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【超标】污水氨氮超标原因分析和解决措施
2023-07-07阅读量:8315

氨氮(dan)(dan)是(shi)一(yi)种水(shui)(shui)中(zhong)以铵离子(NH4+ )和游离子(NH3)存在的(de)(de) 氮(dan)(dan),也(ye)是(shi)水(shui)(shui)体主(zhu)要(yao)(yao)营(ying)养物质及主(zhu)要(yao)(yao)耗氧污(wu)染(ran)物。在污(wu)水(shui)(shui)治理(li)过 程中(zhong),氨氮(dan)(dan)是(shi)非常重要(yao)(yao)的(de)(de)处理(li)对象之一(yi)。污(wu)水(shui)(shui)处理(li)厂在整个氮(dan)(dan) 循环系统中(zhong)承担着消减氨氮(dan)(dan)量的(de)(de)作用,但实际过程中(zhong)常发生 水(shui)(shui)氨氮(dan)(dan)超标或(huo)异常等情(qing)况(kuang),因此需要(yao)(yao)引(yin)起治理(li)单位的(de)(de)重视,并 详细分析(xi)污(wu)水(shui)(shui)氨氮(dan)(dan)超标原因,从(cong)而加以解决与优化。


1 污水中氨氮存在形式及其危害 

污水(shui)(shui)(shui)中,氮(dan)的(de)(de)存在(zai)形(xing)式(shi)包(bao)括氧态(tai)氮(dan)、有(you)机态(tai)氮(dan)、亚硝态(tai)氮(dan) 以(yi)(yi)及硝态(tai)氮(dan)等形(xing)式(shi),而污水(shui)(shui)(shui)中氨氮(dan)与(yu)总氮(dan)比例关系(xi)变化(hua)背景 下(xia),各类形(xing)式(shi)的(de)(de)氮(dan)在(zai)指定条(tiao)件下(xia)也(ye)可以(yi)(yi)发生(sheng)相互转换(huan)。因为氨 氮(dan)中非离子氨是(shi)水(shui)(shui)(shui)体中有(you)害因子,毒(du)性非常大(da),可以(yi)(yi)对生(sheng)物产 生(sheng)相对严重(zhong)的(de)(de)毒(du)害作(zuo)用(yong)。尤其在(zai)氧气充足的(de)(de)情况(kuang)下(xia),氨氮(dan)与(yu)氧 相互作(zuo)用(yong)还可以(yi)(yi)分解为硝酸盐氮(dan),其中亚硝酸盐氮(dan)再与(yu)蛋白 质结(jie)合作(zuo)用(yong),生(sheng)成的(de)(de)亚硝胺有(you)着(zhe)一定的(de)(de)致癌影响,这使得进入水(shui)(shui)(shui)体中的(de)(de)微生(sheng)物、藻类生(sheng)物发生(sheng)大(da)量(liang)繁殖,影响水(shui)(shui)(shui)质,**终(zhong)使 得水(shui)(shui)(shui)体富营养化(hua)。 


2 污水氨氮超标的原因分析 

 2.1 化学需氧量(COD)去除问题 

进(jin)(jin)水(shui)(shui)化(hua)(hua)学(xue)需(xu)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)(liang) COD 时(shi)(shi)间若(ruo)大于设计(ji)数值,出水(shui)(shui) COD 就会随(sui)着进(jin)(jin)水(shui)(shui)浓度变(bian)化(hua)(hua)而变(bian)化(hua)(hua),因(yin)此难以满足标(biao)准(zhun)设计(ji)要求。 由(you)于大部分化(hua)(hua)学(xue)需(xu)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)(liang)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率基本在(zai) 63%左右,一(yi)般也需(xu)要 低于标(biao)准(zhun)设计(ji)的 70%,但这种去(qu)除(chu)(chu)(chu)波动相对(dui)较大。尤(you)其到(dao)了四 月左右,进(jin)(jin)水(shui)(shui)浓度会持续增加(jia),化(hua)(hua)学(xue)需(xu)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)(liang)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率也开始随(sui)着 进(jin)(jin)水(shui)(shui)浓度而降低。其具体原(yuan)因(yin)可(ke)能有,化(hua)(hua)学(xue)需(xu)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)(liang)去(qu)除(chu)(chu)(chu)受到(dao)高 浓度进(jin)(jin)水(shui)(shui)影响,氧(yang)(yang)化(hua)(hua)沟无(wu)法承(cheng)担起(qi)污水(shui)(shui) COD 处理能力等(deng)。另外(wai)也有可(ke)能是受到(dao)有害物质的影响,使得污水(shui)(shui)处理厂在(zai)去(qu)除(chu)(chu)(chu) 化(hua)(hua)学(xue)需(xu)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)(liang)时(shi)(shi)效(xiao)率不佳。 


