水处理入门知识探讨----出水总氮异常时排查要点(一）

对于城镇污水处理厂，出水总氮主要由氨氮和硝态氮组成（有机氮和亚硝态氮相对较少），其中硝态氮占比90%以上。因此总氮异常时，若剔除氨氮升高导致的因素外，影响总氮去除效果的将主要是反硝化反应不彻底，出水中硝态氮含量高。因此总氮异常原因大体可概括为碳源不足和回流不够两大影响反硝化脱氮的因素。因此导致出水总氮异常的原因相对单一，但难点在于如何从现场实际运行过程中发现和排除异常因素，这是对运行人员理论技能和现场操作熟悉程度的综合考察。现总结以下几个排查要点，供参考。

1.碳源不足，维持反硝化反应的碳氮比降低。主要存在以下几种情况

1）进水COD降低或总氮升高。当进水在线监测设备不能够准确反映进水变化或化验室日常为固定时间单点取样时，将不能及时捕捉来水水质变化。因此对于存在水质波动背景的水厂应做到常规巡视时24h取样，化验室不定期开展混合样测定。

2）外加碳源质量不合格。目前大部分水厂通过外加碳源以提高碳氮比，常用的外加碳源有乙酸钠、甲醇、葡萄糖、复合碳源等，COD当量在20万～100万之间。每一批次的碳源当量略有波动是正常的，但如果我们检测不到位，碳源的COD当量或其它指标有大的变动，而我们的投加量未调整，就会出现总氮的波动。因此对每一批次碳源也许不能够做到及时检测，但一定要做到留样工作，以便异常时可追溯。  

笔者参与运行的污水厂曾使用过COD当量100万的复合碳源，每2-3天送货一次，因送货较为频繁，实验室化验未能做到每批次指标检测，出现过在工艺参数未有明显调整的情况下，总氮逐步升高，后多方排查发现部分批次碳源当量在60万左右，显然在原有的碳源投加量情况下，碳氮比较之前大幅降低。碳源质量不合格的另一个表现是COD当量是满足要求的，但药剂本身含有高浓度的总氮或者pH异常等。

3）外加碳源未投加或投加量不足。当加药泵故障停机、加药泵堵塞、加药管路破裂、加药流量计不准、加药流量随药剂桶液位高度变化等在实际工况中可能发生的多种因素出现时，势必影响总氮去除效果。出现类似情况属于低级的运行管理失误，但确实是真实发生的案例，而且越是这种低级的失误在排查时越是容易忽略。举个例子：某厂碳源加在缺氧池，因环保要求缺氧池顶全部覆盖密封，只在加药点流出观察孔，运行人员只能看到药剂是否在投加，但具体无法测量。不过在加药桶安装有磁翻板液位计、加药泵后安装电磁流量计，两者都可以对加药量进行实时计量并指导药剂投加量调整。某段时间，出水总氮升高，加大碳源投加量后总氮逐步恢复稳定，但通过理论计算，投加的碳源量远高出实际需求量。后来在加药点隔开一个大的测量口进行人工测量，发现在缺氧池实际投加的碳源流量与从加药桶流出的碳源流量差距加大，最终结果是排查出一段地埋加药管破裂渗漏。类似这样的情况还有很多，因此在碳源用量排查时，一定要以流入系统参与实际反应的药剂量为准。

4）进水量增加，碳源未调整或等比例调整。污水厂进水量很少有恒定不变的，小时流量在5-10%之间波动是很正常的现象，系统完全有能力接受一定范围的水力负荷变动，但要注意的是出水总氮内控值的安全范围。如出水总氮排放限值是15mg/L，日常出水总氮控制在9-12mg/L，即便进水波动，碳源未及时调整，当出水总氮开始呈升高趋势后再调整从时间上有安全富裕度。但如果出于精细化、节能化管理，为减少外加碳源成本，日常出水总氮控制在11-13 mg/L时，就要对水量变化格外敏感，尤其是对夜间、雨季等水量变化可能呈现长时间流量变动时，一定要加强过程数据检测，通过过程数据变化，及时提前调控碳源用量。