在污水处理厂的日常监测中,氨氮(NH3-N)是我们每天都要重点关注的关键指标。氨氮(Ammonia Nitrogen)是指水中以游离氨(NH3)和离子铵(NH4+)形式存在的氮。这两种形式的比例随水温和pH值变化,在环境监测中,我们通常测定的是总氨氮,即两者之和,以氮(N)的毫克/升(mg/L)表示。
一、氨氮的来源
生活污水:人体排泄物和洗涤废水(约含20-50mg/L)
工业废水:化肥、焦化、制药、食品加工等行业
农业径流:化肥和畜禽粪便随雨水流入水体
自然过程:含氮有机物的自然分解
二、氨氮超标的危害
1. 对水生生态的破坏
急性毒性: 游离氨对水生生物具有强烈毒性:
0.02-0.05mg/L:对敏感鱼类产生应激反应
0.5-2.0mg/L:多数鱼类出现中毒症状
2.0mg/L:导致鱼类大量死亡
耗氧危害: 氨氮氧化过程大量消耗溶解氧:每氧化1mg氨氮,需要消耗4.57mg氧气。
富营养化: 氨氮是藻类生长的优质氮源,容易引发藻华爆发。
2. 对处理系统的冲击
抑制生物处理: 高浓度游离氨(>100mg/L)抑制硝化菌活性:亚硝酸菌对氨氮敏感,活性首先受抑制;硝化过程受阻,出水氨氮超标。
增加处理成本:
曝气能耗增加(硝化需氧)
碳源投加量增加(反硝化需求)
碱度消耗增加(需要补充碱度)
影响污泥性状: 可能导致污泥沉降性能恶化,引发二沉池漂泥现象。
3. 对饮用水安全的威胁
消毒副产物: 氨氮与氯反应生成氯胺,降低消毒效果:不仅增加消毒剂用量,还产生更多有害副产物。
感官指标恶化: 极低浓度(0.025mg/L)即可产生令人不快的臭味。
三、氨氮控制技术
1. 工艺优化
生物脱氮:
传统硝化反硝化:A/O、A2/O等工艺。
短程硝化反硝化:节约碳源和曝气量。
厌氧氨氧化:最节能的生物脱氮技术。
物理化学法:
吹脱法:适用于高浓度氨氮废水。
沸石吸附:适合低浓度深度处理。
膜分离:高效但投资运行成本高。
2. 运行控制要点
环境条件控制:
DO:硝化阶段2-4mg/L。
pH:7.5-8.5(最佳范围)。
温度:20-35℃(最适温度)。
污泥龄:>10天(保证硝化菌生长)。
应急处理:
次氯酸钠氧化:快速但成本高。
投加生物制剂:增强系统抗冲击能力。
调节进水负荷:避免系统崩溃。
氨氮控制是污水处理厂运行管理的重要环节,不仅关系到达标排放,更直接影响水环境质量和生态安全。通过科学管理和技术创新,我们完全有能力驯服这个"隐形杀手"。