2.2 氨氮去除问题 

进水的氨氮总量都有着一(yi)定范围的波动(dong),波动(dong)越(yue)大氨氮 实际(ji)去除效果(guo)就(jiu)越(yue)差。若出水浓度较(jiao)高,氧化(hua)沟中(zhong)反(fan)硝化(hua)功 能(neng)、硝化(hua)作用就(jiu)会(hui)逐渐(jian)消失。导致以上(shang)情况(kuang)的原因可能(neng)有:① 进水中(zhong)含有高浓度的有机物,例如硝化(hua)菌(jun)(jun)、异养菌(jun)(jun)都会(hui)长期存 活(huo);②反(fan)硝化(hua)菌(jun)(jun)与硝化(hua)菌(jun)(jun)对环境要(yao)求(qiu)较(jiao)高,在高水温(wen)、有害(hai)物 质等水质中(zhong),都会(hui)形成一(yi)定的抑制作用。


 2.3 pH 的冲击影响 

通常来说,亚(ya)硝酸盐(yan)氧(yang)化(hua)(hua)菌(jun)(jun)、氨氧(yang)化(hua)(hua)菌(jun)(jun)等细菌(jun)(jun)的(de)生(sheng)长(zhang) pH 都具备标准(zhun),若超出标准(zhun)范围,生(sheng)物反应就会被(bei)大大削(xue)弱。氧(yang) 化(hua)(hua)菌(jun)(jun)在类碱(jian)性的(de)环境(jing)中适(shi)宜生(sheng)存,若它的(de) pH 受(shou)到冲击,就会 对生(sheng)物反应带来一定的(de)影(ying)响。形成以上(shang)情况的(de)主要(yao)原因(yin)是受(shou) 到 pH 影(ying)响,氧(yang)化(hua)(hua)沟(gou)硝化(hua)(hua)菌(jun)(jun)、反硝化(hua)(hua)菌(jun)(jun)反应作用受(shou)到限制,将氧(yang) 化(hua)(hua)菌(jun)(jun)转为(wei)了氨态氮,进水氨氮含量也就增(zeng)多了。 


2.4 水温过高 

水(shui)温(wen)过(guo)高(gao)会在(zai)一定程度上破(po)坏(huai)氧(yang)化(hua)沟系(xi)统。**先(xian)表现为, 高(gao)水(shui)温(wen)的(de)水(shui)质影(ying)响(xiang)着氧(yang)化(hua)沟中的(de)微生(sheng)物活动(dong)与存活微生(sheng)物 量,尤其是(shi)在(zai)脱氧(yang)情况下,水(shui)温(wen)过(guo)高(gao)对亚硝化(hua)反应的(de)影(ying)响(xiang)更 高(gao)。此(ci)外,高(gao)水(shui)温(wen)水(shui)质还会降低好氧(yang)量,影(ying)响(xiang)氧(yang)化(hua)沟的(de)曝(pu)气充 氧(yang)效率,从而(er)影(ying)响(xiang)污水(shui)氨氮(dan)治理效果。 


2.5 有毒物质的影响

 在污水处理时,由(you)于一些有毒(du)物(wu)质(zhi)(zhi),例如重(zhong)金属对活性微(wei) 生(sheng)物(wu)的影响(xiang)非常大(da),活性污泥脱(tuo)氢酶活性抑制程(cheng)度发生(sheng)变化(hua), 也会(hui)引发氨氮超(chao)标(biao)问题。此外,污水中若(ruo)锰(meng)、铁的物(wu)质(zhi)(zhi)超(chao)标(biao),就 会(hui)影响(xiang)水质(zhi)(zhi)颜色,一些微(wei)生(sheng)物(wu)在浓度较(jiao)高(gao)的硫酸盐(yan)(yan)中也会(hui)增(zeng) 大(da)自身的耐受能力,氧化(hua)沟(gou)无法(fa)去除掉(diao)污水中高(gao)浓度硫酸盐(yan)(yan)。


