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【超標】污水氨氮超標原因分析和解決措施
2023-07-07閱讀量:8315

氨氮(dan)(dan)是(shi)一(yi)(yi)種水(shui)(shui)中以(yi)(yi)銨離子(NH4+ )和游離子(NH3)存在(zai)的 氮(dan)(dan),也是(shi)水(shui)(shui)體(ti)主要(yao)營養物質及主要(yao)耗(hao)氧污(wu)(wu)染物。在(zai)污(wu)(wu)水(shui)(shui)治(zhi)理(li)(li)過(guo)(guo) 程(cheng)中,氨氮(dan)(dan)是(shi)非常重要(yao)的處理(li)(li)對(dui)象之一(yi)(yi)。污(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)廠在(zai)整個氮(dan)(dan) 循環系統中承(cheng)擔(dan)著消減氨氮(dan)(dan)量(liang)的作用,但實(shi)際過(guo)(guo)程(cheng)中常發(fa)生(sheng) 水(shui)(shui)氨氮(dan)(dan)超標或異常等情況,因(yin)此需(xu)要(yao)引起治(zhi)理(li)(li)單位的重視,并 詳細分析(xi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)氨氮(dan)(dan)超標原因(yin),從而加以(yi)(yi)解(jie)決與優化。


1 污水中氨氮存在形式及其危害 

污(wu)水中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)存在(zai)形(xing)式包括氧態(tai)(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)、有(you)(you)機(ji)態(tai)(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)、亞(ya)硝(xiao)(xiao)態(tai)(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan) 以(yi)(yi)及硝(xiao)(xiao)態(tai)(tai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)等(deng)形(xing)式,而污(wu)水中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)氨氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)與總氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)比例關系變化(hua)(hua)背景 下,各(ge)類(lei)形(xing)式的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)在(zai)指(zhi)定(ding)條件下也可以(yi)(yi)發生相互(hu)轉換。因為氨 氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)非(fei)離子(zi)氨是(shi)水體中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)有(you)(you)害(hai)因子(zi),毒(du)性非(fei)常(chang)大,可以(yi)(yi)對生物(wu)產 生相對嚴(yan)重的(de)(de)毒(du)害(hai)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)。尤其在(zai)氧氣(qi)充足的(de)(de)情況下,氨氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)與氧 相互(hu)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)還可以(yi)(yi)分解為硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan),其中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)亞(ya)硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)再與蛋白 質(zhi)結合作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong),生成的(de)(de)亞(ya)硝(xiao)(xiao)胺有(you)(you)著一定(ding)的(de)(de)致癌影響(xiang)(xiang),這使得進入水體中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)微生物(wu)、藻類(lei)生物(wu)發生大量繁殖,影響(xiang)(xiang)水質(zhi),**終使 得水體富營養化(hua)(hua)。 


2 污水氨氮超標的原因分析 

 2.1 化學需氧量(COD)去除問題 

進(jin)水(shui)化(hua)(hua)學需(xu)(xu)(xu)氧(yang)量(liang)(liang) COD 時間若大(da)于(yu)設計(ji)數值,出水(shui) COD 就會隨(sui)著進(jin)水(shui)濃(nong)(nong)度(du)(du)變化(hua)(hua)而(er)變化(hua)(hua),因此難以滿(man)足(zu)標準設計(ji)要求(qiu)。 由(you)于(yu)大(da)部分(fen)化(hua)(hua)學需(xu)(xu)(xu)氧(yang)量(liang)(liang)去除率(lv)基本在(zai) 63%左右(you),一(yi)般也需(xu)(xu)(xu)要 低(di)于(yu)標準設計(ji)的 70%,但這(zhe)種去除波動相對較大(da)。尤其(qi)到(dao)(dao)了四 月左右(you),進(jin)水(shui)濃(nong)(nong)度(du)(du)會持續增加,化(hua)(hua)學需(xu)(xu)(xu)氧(yang)量(liang)(liang)去除率(lv)也開始隨(sui)著 進(jin)水(shui)濃(nong)(nong)度(du)(du)而(er)降低(di)。其(qi)具體原因可(ke)能有,化(hua)(hua)學需(xu)(xu)(xu)氧(yang)量(liang)(liang)去除受(shou)到(dao)(dao)高 濃(nong)(nong)度(du)(du)進(jin)水(shui)影響(xiang),氧(yang)化(hua)(hua)溝無法(fa)承擔(dan)起污水(shui) COD 處理(li)能力等。另外也有可(ke)能是受(shou)到(dao)(dao)有害物質的影響(xiang),使得(de)污水(shui)處理(li)廠在(zai)去除 化(hua)(hua)學需(xu)(xu)(xu)氧(yang)量(liang)(liang)時效率(lv)不佳。 


