汙(wu)水處(chu)理(li)中(zhong)有(you)關(guan)氨(an)氮(dan)等生化處理(li)方(fang)面(mian)常(chang)見問題解析

　　在(zai)汙(wu)水處(chu)理(li)過程中(zhong)，會(hui)遇到(dao)各(ge)種(zhong)各(ge)樣的汙水問(wen)題。例(li)如(ru)：COD、氨(an)氮(dan)、SS等指標不達(da)標，汙泥(ni)膨脹、浮泥(ni)和(he)活(huo)性(xing)微生物死(si)亡(wang)等(deng)，因為汙(wu)水處(chu)理(li)的原理都是(shi)相同的(de)，所(suo)以汙水處(chu)理(li)研(yan)究(jiu)從(cong)開始(shi)基(ji)本(ben)上是(shi)以生活(huo)汙(wu)水作為研(yan)究(jiu)藍本的，以下(xia)我(wo)們以生活(huo)汙(wu)水的(de)為(wei)目標來總結(jie)運(yun)營(ying)過程中(zhong)會(hui)遇到(dao)的(de)問(wen)題。
 

　　進水水量與(yu)水質(zhi)
 

　　進(jin)水水量
 

　　在(zai)我(wo)國，城市汙(wu)水處(chu)理(li)廠進水水量不足(zu)的(de)現象普(pu)遍存在(zai)，這種吃(chi)不飽(bao)的(de)原因既(ji)有(you)通(tong)常(chang)被提到(dao)的(de)汙(wu)水收(shou)集(ji)管網建(jian)設(she)滯後(hou)問(wen)題，也有(you)設計能力超前的問(wen)題。這兩方(fang)面(mian)原因導致(zhi)許多地方(fang)的(de)汙(wu)水處(chu)理(li)廠已經(jing)建(jian)成(cheng)幾(ji)年(nian)仍(reng)不能(neng)滿負荷運(yun)行，有(you)些汙水處(chu)理(li)廠甚至(zhi)只(zhi)能(neng)抽(chou)取廠區周(zhou)邊的(de)河水進(jin)行(xing)處理(li)，使(shi)得(de)汙(wu)水處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)控(kong)制增加(jia)了難度，也增加(jia)了工(gong)程投(tou)資(zi)的(de)成本，造(zao)成資(zi)產的(de)閑置與(yu)浪費，無(wu)謂地過多消耗(hao)本(ben)來(lai)就(jiu)已非(fei)常(chang)緊(jin)張(zhang)的汙(wu)水處(chu)理(li)資(zi)金(jin)。
 

　　相反(fan)，有的(de)汙水處(chu)理(li)廠存在(zai)長(chang)期超負荷運(yun)行狀態(tai)，例(li)如(ru)某汙(wu)水處(chu)理(li)廠壹(yi)期工(gong)程規模為40萬(wan)m3/d，二(er)期工(gong)程規模為24萬(wan)m3/d，但(dan)由(you)於(yu)資(zi)金(jin)短缺而(er)使(shi)二(er)期工(gong)程建(jian)設(she)滯後(hou)，壹(yi)期實際(ji)處理(li)量已達(da)到(dao)52萬(wan)m3/d，處(chu)理出水水質(zhi)有(you)所(suo)下(xia)降(jiang)。為此(ci)，合(he)理(li)確(que)定(ding)汙水處(chu)理(li)廠建(jian)設(she)規(gui)模與(yu)分期，高(gao)效(xiao)使(shi)用(yong)治汙資(zi)金(jin)，以及盡(jin)量提高(gao)汙(wu)水收(shou)集(ji)率，是(shi)實現汙水減(jian)排(pai)的前(qian)提。
 

　　進水水質(zhi)
 

　　汙(wu)水收(shou)集(ji)管網不配(pei)套(tao)，雨(yu)汙合流(liu)制(zhi)管網較(jiao)普(pu)遍，管網管理不到(dao)位(wei)，致(zhi)使(shi)進(jin)入(ru)城市汙(wu)水處(chu)理(li)廠的進水中(zhong)雨(yu)水、河道(dao)水和(he)工(gong)業(ye)廢水的(de)比(bi)例(li)較(jiao)大(da)。
 

