工业废水出水氨氮含量超标突发事件解决方案

工业废水处理系统出水氨氮超标怎么回事？氨氮废水处理怎么突然就高了呢？出水氨氮超标的原因及解决方案，可以通过一个氮氮超标的实例来进行讲解。案例中对氨氨废水处理运行整个流程进行梳理。
　　
　　1氨氮含量超标突发事件介绍
　　

　　某城镇污水处理厂设计总规模为10×104m3/d，进水主要是该市的生活污水。该污水处理厂主要采用A/O和A2/O可互相调节的生化处理工艺，建成后主要运行A/O工艺，剩余污泥采用板框压滤机脱水处理工艺，出水执行GB18918-2002的一级A标准[9]。设计进出水指标：COD≤350mg/L，BOD5≤160mg/L，pH为6.5～8.5，SS、NH3-N、TN、TP的质量浓度分别≤200、≤32、≤45、≤2.5mg/L。该污水处理工艺流程见图1。

氨氮废水超标

　　
　　该污水处理厂一直运行良好，二沉池出水NH3-N的质量浓度稳定在1～4mg/L。但某天凌晨开始，进水水质出现大幅度波动，来水COD在300～1951mg/L波动，NH3-N的质量浓度30～49mg/L波动;pH也波动，且偏小;从现场来水水质观察，可以看出进水阶段性含有大量不同颜色泡沫，水质颜色发黑。此污水处理厂位于北方，来水冲击发生在冬季1月末，水温较低，低于12℃;阶段性冲击共持续约10d;初沉池未投运;生物池运行工艺为A/O工艺。
　　
　　运行人员根据以往经验，减少进水量至7×104m3/d，增开1台鼓风机，加大曝气量，但出水仍没有改善，出水NH3-N含量仍持续升高，直至超标。管理人员初步判断是进水瞬间冲击造成的，在入水端投加乙酸钠补充碳源，出水端投加氯化镁、磷酸氢二钠，但出水水质并没有明显改善。
　　
　　根据现场感官和数据分析可知，生物池好氧区表面有大量泡沫夹带浮泥，颜色为棕褐色;好氧区DO的质量浓度为2.0～5.0mg/L，不存在DO含量不足的问题;好氧区污泥解体严重，但污泥沉降比(SV30)高达94%，污泥容积指数(SVI)为200～225，污泥趋于膨胀;好氧区微生物镜检未见丝状菌大量繁殖，初步判断并非是丝状菌污泥膨胀;总出水NH3-N含量超标，且持续升高;总出水COD升高但幅度不大，未超标。
　　
　　2存在问题及影响
　　
　　通过现场运行情况和数据分析，可判断此次NH3-N含量超标事故存在的问题及影响主要有：
　　
　　1)来水高负荷冲击，这是影响此次出水NH3-N含量连续超标的主要原因。来水COD波动较大，瞬间冲击高达1950mg/L，NH3-N的质量浓度升高至30～49mg/L，间断冲击持续约为10d，对生物系统造成冲击。分析原因可能是亚硝化菌和硝化菌大多为专性无机营养型，而在污水处理中常存在大量兼性有机营养型细菌，COD高时，主要进行有机物的氧化分解过程，以获得更多的能量来源，而硝化反应缓慢，成为劣势菌种，导致硝化效果不好。此外，工业废水中可能含有有毒有害物质，对硝化系统造成冲击。
　　
　　2)COD与SS含量比例失调。设计COD和SS的质量浓度比为35:18，目前约为1:1，初沉池未投用，无机灰分无法去除，致使活性污泥的的有效成分偏低，实际有机污泥负荷偏高。SV30不正常，无机物含量高，导致MLSS含量高，但ρ(MLVSS)/ρ(MLSS)为0.39～0.46，计算负荷有偏差，排泥量过大。此外，无机颗粒沉降于好氧区，易堵塞曝气头，影响曝气效果。
　　
　　3)来水携带大量泡沫。生物池出现污泥沉降比和污泥指数均高的现象，而泡沫是严重影响生物反应池污泥性状的主要因素。来水呈现不同颜色泡沫，泡沫影响压缩沉降，生物池污泥沉降比高达94%;从感官和数据分析，污泥指数高属于非丝状菌污泥膨胀，不排除产生泡沫物质包裹活性污泥菌团，影响了硝化菌效率。
　　
　　4)来水pH变化幅度大。硝化反应受pH影响很大，硝化菌在生长过程中会消耗大量碱度，故pH稍高于7～8，有利于硝化作用，7.5～8.5最佳。在来水冲击期间，pH变化幅度大，有时偏低，导致活性污泥沉降絮凝性变差，污泥解体，活性污泥系统受抑制恢复需要时间长。
　　
　　5)长期低负荷运行。该厂正常运行时COD为139.4～245.5mg/L，平均为169.4mg/L，生物池长期低负荷运行，活性污泥处于老化状态;当来水冲击时，污泥的抗冲击性能差，破坏了微生物硝化系统。
　　
　　6)曝气量过大。该厂长期低负荷运行，污泥老化，当来水冲击时，运行人员调大曝气量，在曝气频繁的剪切作用下会加剧污泥解体和自氧化;在来水冲击期间，由于营养剂补充不足，活性污泥合成新生代的细胞壁受阻，不能有效提高活性污泥含量。此外，生物池部分曝气头损坏脱落，影响曝气效果，且曝气头脱落处易对污泥絮体造成冲击。
　　
　　7)生物池表面有棕褐色且堆积过度的液面浮渣。分析原因可能是：一方面，来水COD波动大，污泥负荷过高，易形成粘稠不易破碎的泡沫，且堆积性好;另一方面活性污泥老化、解体，在过度曝气作用下，包裹大量的细小气泡而浮于液面，在不断曝气的作用下，浮渣也不断的积聚，最终形成厚厚的棕褐色浮渣层。
　　
　　8)其他影响NH3-N含量超标的原因。此次突发事件发生在1月份，气温低于12℃，一般认为水温<15℃后系统的硝化能力会减弱，抗冲击能力差[10];部分设备损坏，没有及时维修，影响运行效果;在线仪表有COD和NH3-N含量监测，但数据不准确;没有pH监测，其他数据都是分析化验得来，每天早上化验1次，不能及时监测来水指标，工艺调整滞后;事故发生后，没有及时采取有效措施，造成系统崩溃。
　　
　　3工艺调整方案
　　
　　1)恢复初沉池和生物池A2/O工艺条件。进水处理量调至8×104m3/d，并重新核算调整污泥负荷等参数。回流比调至外回流体积比100%，内回流体积比由100%逐渐提升至200%，维持生物池较高的污泥含量，增加系统的抗冲击能力。
　　
　　2)投加活性污泥。增加生物池排泥量，将污泥的质量浓度降至2g/L，再补充生物污泥至污泥的质量浓度为5g/L。每次投加2车，每车10t，投加后观察污泥性状和处理效果，3d后再进行此项操作。经过适应性培养及驯化提高活性污泥有机成份的比例，稳定污泥负荷。
　　
　　3)调整曝气量。前期由于过度曝气导致污泥老化，先减少1台风机，待投加污泥和补充碳源等操作后，逐渐增开1台风机，增大曝气量，以满足微生物的供氧需求，促进微生物的繁殖。根据实际运行情况调整好氧区供气条件，保证好氧区出水DO的质量浓度控制在1.5mg/L左右。
　　
　　4)补充碳源。在进水水质变化且碳源不足时，可适当投加碳源。本次采用投加白糖和化粪池底粪。
　　