2.2 氨氮去除問題 

進水(shui)(shui)的氨氮總量都有(you)著(zhu)一(yi)定范(fan)圍的波(bo)動,波(bo)動越(yue)大(da)氨氮 實際去除效果就越(yue)差。若出水(shui)(shui)濃度(du)較(jiao)高,氧化(hua)溝(gou)中反硝(xiao)化(hua)功 能、硝(xiao)化(hua)作用(yong)就會(hui)逐漸(jian)消失。導致以上情況的原因可能有(you):① 進水(shui)(shui)中含有(you)高濃度(du)的有(you)機物,例(li)如硝(xiao)化(hua)菌(jun)(jun)、異養菌(jun)(jun)都會(hui)長期存 活;②反硝(xiao)化(hua)菌(jun)(jun)與(yu)硝(xiao)化(hua)菌(jun)(jun)對環境要求較(jiao)高,在(zai)高水(shui)(shui)溫(wen)、有(you)害物 質等水(shui)(shui)質中,都會(hui)形成一(yi)定的抑(yi)制作用(yong)。


 2.3 pH 的沖擊影響 

通常來說,亞(ya)硝酸鹽(yan)氧化菌(jun)、氨氧化菌(jun)等細菌(jun)的(de)(de)(de)生(sheng)長 pH 都具備(bei)標準(zhun),若超(chao)出(chu)標準(zhun)范圍,生(sheng)物反應(ying)就(jiu)會(hui)被大(da)大(da)削弱(ruo)。氧 化菌(jun)在(zai)類堿性的(de)(de)(de)環境中適宜(yi)生(sheng)存,若它(ta)的(de)(de)(de) pH 受到(dao)沖擊,就(jiu)會(hui) 對生(sheng)物反應(ying)帶來一定的(de)(de)(de)影響。形成以上(shang)情(qing)況(kuang)的(de)(de)(de)主要原(yuan)因是受 到(dao) pH 影響,氧化溝硝化菌(jun)、反硝化菌(jun)反應(ying)作用受到(dao)限制,將氧 化菌(jun)轉為了氨態氮,進(jin)水氨氮含量也就(jiu)增多了。 


2.4 水溫過高 

水(shui)溫(wen)過(guo)高(gao)(gao)會(hui)在一定程度上破壞氧(yang)(yang)化溝(gou)系(xi)統。**先表現為(wei), 高(gao)(gao)水(shui)溫(wen)的(de)水(shui)質(zhi)影響著氧(yang)(yang)化溝(gou)中(zhong)的(de)微(wei)生物(wu)活(huo)動與(yu)存活(huo)微(wei)生物(wu) 量,尤其是在脫氧(yang)(yang)情況下,水(shui)溫(wen)過(guo)高(gao)(gao)對亞硝化反應(ying)的(de)影響更(geng) 高(gao)(gao)。此外,高(gao)(gao)水(shui)溫(wen)水(shui)質(zhi)還會(hui)降(jiang)低好氧(yang)(yang)量,影響氧(yang)(yang)化溝(gou)的(de)曝氣充(chong) 氧(yang)(yang)效率,從(cong)而影響污水(shui)氨氮(dan)治理效果。 


2.5 有毒物質的影響

 在污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理時,由于(yu)一些有毒(du)物(wu)質,例(li)如(ru)重(zhong)金屬對活(huo)(huo)性微(wei) 生(sheng)物(wu)的(de)(de)影響非常大,活(huo)(huo)性污(wu)(wu)泥脫氫(qing)酶活(huo)(huo)性抑制程(cheng)度(du)發生(sheng)變化, 也會(hui)引(yin)發氨氮超標(biao)(biao)問題。此外,污(wu)(wu)水(shui)(shui)中(zhong)若錳、鐵的(de)(de)物(wu)質超標(biao)(biao),就 會(hui)影響水(shui)(shui)質顏色(se),一些微(wei)生(sheng)物(wu)在濃(nong)度(du)較高的(de)(de)硫酸(suan)鹽(yan)中(zhong)也會(hui)增 大自身的(de)(de)耐受能力(li),氧化溝無法(fa)去除(chu)掉污(wu)(wu)水(shui)(shui)中(zhong)高濃(nong)度(du)硫酸(suan)鹽(yan)。