2.6 泡沫影响 

在污(wu)水水质中,硝化菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)常(chang)(chang)生活(huo)在污(wu)泥(ni)颗粒表(biao)面(mian)上(shang),是一种 非常(chang)(chang)微小的(de)(de)自(zi)养(yang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)。当污(wu)泥(ni)颗粒解(jie)体时,其变得非常(chang)(chang)分散(san)和(he)细 小,难(nan)以形(xing)成稳固(gu)的(de)(de)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)胶团结构,其凝聚力(li)、沉降力(li)和(he)粘(zhan)附性(xing)都(dou)会(hui)降低,表(biao)层的(de)(de)硝化菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)就会(hui)不(bu)断流失,因(yin)此导致污(wu)水氨氮去 除效果较(jiao)差。而导致污(wu)泥(ni)活(huo)性(xing)的(de)(de)原因(yin)可能(neng)是泡沫,不(bu)排除泡沫 物质包裹活(huo)性(xing)污(wu)泥(ni)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)团,从而降低活(huo)性(xing)污(wu)泥(ni)沉降力(li),**终影响 硝化菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)性(xing)能(neng)和(he)效率。 


2.7 水力停留时间的影响 

水(shui)(shui)力的(de)(de)(de)(de)(de)停(ting)留(liu)(liu)时(shi)长也会(hui)影响污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)氨氮去除(chu)情况。若水(shui)(shui)力停(ting) 留(liu)(liu)时(shi)间(jian)过短,就会(hui)导致(zhi)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)快速(su)流失,若水(shui)(shui)力停(ting)留(liu)(liu)时(shi)间(jian)过长, 就会(hui)增加污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)泥(ni)(ni)(ni)(ni)龄(ling)。而污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)泥(ni)(ni)(ni)(ni)龄(ling)主要是(shi)指(zhi)活性污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)微生 物在生化(hua)系(xi)统中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)停(ting)留(liu)(liu)时(shi)间(jian),通过每天(tian)排放(fang)剩(sheng)余活性污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)量(liang) 能有(you)效控制泥(ni)(ni)(ni)(ni)龄(ling)。这是(shi)由于硝(xiao)(xiao)化(hua)细菌生长过程缓慢,为了确(que)保 硝(xiao)(xiao)化(hua)反应(ying)期(qi)具备充足的(de)(de)(de)(de)(de)硝(xiao)(xiao)化(hua)菌,就需要延长污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)泥(ni)(ni)(ni)(ni)龄(ling)。一般情 况下(xia),硝(xiao)(xiao)化(hua)反应(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)时(shi)间(jian)在 6 h 左右,而反硝(xiao)(xiao)化(hua)时(shi)间(jian)相对较短, 只需要 2 h 就可以完成(cheng)。因此,反硝(xiao)(xiao)化(hua)、硝(xiao)(xiao)化(hua)**佳的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)力停(ting)留(liu)(liu) 时(shi)间(jian)应(ying)控制在 1:3 范(fan)围中(zhong)。 


2.8 溶解氧 

在污水处理过程中,溶解氧对硝化效率产生着一定的影 响。硝化细菌作为一种好氧的自养菌,主要是由亚硝化菌以及 硝化菌组成的,其中亚硝化菌又可以将氨氮化为亚硝酸盐,而 硝化菌则可以将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。氨氮在消化 过程中,是一种消耗氧气的过程,其中 AAO 法则为厌氧——— 缺氧———好氧的一种反应方法。在厌氧过程中,聚磷菌通过释 放磷元素,并去除掉部分 BOD。反硝化细菌作为一种厌氧异养 菌,在缺氧过程中自动摄取水体中的生化需氧量,将其作为主 要碳源,并将硝态氮进一步转化为氮气。而在好氧阶段,污水 水体中的有机氮氨化后通过硝化转化为硝酸盐氮。硝化细菌 的繁殖需要较高质量的溶解氧(Dissolved Oxygen,DO),氧作 为硝化作用过程中的一种电子受体,保持 DO 含量较高,就会 保证脱氮效果,反之则会影响脱氮效果。若溶解氧 DO 过高, 也会在一定程度上影像硝化菌的正常增值,再加上污水内回 流作用下,溶解氧会流入缺氧阶段,这也对反硝化作用产生了 一定的影响。


