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讲2个污水处理厂出水氨氮超标的案例,看看你能找到原因吗?

2024-08-23科学

本文2024年4月2日首发于公众号:「胖先生的水处理日记」,如果您想提前学习更多有趣有料的水处理知识,欢迎搜索关注(本号只引流不回复,要想进一步交流请移步公众号)!

前几天,胖哥发了一篇关于如何解决污水厂出水氨氮超标的案例,详见以下链接:

污水处理厂出水氨氮超标,了解完整个情况后,我人都麻了!

文章发出后,有不少粉丝找到胖哥,说关于文中的那张思维导图看不大懂。

▲治理出水氨氮超标的万能「药方」

胖哥觉得,对于我总结的这张图,私信我的那些粉丝们并非是看不懂,而是不会用。

接下来我就结合我遇到过的或者听说过的几个氨氮超标案例,然后咱们分别用这张图来查找下「病根」,看看行不行得通。

案例一

某工业废水处理厂,采用AO工艺进行脱氮,原水COD=150mg/L,氨氮=60mg/L,总氮=70mg/L,要求出水COD≤50mg/L,氨氮≤3mg/L,总氮≤15mg/L。

因为来水中的C/N较低,所以在缺氧池日常投加葡萄糖,维持缺氧池中C/N在5左右,可以保证出水总氮达标。

夏季的某天,运行人员巡检时,发现好氧池水面粘稠性泡沫增多,经过检测发现,pH正常,但好氧池DO比平时偏低,在1~2mg/L之间,二沉池出水COD、氨氮以及总氮均大幅升高,远超排放标准。

问题来了,如果你是运营人员,该如何下手寻找导致此次氨氮超标的真正原因?

首先,根据说明,可以排除是因为水温低、碱度不足引起的硝化菌崩溃。

其次,溶解氧偏低是有可能会导致硝化菌功能下降的,但此时的溶解氧却并非是真正的「病因」。

为什么这么说呢?

你想,运营人员并没有刻意去调整风机的风量,那为啥溶解氧就降下来了呢?

原因只有一个,消耗溶解氧的地方多了,也即活性污泥对于溶解氧的需求增大了。

再结合二沉池出水COD飙升的现象,很明显说明进入好氧池的有机物多了,好氧池内的化能异养菌型微生物们狂吃海喝,这才导致溶解氧消耗远超平时。

落在开头那张思维导图上,就是高有机负荷导致的硝化菌抑制,从而导致氨氮去除率下降,甚至没有。

后来现场人员经过调查后发现,那天正好赶上现场配制葡萄糖溶液,因为操作人员失误,导致葡萄糖溶液加药泵流量大增,过多的葡萄糖进入缺氧池,C/N一度高达30左右,这才导致最终出水COD、氨氮、总氮飙升。

可见我上面的推理思路是正确的。

至于解决办法,因为发现碳源流量异常后已经采取措施,所以有机负荷高只是暂时的,只需要短时间内把它降解掉即可恢复硝化功能。

运营人员根据这个思路采取了两个措施,首先立即停止生化池进水,但保持内外回流连续开启,并对好氧池内残存的葡萄糖进行焖曝。

其次,立即停止排泥,短时间内提升生化池内的污泥浓度,加速葡萄糖的降解。

在采取了两条措施后,出水COD快速下降,首先达标。

然后就是氨氮,在有机负荷极大缓解后,硝化菌也恢复了活性,12h后出水氨氮也合格了。

案例二

某工业废水处理厂,采用AO工艺进行脱氮,原水COD=1500mg/L,氨氮=80mg/L,总氮=100mg/L,要求出水COD≤50mg/L,氨氮≤3mg/L,总氮≤15mg/L。

因为来水中的C/N较低,所以在缺氧池日常投加葡萄糖,维持缺氧池中C/N在5左右,可以保证出水总氮达标。

夏季的某天,运行人员巡检时发现内回流泵泵头漏液,经过检修后还是不能解决问题,于是替换了一台用库存水泵。

结果新水泵换完后的第二天,化验室检测人员反馈,出水氨氮、总氮超标,其中氨氮=10m/L,总氮=20mg/L,但COD并不超标,为40mg/L。

经过运营人员查询,发现水温、pH、污泥浓度等因素,和此前运行正常时相比并没有改变,且来水非常稳定,也可以排除是抑制性因素导致的硝化菌失效。

那么问题来了,如果你是运营人员,该如何下手寻找导致此次氨氮超标的真正原因?

聪明的人肯定早已想到,既然我已经在前面的描述中提到了内回流泵,那么问题肯定出在这里。

而事实也是如此,运营人员也是第一时间就怀疑到了这点,于是去现场检查,发现是新装的水泵,接线接反了,运行时是以反转状态运行的,所以整个AO系统几乎就没有了内回流。

事后运营人员更改了接线,反转变正转,内回流流量就此恢复。

差不多三天后,出水氨氮和总氮就恢复了原有水平,不超标了。

写到这,胖哥不知道会有多少人,觉得有点不对劲:

「内回流比,影响的是出水硝态氮的值,貌似和氨氮没关系吧?」

没错,AO系统之所以需要内回流,是因为A在O前面,对于进水中不含硝态氮,只含氨氮的情况,必须要把好氧硝化单元产生的硝态氮回流到缺氧池,才能实现反硝化的效果。

如果不设内回流,顶多就是好氧池硝化反应后产生的硝态氮,直接随着外排水出去了,但绝对不会影响到氨氮的降解!

能够在我前面不断的引导下,还能想到这一层的,绝对是已经对AO工艺原理了如指掌的人,有资格称之为高手了。

理论虽是如此,但事实的确是,AO内回流系统恢复正常后,出水氨氮就不超标了。

当时负责现场运营的工程师也是百思不得其解,于是就找到了我。

我丝毫没迟疑,就把最开始那张图发给了他,然后让他一条条去对比。

比来比去,最后发现,最有可能就是好氧池有机负荷太高,导致硝化菌失效。

但可惜的是,那位工程师当时并没有从好氧池中取样检测COD值,所以无法得知当时好氧池内具体的F/M值。

不过这并不影响最终结果,经过我的分析后,大致还原了当时最有可能的情况。

因为内回流系统失效,所以缺氧池内仅能够依靠污泥回流系统,带来一丢丢的硝态氮,这点硝态氮消耗的COD有限。

一旦硝态氮被彻底降解后,整个缺氧池就会转变成厌氧模式运行,而来水中的总磷值又不高,这就导致多余的COD被迫转入水解酸化的模式运行。

那么问题来了,经过水解酸化后,水中的COD值总量会有明显的降低吗?

很显然,不会,因为水解酸化只是把相对大分子的有机物转化为相对小分子有机物,而不是最终的产物CO2和pO,因此从COD总量上,水解酸化出水几乎不变。

而这些COD,最终就都流向了好氧池,导致好氧池内的F/M值升高,进而压制了硝化菌的活性,最终出水氨氮超标。

而当内回流系统恢复正常后,硝态氮也就能够恢复正常供应了,缺氧池内有机物也就能正常消耗了,到了好氧池这边,F/M值也就降低了,自然硝化菌就又活过来了。

怎么样,您各位也是这样认为的吗?

所以说,不管你遇到的导致氨氮超标的「病因」有多奇葩,但分析来分析去,最后的根,准能在我最开始放的那张思维导图上找到答案。

今天胖哥工作有点忙,就先写到这吧,后面等有时间了,我在写几个氨氮超标的案例分析,欢迎您各位继续关注。

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