　　以下(xia)進(jin)水水質(zhi)情況均不利(li)於(yu)汙水處(chu)理(li)廠的正(zheng)常(chang)運(yun)行：
 

　　1.進(jin)水中(zhong)BOD、COD含(han)量比(bi)設計值低(di)，而(er)氮(dan)、磷(lin)等(deng)指(zhi)標則等(deng)於(yu)或(huo)高(gao)於(yu)設計值，從(cong)而增加(jia)汙(wu)水脫氮(dan)除磷(lin)處(chu)理(li)達(da)標排(pai)放的(de)難度;
 

　　2.工(gong)業(ye)廢水中(zhong)的(de)夾帶(dai)油汙或(huo)有毒(du)物質(zhi)對(dui)城市汙(wu)水處(chu)理(li)廠的生物系(xi)統造(zao)成(cheng)巨大(da)影(ying)響(xiang)，在(zai)情況下(xia)這些油汙或(huo)有毒(du)物質(zhi)會(hui)使(shi)整(zheng)個(ge)生(sheng)物系(xi)統癱(tan)瘓，微(wei)生物菌種死(si)亡(wang)，整(zheng)個汙水處(chu)理(li)廠不得(de)不重新(xin)培(pei)養(yang)活性(xing)汙泥(ni);
 

　　3.進(jin)水水質(zhi)偏(pian)高(gao)，供(gong)氧與(yu)汙泥(ni)脫水設(she)備(bei)規格(ge)不能(neng)滿足(zu)汙(wu)水與(yu)汙泥(ni)處(chu)理(li)要求(qiu)。其(qi)中(zhong)垃(la)圾滲(shen)濾(lv)液引入(ru)給城市汙(wu)水處(chu)理(li)廠運(yun)行所(suo)造成的影(ying)響(xiang)需(xu)要給予(yu)足(zu)夠(gou)重視。
 

　　對(dui)於(yu)汙水收(shou)集(ji)與(yu)汙水處(chu)理(li)能力不協調(tiao)的(de)問(wen)題，需要有(you)關(guan)主(zhu)管部門(men)將(jiang)城市排(pai)水管網和(he)汙(wu)水處(chu)理(li)廠建(jian)設(she)納(na)入(ru)城市建(jian)設(she)近(jin)、遠(yuan)期總體(ti)規劃，保證(zheng)汙(wu)水收(shou)集(ji)系(xi)統與(yu)汙水處(chu)理(li)廠同步或(huo)先行(xing)建(jian)設(she)。同(tong)時做(zuo)好(hao)新(xin)建(jian)汙(wu)水處(chu)理(li)廠服務範(fan)圍內汙水水質(zhi)調(tiao)查，以合理(li)確(que)定(ding)設計進水水質(zhi)。
 

　　出水水質(zhi)
 

　　我(wo)國(guo)近(jin)年(nian)建(jian)設(she)的(de)城市汙(wu)水處(chu)理(li)廠基本要求(qiu)達(da)到(dao)國(guo)家GB18918-2002中(zhong)的(de)壹(yi)級B標準，在(zai)壹(yi)些地區還(hai)有(you)要求(qiu)達(da)到(dao)壹(yi)級A標準。即(ji)使(shi)是(shi)原有已(yi)建(jian)項(xiang)目，也在(zai)逐(zhu)漸(jian)進行升級改(gai)造(zao)，以提高(gao)汙(wu)水減(jian)排(pai)效(xiao)果。
 

　　根據(ju)規(gui)定(ding)的汙(wu)水處(chu)理(li)排(pai)放標準要求(qiu)，各(ge)城市汙(wu)水處(chu)理(li)廠采(cai)用適合於(yu)本地(di)進水水質(zhi)等(deng)客(ke)觀(guan)條件的汙水處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)，並(bing)加(jia)強運(yun)營(ying)管理。然而(er)，在(zai)汙(wu)水處(chu)理(li)廠的實際(ji)運(yun)行管理過程中(zhong)，仍(reng)會遇到(dao)壹(yi)些來自(zi)不同(tong)方(fang)面(mian)的(de)問(wen)題而導致(zhi)處理(li)出水水質(zhi)不達(da)標。
 

　　1.有機(ji)物超(chao)標
 

　　傳統活(huo)性(xing)汙泥(ni)工(gong)藝(yi)的(de)主(zhu)要功效(xiao)是(shi)去除(chu)城市汙(wu)水中(zhong)含(han)有的有(you)機(ji)汙染物質(zhi)，設(she)計與(yu)運(yun)行良(liang)好(hao)的(de)活(huo)性(xing)汙(wu)泥(ni)工(gong)藝(yi)，出水BOD5和(he)SS均可(ke)小(xiao)於(yu)20mg/L。
 