3 污水氨氮超标问题的有效解决措施 


3.1 加强对排污企业的监督和管理


 一般情况下(xia),工(gong)业(ye)废水(shui)(shui)都会(hui)流经企(qi)业(ye)内部污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)处(chu)理(li)设施, 然后再进(jin)行(xing)排(pai)污(wu)(wu)(wu)(wu)。在达到(dao)标准后,企(qi)业(ye)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)才能(neng)流入处(chu)理(li)管(guan) 道。因此,为(wei)了(le)避免(mian)企(qi)业(ye)排(pai)污(wu)(wu)(wu)(wu)超(chao)标,相关(guan)环保部门就(jiu)必须要(yao)加(jia) 强对企(qi)业(ye)内部污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)处(chu)理(li)的(de)监(jian)督(du)与管(guan)理(li)。例如,可以(yi)在企(qi)业(ye)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui) 排(pai)入管(guan)道的(de)排(pai)水(shui)(shui)口安装监(jian)测(ce)设备(bei),并成立当(dang)地区域(yu)监(jian)督(du)热(re)线, 鼓励周围居民的(de)监(jian)督(du)和举(ju)报,对企(qi)业(ye)存在超(chao)标排(pai)放(fang)(fang)(fang)、偷排(pai)放(fang)(fang)(fang)等 不良(liang)行(xing)为(wei)进(jin)行(xing)监(jian)督(du)与举(ju)报。在加(jia)强对排(pai)污(wu)(wu)(wu)(wu)企(qi)业(ye)的(de)监(jian)督(du)和管(guan)理(li) 下(xia),企(qi)业(ye)就(jiu)可以(yi)规范自(zi)身(shen)的(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)处(chu)理(li)力度,并将污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)治理(li)放(fang)(fang)(fang)到(dao) 日常战略任(ren)务中,这对避免(mian)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)氨氮超(chao)标也(ye)有着非常基础且(qie) 重要(yao)的(de)作用(yong)。 


3.2 加强污水处理系统设备运行管理与监测 


污(wu)水(shui)(shui)处(chu)理(li)系统(tong)的(de)(de)运行(xing)效率也是控制污(wu)水(shui)(shui)氨氮超标(biao)的(de)(de)关(guan) 键(jian)。因(yin)此(ci),必须(xu)要重视起(qi)污(wu)水(shui)(shui)处(chu)理(li)系统(tong)及(ji)相关(guan)设备(bei)的(de)(de)运行(xing)管理(li) 工(gong)(gong)作,定(ding)期检查污(wu)水(shui)(shui)处(chu)理(li)系统(tong)和设备(bei)各项参数,及(ji)时发现其中(zhong)(zhong) 存在的(de)(de)缺陷,并(bing)加以解决。指派专(zhuan)门的(de)(de)养(yang)护(hu)团队加强污(wu)水(shui)(shui)处(chu)理(li)系统(tong)设备(bei)的(de)(de)保养(yang)工(gong)(gong)作,确保设备(bei)始终处(chu)于(yu)良好的(de)(de)运行(xing)状态(tai)中(zhong)(zhong)。 