2.6 泡沫影響 

在(zai)污(wu)(wu)水水質(zhi)中,硝化(hua)菌(jun)(jun)常生活(huo)在(zai)污(wu)(wu)泥(ni)顆粒(li)表面上,是一種 非(fei)常微小的(de)自養菌(jun)(jun)。當污(wu)(wu)泥(ni)顆粒(li)解體時(shi),其變得非(fei)常分散和(he)(he)細(xi) 小,難以形成穩固的(de)菌(jun)(jun)膠團結構,其凝聚力(li)、沉降力(li)和(he)(he)粘附性(xing)都(dou)會(hui)降低,表層的(de)硝化(hua)菌(jun)(jun)就(jiu)會(hui)不斷流(liu)失,因(yin)(yin)此導致(zhi)污(wu)(wu)水氨(an)氮去 除效果較差。而導致(zhi)污(wu)(wu)泥(ni)活(huo)性(xing)的(de)原因(yin)(yin)可能是泡(pao)沫,不排除泡(pao)沫 物質(zhi)包(bao)裹活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)菌(jun)(jun)團,從而降低活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)沉降力(li),**終影(ying)響 硝化(hua)菌(jun)(jun)性(xing)能和(he)(he)效率。 


2.7 水力停留時間的影響 

水(shui)(shui)(shui)力(li)的(de)停(ting)留時(shi)長(chang)也會影響污(wu)水(shui)(shui)(shui)氨氮去除情(qing)況(kuang)。若水(shui)(shui)(shui)力(li)停(ting) 留時(shi)間(jian)(jian)(jian)過短(duan),就會導致污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)快速流失,若水(shui)(shui)(shui)力(li)停(ting)留時(shi)間(jian)(jian)(jian)過長(chang), 就會增加污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)泥(ni)(ni)(ni)(ni)齡(ling)(ling)。而污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)泥(ni)(ni)(ni)(ni)齡(ling)(ling)主要(yao)是(shi)指活性(xing)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)微生(sheng) 物在生(sheng)化(hua)系統中的(de)停(ting)留時(shi)間(jian)(jian)(jian),通過每(mei)天排放剩(sheng)余(yu)活性(xing)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)量 能有效控制(zhi)(zhi)泥(ni)(ni)(ni)(ni)齡(ling)(ling)。這是(shi)由于硝(xiao)化(hua)細菌生(sheng)長(chang)過程緩(huan)慢,為了確保 硝(xiao)化(hua)反應期具備充足(zu)的(de)硝(xiao)化(hua)菌,就需要(yao)延長(chang)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)泥(ni)(ni)(ni)(ni)齡(ling)(ling)。一般情(qing) 況(kuang)下,硝(xiao)化(hua)反應的(de)時(shi)間(jian)(jian)(jian)在 6 h 左(zuo)右,而反硝(xiao)化(hua)時(shi)間(jian)(jian)(jian)相對較(jiao)短(duan), 只需要(yao) 2 h 就可以完(wan)成(cheng)。因此,反硝(xiao)化(hua)、硝(xiao)化(hua)**佳的(de)水(shui)(shui)(shui)力(li)停(ting)留 時(shi)間(jian)(jian)(jian)應控制(zhi)(zhi)在 1:3 范圍中。 


2.8 溶解氧 

在污水處理過程中,溶解氧對硝化效率產生著一定的影 響。硝化細菌作為一種好氧的自養菌,主要是由亞硝化菌以及 硝化菌組成的,其中亞硝化菌又可以將氨氮化為亞硝酸鹽,而 硝化菌則可以將亞硝酸鹽進一步氧化為硝酸鹽。氨氮在消化 過程中,是一種消耗氧氣的過程,其中 AAO 法則為厭氧——— 缺氧———好氧的一種反應方法。在厭氧過程中,聚磷菌通過釋 放磷元素,并去除掉部分 BOD。反硝化細菌作為一種厭氧異養 菌,在缺氧過程中自動攝取水體中的生化需氧量,將其作為主 要碳源,并將硝態氮進一步轉化為氮氣。而在好氧階段,污水 水體中的有機氮氨化后通過硝化轉化為硝酸鹽氮。硝化細菌 的繁殖需要較高質量的溶解氧(Dissolved Oxygen,DO),氧作 為硝化作用過程中的一種電子受體,保持 DO 含量較高,就會 保證脫氮效果,反之則會影響脫氮效果。若溶解氧 DO 過高, 也會在一定程度上影像硝化菌的正常增值,再加上污水內回 流作用下,溶解氧會流入缺氧階段,這也對反硝化作用產生了 一定的影響。