　　影(ying)響(xiang)有(you)機(ji)物處(chu)理(li)效(xiao)果的因(yin)素(su)主(zhu)要有(you)：
 

　　1.營(ying)養(yang)物
 

　　壹(yi)般(ban)城市汙(wu)水中(zhong)的(de)氮(dan)磷(lin)等(deng)營(ying)養(yang)元素(su)都能夠(gou)滿足(zu)微(wei)生(sheng)物(wu)需(xu)要，且(qie)過剩很多。但工(gong)業(ye)廢水所(suo)占(zhan)比(bi)例(li)較(jiao)大(da)時，應(ying)註(zhu)意(yi)核(he)算碳(tan)、氮(dan)、磷(lin)的(de)比(bi)例(li)是(shi)否滿足(zu)100:5:1。如(ru)果汙(wu)水中(zhong)缺(que)氮(dan)，通(tong)常(chang)可(ke)投(tou)加(jia)銨鹽(yan)。如(ru)果汙(wu)水中(zhong)缺(que)磷(lin)，通(tong)常(chang)可(ke)投(tou)加(jia)磷(lin)酸(suan)或(huo)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)。
 

　　2.pH
 

　　城市汙(wu)水的(de)pH值是(shi)呈中(zhong)性(xing)，壹(yi)般(ban)為(wei)6.5～7.5。pH值的(de)微(wei)小降低(di)可(ke)能(neng)是(shi)由於(yu)城市汙(wu)水輸(shu)送管道中(zhong)的(de)厭(yan)氧發(fa)酵(jiao)。雨(yu)季(ji)時較(jiao)大(da)的pH降低往(wang)往(wang)是(shi)城市酸(suan)雨(yu)造成的，這種情況在(zai)合(he)流(liu)制(zhi)系(xi)統中(zhong)尤為突出。pH的突(tu)然大(da)幅(fu)度變化，不論(lun)是(shi)升高(gao)還(hai)是(shi)降低，通(tong)常(chang)都是(shi)由工(gong)業(ye)廢水的(de)大(da)量排(pai)入(ru)造成的。調(tiao)節(jie)汙(wu)水pH值，通(tong)常(chang)來(lai)說是(shi)投(tou)加(jia)氫氧化鈉(na)或(huo)硫酸，但這將大(da)大(da)增加(jia)汙(wu)水處(chu)理(li)成本(ben)。
 

　　3.油脂(zhi)
 

　　當(dang)汙水中(zhong)油類(lei)物質(zhi)含(han)量較高(gao)時，會(hui)使(shi)曝氣設(she)備的(de)曝氣效(xiao)率降低(di)，如(ru)不增加(jia)曝氣量就會(hui)使(shi)處(chu)理(li)效(xiao)率降低(di)，但(dan)增加(jia)曝氣量勢必(bi)增加(jia)汙(wu)水處(chu)理(li)成本(ben)。另外，汙水中(zhong)較(jiao)高(gao)的(de)油脂(zhi)含(han)量還(hai)會(hui)降(jiang)低(di)活(huo)性汙泥(ni)的(de)沈(chen)降(jiang)性能，嚴重時會(hui)成(cheng)為汙泥(ni)膨脹的原因，導致(zhi)出水SS超(chao)標。對油類(lei)物質(zhi)含(han)量較高(gao)的(de)進(jin)水，需(xu)要在(zai)預(yu)處理(li)段增加(jia)除(chu)油裝置。
 