3.3 建设起污水废热利用工程 

排污(wu)(wu)(wu)(wu)企业(ye)部门(men)之(zhi)(zhi)间若能做到(dao)良好的(de)(de)沟(gou)通(tong)和交流(liu),那么(me)对 规范日常排污(wu)(wu)(wu)(wu)工(gong)作(zuo)也是(shi)非(fei)(fei)常有利的(de)(de)。因(yin)此,可(ke)以(yi)(yi)通(tong)过(guo)(guo)建设污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui) 废(fei)热(re)利用(yong)(yong)工(gong)程来加大部门(men)之(zhi)(zhi)间的(de)(de)合作(zuo)力度。高(gao)温(wen)废(fei)水(shui)(shui)会影响(xiang) 氧化沟(gou)的(de)(de)正常作(zuo)用(yong)(yong),对污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)处理质量(liang)产(chan)生不利影响(xiang),但高(gao)温(wen)的(de)(de) 污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)也可(ke)以(yi)(yi)转(zhuan)化为一种资源,并加以(yi)(yi)利用(yong)(yong),这就体(ti)现出(chu)了(le)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui) 废(fei)热(re)利用(yong)(yong)工(gong)程的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。通(tong)过(guo)(guo)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)废(fei)热(re)利用(yong)(yong)工(gong)程,不仅可(ke)以(yi)(yi)有效(xiao) 回(hui)收利用(yong)(yong)高(gao)温(wen)废(fei)水(shui)(shui),还(hai)能在一定程度上(shang)实现节能减(jian)排。同时, 在污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)废(fei)热(re)利用(yong)(yong)工(gong)程中,企业(ye)还(hai)可(ke)以(yi)(yi)进(jin)一步明确各部门(men)之(zhi)(zhi)间 的(de)(de)责任和作(zuo)用(yong)(yong),促使他(ta)们加强沟(gou)通(tong)交流(liu),这对提高(gao)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)处理效(xiao) 率也非(fei)(fei)常必要(yao)。 


3.4 积极调整工艺参数 

在工业污(wu)水(shui)治理过程(cheng)中,企业及污(wu)水(shui)处理厂必须要重视 起工艺参数(shu)(shu)的(de)有(you)效(xiao)调(diao)(diao)整,根据进出(chu)水(shui)情况,合理控制水(shui)温、 pH、溶解氧等参数(shu)(shu)。另外,还(hai)要加强对污(wu)泥浓度、曝气量(liang)、内(nei)回流(liu) 与(yu)外回流(liu)比和水(shui)力停留时间的(de)参数(shu)(shu)调(diao)(diao)整与(yu)控制,及时发现参数(shu)(shu) 偏误(wu)问(wen)题(ti),从而避(bi)免严重问(wen)题(ti)的(de)发生,确保(bao)污(wu)水(shui)净化效(xiao)率(lv)。 


3.5 构建起系统的应急预案 

为了进一步提高(gao)污水(shui)(shui)处(chu)理(li)(li)系统(tong)抗(kang)冲击(ji)以及(ji)(ji)负荷能力,优 化调(diao)度,可以构建起系统(tong)的应急(ji)预案,具(ju)体内容(rong)为:①根(gen)据(ju)污 水(shui)(shui)处(chu)理(li)(li)厂工(gong)艺设计标准,合(he)理(li)(li)管理(li)(li)污水(shui)(shui)处(chu)理(li)(li)行为;②根(gen)据(ju)环(huan)境(jing) 以及(ji)(ji)因素的变化对污水(shui)(shui)处(chu)理(li)(li)量(liang)进行有效调(diao)节;③及(ji)(ji)时检(jian)(jian)查(cha)并 调(diao)整(zheng)工(gong)艺参数,将(jiang)问题影响控制(zhi)在**小(xiao)范围内,从而确保(bao)污水(shui)(shui) 净(jing)化处(chu)理(li)(li)工(gong)作正(zheng)常开(kai)展;④加强水(shui)(shui)质指标的检(jian)(jian)查(cha)与监测(ce),尤其 是对一些有毒微(wei)生物的检(jian)(jian)测(ce)工(gong)作必须重视起来;⑤当出现水(shui)(shui) 质超标情况时,就需(xu)要(yao)及(ji)(ji)时检(jian)(jian)测(ce)样品,明(ming)确样品危害等级(ji),以 此调(diao)整(zheng)污水(shui)(shui)处(chu)理(li)(li)量(liang)。


4 总 结

综(zong)上所述,本文(wen)简单(dan)分(fen)析了污(wu)(wu)水(shui)氨氮(dan)超标(biao)的几种常(chang)见原 因,针对问题原因提出(chu)了针对性的建议对策,希望相关(guan)部门要 加强(qiang)对排污(wu)(wu)企(qi)业的监督,制定出(chu)规范、科学的解决方案,及(ji)时 检查(cha)污(wu)(wu)水(shui)处理系统及(ji)设备(bei),调整相关(guan)工艺参数,从而确保(bao)问题 的及(ji)时解决,控(kong)制好污(wu)(wu)水(shui)氨氮(dan)含量,保(bao)证污(wu)(wu)水(shui)处理厂的良(liang)好处理效(xiao)率。

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