污水總氮超標(biāo)是水處理過程中常見的問題，主要源于氮元素在污水中的多種存在形式（如氨氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、有機氮等）未能被有效去除。以下是總氮超標(biāo)的主要原因及相應(yīng)的處理方法：
污水總氮超標(biāo)的主要原因
進水負(fù)荷過高
工業(yè)廢水混入：某些工業(yè)廢水（如化肥、制藥、食品加工、養(yǎng)殖等）含有極高濃度的有機氮或氨氮，超出污水處理廠的設(shè)計處理能力。
生活污水變化：人口增長、飲食結(jié)構(gòu)變化（高蛋白攝入增加）導(dǎo)致生活污水中氮含量上升。
雨污混流：雨水?dāng)y帶地表污染物（如化肥、動物糞便）進入污水系統(tǒng)，造成氮負(fù)荷沖擊。
生物脫氮過程受阻
碳源不足：反硝化過程需要充足的碳源（如BOD、COD）作為電子供體。若進水碳氮比（C/N）過低（通常<4），反硝化不徹底，導(dǎo)致硝態(tài)氮積累。
溶解氧（DO）控制不當(dāng)：
好氧區(qū)DO不足，影響硝化細(xì)菌將氨氮氧化為硝態(tài)氮。
缺氧區(qū)DO過高，會抑制反硝化菌活性，阻礙硝態(tài)氮還原為氮氣。
pH值不適：硝化過程適宜pH為7.5-8.5，反硝化為6.5-7.5。pH過低或過高都會抑制相應(yīng)微生物的活性。
溫度影響：硝化菌和反硝化菌對溫度敏感。水溫低于15℃時，硝化速率顯著下降；低于5℃時基本停止。高溫（>35℃）也可能抑制菌群活性。
有毒有害物質(zhì)：重金屬、酚類、氰化物、高濃度鹽分等會抑制或毒害硝化菌和反硝化菌。
污泥齡（SRT）不足：硝化菌（尤其是亞硝酸鹽氧化菌）屬于自養(yǎng)菌，生長緩慢，需要較長的污泥齡（通常>10-15天）。若排泥過頻，SRT過短，硝化菌無法在系統(tǒng)中有效富集。
工藝設(shè)計或運行管理問題
工藝選擇不當(dāng)：現(xiàn)有工藝（如僅A/O、傳統(tǒng)活性污泥法）脫氮效率有限，難以應(yīng)對高氮負(fù)荷或高標(biāo)準(zhǔn)排放要求。
水力停留時間（HRT）不足：硝化和反硝化都需要足夠的時間，HRT過短導(dǎo)致反應(yīng)不充分。
混合液回流比（R）不足：內(nèi)回流比過小，導(dǎo)致缺氧區(qū)硝態(tài)氮濃度不足，影響反硝化效率。
設(shè)備故障或老化：曝氣系統(tǒng)效率下降、回流泵故障、攪拌器失效等。
污泥問題
污泥膨脹或流失：導(dǎo)致活性污泥系統(tǒng)中功能菌群數(shù)量減少。
污泥老化：老化的污泥活性差，脫氮效率降低。
污水總氮超標(biāo)的處理方法
優(yōu)化現(xiàn)有生物處理工藝
調(diào)整運行參數(shù)：
精確控制DO：好氧區(qū)DO控制在2-3 mg/L，缺氧區(qū)DO<0.5 mg/L。
調(diào)節(jié)pH：通過投加堿度（如NaHCO?、NaOH）維持硝化所需堿度（每氧化1g NH??-N約消耗7.14g CaCO?堿度）。
優(yōu)化SRT：根據(jù)水溫調(diào)整排泥量，確保硝化菌有足夠的生長周期。
提高HRT：在允許范圍內(nèi)延長水力停留時間。
增大內(nèi)回流比：通?？刂圃?00%-400%，以保證足夠的硝態(tài)氮進入缺氧區(qū)。
補充碳源：對于C/N比低的污水，投加外部碳源（如乙酸鈉、甲醇、葡萄糖、復(fù)合碳源）以促進反硝化。需注意投加量，避免過量導(dǎo)致出水COD超標(biāo)。
改善混合與傳質(zhì)：確保缺氧區(qū)攪拌充分，避免死角；提高好氧區(qū)曝氣效率。
升級改造脫氮工藝
采用強化脫氮工藝：
A²/O工藝：在A/O基礎(chǔ)上增加厭氧區(qū)，兼顧脫氮除磷。
氧化溝（Orbal, Carrousel）：通過溝型設(shè)計實現(xiàn)好氧-缺氧環(huán)境，具有較長SRT，脫氮效果好。
SBR及其變種（如CASS, CAST）：通過時間序列控制，實現(xiàn)厭氧、缺氧、好氧交替，脫氮效率高。
MBR（膜生物反應(yīng)器）：可維持高污泥濃度和長SRT，強化脫氮能力。
短程硝化-反硝化（SHARON）：控制條件使氨氮只氧化到亞硝態(tài)氮，然后直接反硝化，節(jié)省能耗和碳源。
厭氧氨氧化（Anammox）：利用厭氧氨氧化菌直接將氨氮和亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣，能耗和碳源需求極低，適用于高氨氮廢水。
增設(shè)后置反硝化濾池（Denitrification Filter）：在生物處理單元后設(shè)置以石英砂、活性炭或陶粒為濾料的濾池，投加碳源進行深度反硝化，可有效去除硝態(tài)氮。
物化處理方法（作為補充或應(yīng)急）
化學(xué)沉淀法（鳥糞石法）：投加Mg²?和PO?³?，與NH??生成鳥糞石（MgNH?PO?·6H?O）沉淀，可回收氮資源，適用于高濃度氨氮廢水。
折點加氯法：投加過量氯或次氯酸鈉，將氨氮氧化為氮氣。成本高，可能產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，多用于應(yīng)急或小水量處理。
離子交換法：利用沸石等離子交換劑去除氨氮，適用于低濃度、小水量。
吹脫法：調(diào)節(jié)pH至堿性，通過曝氣將氨氮以NH?形式吹脫。適用于高濃度氨氮，但可能造成空氣污染，需處理尾氣。
源頭控制與管理
嚴(yán)格管控工業(yè)廢水：對排入市政管網(wǎng)的工業(yè)廢水進行預(yù)處理監(jiān)管，防止高氮廢水沖擊。
完善雨污分流：減少初期雨水對污水處理廠的沖擊負(fù)荷。
加強監(jiān)測與預(yù)警：實時監(jiān)控進水水質(zhì)、關(guān)鍵工藝參數(shù)和出水指標(biāo)，及時發(fā)現(xiàn)問題并調(diào)整。
解決污水總氮超標(biāo)問題，應(yīng)首先分析超標(biāo)原因（是負(fù)荷沖擊、工藝缺陷還是運行問題），然后采取針對性措施。優(yōu)先考慮優(yōu)化現(xiàn)有生物系統(tǒng)的運行管理（如補碳源、調(diào)DO、控SRT），若效果不佳，則需考慮工藝升級改造（如增加缺氧區(qū)、采用SBR、增設(shè)反硝化濾池等）。對于特定情況，也可輔以物化方法。長遠來看，源頭控制和精細(xì)化管理是保障穩(wěn)定達標(biāo)的關(guān)鍵。