　　4.溫(wen)度
 

　　溫(wen)度對活(huo)性(xing)汙泥(ni)工(gong)藝(yi)的(de)影(ying)響(xiang)是(shi)很廣泛(fan)的。首(shou)先(xian)，溫(wen)度會影(ying)響(xiang)活(huo)性汙(wu)泥(ni)中(zhong)微(wei)生物的(de)活性，在(zai)冬(dong)季(ji)溫(wen)度較低(di)時，如(ru)不采(cai)取調(tiao)控(kong)措施，處(chu)理(li)效(xiao)果會下(xia)降(jiang)。其次，溫(wen)度會影(ying)響(xiang)二(er)沈池的(de)分離性能(neng)，例(li)如(ru)溫(wen)度變化會使(shi)沈(chen)澱(dian)池產生(sheng)異(yi)重流(liu)，導致(zhi)短流(liu);溫(wen)度降低(di)會(hui)使(shi)活(huo)性(xing)汙(wu)泥(ni)由(you)於(yu)粘度增大(da)而(er)降低(di)沈降性能;溫(wen)度變化會影(ying)響(xiang)曝氣系(xi)統的(de)效(xiao)率，夏季(ji)溫(wen)度升高(gao)時，會(hui)由(you)於(yu)溶(rong)解氧飽和(he)濃(nong)度的降(jiang)低(di)，而使(shi)充氧困(kun)難，導致(zhi)曝氣效(xiao)率的下(xia)降(jiang)，並(bing)會(hui)使(shi)空(kong)氣密(mi)度降低(di)，若(ruo)要保(bao)證(zheng)供(gong)氣量不變，則必(bi)須(xu)增大(da)供(gong)氣量。
 

　　2.氨(an)氮(dan)超標
 

　　汙水中(zhong)氨(an)氮(dan)的去除(chu)主(zhu)要是(shi)在(zai)傳統活(huo)性(xing)汙泥(ni)法(fa)工(gong)藝(yi)基(ji)礎上采(cai)用硝化工(gong)藝(yi)，即(ji)采(cai)用延(yan)時曝氣，降(jiang)低系(xi)統負荷。
 

　　導致(zhi)出水氨(an)氮(dan)超標的原因涉及許(xu)多方(fang)面(mian)，主(zhu)要有(you)：
 

　　1.汙(wu)泥(ni)負荷與(yu)汙泥(ni)齡(ling)
 

　　生(sheng)物(wu)硝化屬低(di)負荷工(gong)藝(yi)，F/M壹(yi)般(ban)在(zai)0.05～0.15kgBOD/kgMLVSS˙d。負荷越(yue)低，硝(xiao)化進行(xing)得(de)越(yue)充分，NH3-N向NO3--N轉(zhuan)化的效(xiao)率就越(yue)高(gao)。與(yu)低負荷相(xiang)對(dui)應，生物硝化系(xi)統的(de)SRT壹(yi)般(ban)較(jiao)長(chang)，因為(wei)硝化細菌世代周(zhou)期較長(chang)，若(ruo)生(sheng)物系(xi)統的(de)汙(wu)泥(ni)停留(liu)時間過短，即(ji)SRT過短，汙(wu)泥(ni)濃(nong)度較低(di)時，硝(xiao)化細菌就培養(yang)不起(qi)來，也(ye)就得(de)不到(dao)硝(xiao)化效(xiao)果。SRT控(kong)制在(zai)多少，取決於(yu)溫(wen)度等因(yin)素(su)。對於(yu)以脫氮(dan)為主(zhu)要目的生物(wu)系(xi)統，通(tong)常(chang)SRT可(ke)取11～23d。
 

　　2.回(hui)流(liu)比(bi)
 

　　生物(wu)硝化系(xi)統的(de)回(hui)流(liu)比(bi)壹(yi)般(ban)較(jiao)傳統活(huo)性(xing)汙泥(ni)工(gong)藝(yi)大(da)，主(zhu)要是(shi)因為生(sheng)物(wu)硝化系(xi)統的(de)活(huo)性汙(wu)泥(ni)混(hun)合(he)液中(zhong)已(yi)含有大(da)量的硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)，若(ruo)回(hui)流(liu)比(bi)太(tai)小(xiao)，活性(xing)汙(wu)泥(ni)在(zai)二(er)沈池的(de)停留(liu)時間就(jiu)較(jiao)長(chang)，容易(yi)產生(sheng)反(fan)硝化，導致(zhi)汙泥(ni)上浮(fu)。通(tong)常(chang)回(hui)流(liu)比(bi)控(kong)制在(zai)50～100%。
 

　　3.水力停留(liu)時間
 

　　生(sheng)物(wu)硝化曝氣池的(de)水力停留(liu)時間也(ye)較(jiao)活性(xing)汙泥(ni)工(gong)藝(yi)長(chang)，至(zhi)少應在(zai)8h以上。這主(zhu)要是(shi)因為硝(xiao)化速率較有機(ji)汙染物的去除(chu)率(lv)低得(de)多，因而(er)需要更(geng)長(chang)的反(fan)應時間。
 

