冬季出水氨氮为什么容易超标:低水温下的工艺调整与末端补药
每年进入第四季度,北方污水站咨询氨氮问题的电话就会明显多起来。原因并不复杂:水温一旦降到12℃以下,硝化细菌的代谢速率跟着下降,原本运行平稳的生化系统开始力不从心,出水在线氨氮超标成了寒冬里最头疼的事。水温是外部条件,改不了,只能在工艺调整和末端补药上想办法。
一、低温为什么让脱氮变难
高浓度氨氮废水,特别是浓度大于5000mg/L的,可以用吹脱气提法做预处理:把气体通入水中,使气液充分接触,让水中的游离氨穿过气液界面转移到气相,从而脱除氨氮。常用空气作载体,若用水蒸气作载体则称为汽提。但这套方法处理费用高、能耗大,应用并不广泛;更重要的是,经吹脱处理后废水中仍残留大量氨氮,且温度低于0℃时无法使用,冬季并不能依靠它救急。
目前工业废水处理中更常用的是生化处理法,以A/O与A2/O两种工艺为代表,它们的问题在冬天会集中暴露出来。
二、A/O与A2/O在冬季的运行短板
A/O脱氮除磷系统由缺氧段与好氧段组成,工艺流程相对简单,运行管理也不复杂。但它没有独立的污泥回流系统,难以培养出具有特定功能的污泥,难降解物质的降解率偏低;若想提高脱氮效率,必须加大内循环比,运行费用随之上升。另外,内循环液来自曝气池,本身带有一定的溶解氧,使缺氧段很难维持理想的缺氧状态,反硝化效果受影响,脱氮率通常难以达到90%。因此不少现场只把它作为预处理使用。
A2/O是在A/O的基础上增加厌氧段与缺氧段,厌氧、缺氧、好氧三种环境条件与不同菌群相互配合,可同时具备去除有机物、脱氮除磷的功能。它的脱氮效果受混合液回流比影响较大,脱氮除磷效率难以做得很高;对中小型污水厂而言费用成本偏高,污泥回流量也大,能耗相应增加。冬季水温低时,这些短板会被进一步放大。
三、末端补药:冬季更易落地的选择
既然水温改不了、扩建也不现实,很多现场转向在原有流程的末端补一步化学处理。做法是在沉淀池中直接投加氨氮降解剂,药剂与水中氨氮的反应很快,约5分钟即可完成,规范条件下去除率可达九成以上,能够把出水拉回排放线内;投加过程不需要新增工艺或设备,处理成本也相对可控。
- 加药点宜选在沉淀池出水前的稳定水路,保证混合充分,避免短路流影响反应。
- 低温环境下药剂溶解速度会变慢,配药时可适当延长搅拌时间。
- 生化段反硝化能力不足时,可适量补充醋酸钠或工业葡萄糖作为碳源,与末端脱氮配合使用。
- 混凝沉淀环节如需强化,可配合聚合硫酸铁等药剂使用,注意分点投加、顺序合理。
小结
冬季氨氮超标的根源是水温,但解决问题的抓手在工艺与投药:先判断生化段还能承担多少负荷,再用末端药剂把剩余的部分接住。投加量需要按水质做小试确定,不建议照搬其他现场的数字。若你的污水站正在经历冬季超标,可以把水质与工艺参数发给水处理1号店的在线工程师,我们帮你核算末端加药的用量与成本。