3 污水氨氮超標問題的有效解決措施 


3.1 加強對排污企業的監督和管理


 一般情況下,工業(ye)(ye)廢水(shui)都會流經企業(ye)(ye)內部污(wu)(wu)水(shui)處理(li)設施, 然后再進(jin)行(xing)排(pai)(pai)污(wu)(wu)。在(zai)(zai)(zai)達到標準后,企業(ye)(ye)污(wu)(wu)水(shui)才能流入處理(li)管(guan) 道。因此,為(wei)了避(bi)免企業(ye)(ye)排(pai)(pai)污(wu)(wu)超標,相關環保部門(men)就必須要加 強對企業(ye)(ye)內部污(wu)(wu)水(shui)處理(li)的監督(du)(du)(du)(du)與管(guan)理(li)。例如,可以(yi)在(zai)(zai)(zai)企業(ye)(ye)污(wu)(wu)水(shui) 排(pai)(pai)入管(guan)道的排(pai)(pai)水(shui)口安(an)裝監測(ce)設備,并(bing)(bing)成立(li)當地區域監督(du)(du)(du)(du)熱線, 鼓勵周(zhou)圍居民的監督(du)(du)(du)(du)和舉(ju)報,對企業(ye)(ye)存在(zai)(zai)(zai)超標排(pai)(pai)放、偷排(pai)(pai)放等(deng) 不良行(xing)為(wei)進(jin)行(xing)監督(du)(du)(du)(du)與舉(ju)報。在(zai)(zai)(zai)加強對排(pai)(pai)污(wu)(wu)企業(ye)(ye)的監督(du)(du)(du)(du)和管(guan)理(li) 下,企業(ye)(ye)就可以(yi)規范自身的污(wu)(wu)水(shui)處理(li)力度,并(bing)(bing)將污(wu)(wu)水(shui)治理(li)放到 日常戰略任(ren)務中,這對避(bi)免污(wu)(wu)水(shui)氨氮超標也(ye)有(you)著(zhu)非常基礎且 重要的作用。 


3.2 加強污水處理系統設備運行管理與監測 


污(wu)(wu)水處理(li)系(xi)統(tong)的(de)運行效率也(ye)是控制污(wu)(wu)水氨氮超標(biao)的(de)關 鍵。因此,必須要重視起污(wu)(wu)水處理(li)系(xi)統(tong)及相關設(she)備的(de)運行管(guan)理(li) 工作,定(ding)期檢查污(wu)(wu)水處理(li)系(xi)統(tong)和設(she)備各項參數,及時發現其中 存在的(de)缺陷,并(bing)加(jia)以解決。指派專門的(de)養(yang)(yang)護團隊(dui)加(jia)強污(wu)(wu)水處理(li)系(xi)統(tong)設(she)備的(de)保養(yang)(yang)工作,確保設(she)備始終(zhong)處于良好的(de)運行狀態中。 


