝化能力完全丧失，含苯胺类物质持续进入，COD开始逐渐出现波动升高，生化系统内沉淀池浮泥积累，镜检无纤毛虫、漫游虫等后生动物，污泥散碎，冲击产生近半月后检测进水中苯胺浓度约5.2mg/L,污水系统大量投加市政污泥并置换原有污泥，5天后系统开始快速恢复。
4.2.2毒性冲击的应对
针对该种持续慢性生物毒性冲击，某污水场采取以下措施进行应对;1、降低系统负荷，并查找源头减少和杜绝苯胺继续进入污水系统；2、增加好氧段曝气量，提高溶解氧至4mg/L以上；3、大量排泥置换并补充接种市政污泥；4、为防止污泥含量变化中低进水负荷状态，高溶氧量时产生污泥絮体破碎等请，向好氧系统内连续投加葡萄糖和磷源；5、投加生物助剂和硝化细菌，加快系统硝化能力的建立和恢复。
采取应对措施5天后，该污水处理厂硝化-反硝化系统完全恢复，7天系统各项出水水质恢复正常，稳定达标。
4、结语
当工业污水处理过程中出现毒性冲击时一般需要从以下方面入手进行调节：1、查找和控制毒性污染物的排放；2、降低或停止污水处理系统的进水进行生化系统的恢复；3、以补充和接种新鲜活性污泥，以生物助剂为辅助，调节系统回流等操作，增加生化系统的适应能力和驯化速度；4、采用化学氧化方法等进行应急处理。
工业污水处理过程中，往往因上游排水缺乏监控，各类污染物介质随意排放至污水处理系统，对系统造成各种冲击，其中以毒性冲击影响最为严重，往往能快速引起系统的排水超标等问题，因此在工业污水处理中，做好源头的污染物排放控制，稳定污水处理的进水水质，既能节约企业生产成本，又能保证污水处理装置的良好运行。
参考文献
[1]杨成荫，等，氨氮废水处理技术的研究现状及展望，《工业水处理》，2018-03,38（3）；
[2]廖传华，等，《生物法水处理过程与设备》,化学工业出版社，2016.3；
论文作者:李延东,王光星,赵永涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：污水处理论文; 毒性论文; 系统论文; 污泥论文; 生化论文; 氮化物论文; 乙醇胺论文; 《基层建设》2019年第19期论文;