　　4.BOD5/TKN
 

　　TKN系(xi)指(zhi)水中(zhong)有(you)機(ji)氮(dan)與(yu)氨(an)氮(dan)之和(he)，入(ru)流(liu)汙(wu)水中(zhong)BOD5/TKN是(shi)影(ying)響(xiang)硝(xiao)化效(xiao)果的壹(yi)個重要因(yin)素(su)。BOD5/TKN越(yue)大，活(huo)性(xing)汙(wu)泥(ni)中(zhong)硝(xiao)化細菌所占的比(bi)例(li)越(yue)小，硝(xiao)化速率就越(yue)小，在(zai)同(tong)樣運(yun)行條(tiao)件下(xia)硝(xiao)化效(xiao)率就越(yue)低;反(fan)之，BOD5/TKN越(yue)小，硝(xiao)化效(xiao)率越(yue)高(gao)。很多城市汙(wu)水處(chu)理(li)廠的運(yun)行實踐(jian)發(fa)現，BOD5/TKN值最(zui)佳(jia)範(fan)圍為(wei)2～3左(zuo)右。
 

　　5.硝化速率
 

　　生物硝(xiao)化系(xi)統壹(yi)個專門(men)的工(gong)藝(yi)參數是(shi)硝化速率，系(xi)指(zhi)單(dan)位(wei)重量的活(huo)性(xing)汙泥(ni)每(mei)天(tian)轉(zhuan)化的氨(an)氮(dan)量。硝化速率的大小(xiao)取決於(yu)活性(xing)汙泥(ni)中(zhong)硝(xiao)化細菌所占的比(bi)例(li)，溫(wen)度等很多因素(su)，典型(xing)值為(wei)0.02gNH3-N/gMLVSS×d。
 

　　6.溶(rong)解氧
 

　　硝化細菌為專性(xing)好(hao)氧菌，無(wu)氧時即(ji)停止(zhi)生命(ming)活動(dong)，且硝(xiao)化細菌的攝氧速率較分解有機(ji)物的(de)細(xi)菌低得(de)多，如(ru)果不保(bao)持(chi)充足(zu)的(de)氧量，硝化細菌將“爭奪(duo)”不到(dao)所(suo)需(xu)要的(de)氧。因此(ci)，需(xu)保(bao)持(chi)生物池好(hao)氧區的(de)溶(rong)解氧在(zai)2mg/L以上，特殊(shu)情況下(xia)溶(rong)解氧含量還(hai)需(xu)提(ti)高(gao)。
 

　　7.溫(wen)度
 

　　硝化細菌對溫(wen)度的變化也很敏(min)感，當(dang)汙水溫(wen)度低於(yu)15℃時，硝(xiao)化速率會明顯(xian)下(xia)降(jiang)，當汙水溫(wen)度低於(yu)5℃時，其(qi)生(sheng)理活動會停止(zhi)。因此(ci)，冬(dong)季(ji)時汙(wu)水處(chu)理(li)廠特別(bie)是(shi)北方(fang)地(di)區(qu)的(de)汙(wu)水處(chu)理(li)廠出水氨(an)氮(dan)超標的現象較為(wei)明顯。
 

　　8.pH
 

　　硝(xiao)化細菌對pH反(fan)應很敏(min)感，在(zai)pH為(wei)8～9的範(fan)圍內，其生(sheng)物活(huo)性強，當pH<6.0或(huo)>9.6時，硝(xiao)化菌的生物活(huo)性(xing)將(jiang)受到(dao)抑制(zhi)並(bing)趨(qu)於(yu)停止(zhi)。因此(ci)，應(ying)盡(jin)量控(kong)制生物(wu)硝(xiao)化系(xi)統的(de)混(hun)合液pH大(da)於(yu)7.0。
 

　　3.總氮(dan)超標
 

　　汙水脫氮(dan)是(shi)在(zai)生(sheng)物硝(xiao)化工(gong)藝(yi)基(ji)礎上，增加(jia)生(sheng)物反(fan)硝化工(gong)藝(yi)，其(qi)中(zhong)反(fan)硝化工(gong)藝(yi)是(shi)指汙水中(zhong)的(de)硝酸鹽(yan)，在(zai)缺(que)氧條件下(xia)，被微生物還(hai)原為氮(dan)氣的生化反(fan)應過程。