3.3 建設起污水廢熱利用工程 

排(pai)污(wu)企(qi)業部(bu)門(men)之間若能(neng)(neng)做到(dao)良好的(de)(de)(de)溝通和交流,那么對(dui) 規范日常排(pai)污(wu)工作(zuo)(zuo)也是非常有(you)利(li)的(de)(de)(de)。因此,可(ke)以(yi)通過建設污(wu)水(shui) 廢(fei)熱(re)(re)利(li)用(yong)工程(cheng)來(lai)加大部(bu)門(men)之間的(de)(de)(de)合作(zuo)(zuo)力度。高(gao)溫廢(fei)水(shui)會影(ying)響 氧化(hua)(hua)溝的(de)(de)(de)正(zheng)常作(zuo)(zuo)用(yong),對(dui)污(wu)水(shui)處理質量產生不利(li)影(ying)響,但(dan)高(gao)溫的(de)(de)(de) 污(wu)水(shui)也可(ke)以(yi)轉化(hua)(hua)為一種資源,并(bing)加以(yi)利(li)用(yong),這就體現(xian)出(chu)了(le)污(wu)水(shui) 廢(fei)熱(re)(re)利(li)用(yong)工程(cheng)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)。通過污(wu)水(shui)廢(fei)熱(re)(re)利(li)用(yong)工程(cheng),不僅可(ke)以(yi)有(you)效(xiao) 回收利(li)用(yong)高(gao)溫廢(fei)水(shui),還(huan)能(neng)(neng)在(zai)一定程(cheng)度上實現(xian)節能(neng)(neng)減(jian)排(pai)。同時(shi), 在(zai)污(wu)水(shui)廢(fei)熱(re)(re)利(li)用(yong)工程(cheng)中(zhong),企(qi)業還(huan)可(ke)以(yi)進一步明(ming)確各(ge)部(bu)門(men)之間 的(de)(de)(de)責任和作(zuo)(zuo)用(yong),促使他們加強溝通交流,這對(dui)提高(gao)污(wu)水(shui)處理效(xiao) 率也非常必要。 


3.4 積極調整工藝參數 

在工(gong)(gong)業污水(shui)治(zhi)理過程中(zhong),企業及污水(shui)處理廠必須要重(zhong)視(shi) 起(qi)工(gong)(gong)藝參數(shu)的(de)有效調整(zheng),根據進出(chu)水(shui)情況,合理控制水(shui)溫、 pH、溶解氧等參數(shu)。另外,還要加強(qiang)對污泥濃度(du)、曝氣量(liang)、內回流(liu)(liu) 與外回流(liu)(liu)比(bi)和水(shui)力停留時(shi)間的(de)參數(shu)調整(zheng)與控制,及時(shi)發現參數(shu) 偏誤問(wen)題,從而避免嚴重(zhong)問(wen)題的(de)發生(sheng),確保污水(shui)凈(jing)化(hua)效率。 


3.5 構建起系統的應急預案 

為(wei)了進一步提(ti)高(gao)污(wu)水處理(li)(li)系統(tong)抗沖擊以(yi)及負荷能力,優 化(hua)調(diao)(diao)度,可以(yi)構(gou)建起系統(tong)的(de)應急(ji)預(yu)案,具體內(nei)容為(wei):①根據(ju)污(wu) 水處理(li)(li)廠(chang)工(gong)(gong)藝設計標(biao)準,合理(li)(li)管理(li)(li)污(wu)水處理(li)(li)行(xing)(xing)為(wei);②根據(ju)環(huan)境(jing) 以(yi)及因素的(de)變化(hua)對(dui)污(wu)水處理(li)(li)量進行(xing)(xing)有效調(diao)(diao)節;③及時(shi)檢(jian)(jian)查并 調(diao)(diao)整工(gong)(gong)藝參數,將(jiang)問題影響(xiang)控制(zhi)在**小范(fan)圍內(nei),從而確(que)保污(wu)水 凈化(hua)處理(li)(li)工(gong)(gong)作正常開展;④加強(qiang)水質(zhi)指(zhi)標(biao)的(de)檢(jian)(jian)查與監測(ce),尤其 是(shi)對(dui)一些(xie)有毒(du)微生物(wu)的(de)檢(jian)(jian)測(ce)工(gong)(gong)作必須重視起來;⑤當(dang)出現水 質(zhi)超標(biao)情況時(shi),就需(xu)要(yao)及時(shi)檢(jian)(jian)測(ce)樣(yang)品,明確(que)樣(yang)品危(wei)害等級,以(yi) 此調(diao)(diao)整污(wu)水處理(li)(li)量。


4 總 結

綜上(shang)所述,本文簡單分析了污(wu)水氨氮超標(biao)的(de)幾種常見原 因,針對問(wen)題原因提出(chu)了針對性(xing)的(de)建議對策,希望相(xiang)關部門要 加強對排污(wu)企業的(de)監督,制定出(chu)規范、科(ke)學的(de)解(jie)決方案(an),及(ji)時 檢查污(wu)水處(chu)理(li)系統及(ji)設(she)備(bei),調整(zheng)相(xiang)關工藝參(can)數,從而確保(bao)問(wen)題 的(de)及(ji)時解(jie)決,控制好(hao)污(wu)水氨氮含量,保(bao)證(zheng)污(wu)水處(chu)理(li)廠的(de)良好(hao)處(chu)理(li)效率(lv)。

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