废水处理过程中，硝化细菌是最常见又最难养的一类微生物，它的耐受性差、世代周期长，所以生化处理过程中的硝化反应也是较难控制的一类生化反应。硝化反应一旦出了问题，那系统的氨氮则会逐步攀升这篇文章了解下氨氮升高的过程。

1、生化处理中氮的去除路径

生化处理过程中，废水总氮的去除要经历：有机氮水解→氨氮硝化→硝态氮反硝化→氮气这几个过程。这整个过程涉及到好氧条件的硝化和缺氧条件的反硝化，过程溶解氧控制要求比较高；还涉及到整个过程pH值的控制（有机氮水解pH值升高，硝化pH值降低，反硝化pH值升高），一旦pH值控制不好整个系统也不能稳定；还涉及到有机碳源的投加，一旦投加过量会抑制硝化，而且出水COD也有可能超标。具体过程如下图所示：

2、生化处理中氨氮超标的原因

生化处理过程中，氨氮超标的原因主要有进水原因、工艺控制原因等，进水原因则包含进水流量过大和氮浓度过高。

2.1 进水氮过高

当系统氨氮出现升高，且系统中的硝态氮数据没有降低时，说明系统的硝化反应处于正常状态。只是系统的氮处理能力有限，导致系统氨氮出现逐步升高的过程。那就可能是以下两个方面的原因。

①进水流量过大。进水流量过大，系统的停留时间变短，硝化反应的时间不够，导致系统氨氮可能会出现升高的情况；另外，进水流量过大，导致进水氮的总量也超过了系统能承受的氮总量，也会导致系统氨氮的升高。

②进水氮过高。当进水量无很大变化，但进水浓度有很大提升时，也会导致进水中的氮超过系统处理能力，也会导致系统氨氮的升高（这时就可以类比为：一个人一天只能吃5个包子，但是今天你给了他10个包子，那肯定会剩下5个包子）。

2.2 系统硝化受到抑制

硝化细菌是活性污泥中最脆弱的一类关键微生物，它的生死存亡代表着生化系统对氮去除能力，一旦硝化细菌出现异常，系统的氨氮则会“蒸蒸日上”。那什么情况下，硝化细菌会受到抑制呢？

①毒性物质。硝化细菌对毒性的耐受程度堪比“人类的婴儿”因此一旦进水有有毒性的物质进入，系统的硝化细菌可能就有崩溃的风险，因此对进水毒性的管控需要做到万无一失，才能保证系统正常运行。

②溶解氧。硝化细菌在工作过程中需要消耗大量氧气，因此当系统检测的溶解氧小于1.5时，需要警惕是否溶解氧不足导致系统硝化受到抑制。

③pH值。硝化反应最佳pH值为6.5~8.5（氨氧化菌7.0~8.5，亚硝氮氧化菌6.5~7.5）。当pH值过低时，系统硝化会受到抑制，pH值＜6.0时，硝化反应基本停止；当pH值过高时，系统硝化反应也会受到抑制，pH值＞9.0时，硝化反应基本停止。

④营养元素。硝化细菌的生长也是需要各种营养元素，包括C、N、P等，其中C为无机碳源，因此也需要保证废水中的各种营养元素的充足，才能让硝化细菌在系统中正常生长。

⑤温度。硝化细菌的最佳生长温度为15~38℃，当温度低于15℃时，硝化细菌的生长速度降低，从而会影响整体硝化反应效果；当温度＞40℃时，系统硝化反应还能进行，但是硝化系统运行很难长期稳定运行。

⑥盐分。硝化细菌对盐分的敏感度也比较高，因此在生化系统运行时，也要保证生化系统的盐分不能过高。

3、生化处理中氨氮超标的解决方法

生化过程中氨氮超标，则需要根据氨氮超标的原因，逐个排查并解决，才能将生化系统的硝化反应恢复。

3.1 控制进水中的氮

当系统硝化反应尚处于正常时，此时生化池内可检测到硝态氮，此时只是进水偏大，导致氨氮升高，并且系统还没有完全异常，此时可以通过以下进行控制：

①控制进水量。控制进水量可以达到双重效果，一方面增加了生化系统的水力停留时间；另一方面还降低了生化系统的进水氮总量。本身系统的硝化反应还是正常时，进水量降低之后，系统则会慢慢恢复，氨氮也会逐步降低。

②控制进水浓度。控制进水浓度后，系统硝化反应能逐步降低氨氮，当进水浓度刚好等于系统氨氮处理能力时，系统出水的氨氮即可恢复正常。

3.2 应急处理手段（治标）

当末端氨氮出现超标时，短时间内无法正常恢复时，可以在二沉池出水端增设氨氮去除装置，采用应急手段控制出水氨氮。

折点加氯法。有一些环保公司在设计系统时，会在末端设置折点加氯脱氮池，用于应急状态下控制氨氮的手段。因此可以采用折点加氯法对出水进行临时性应急处置。

3.3 系统硝化恢复手段（治本）

临时性应急处理采用折点加氯法，运行成本及控制方法都不稳定，还是需要针对硝化异常的原因逐个解决后，从根本上解决系统氨氮超标问题，才是长久思路。

①提高溶解氧。提高系统溶解氧，防止溶解氧不足抑制硝化反应的进行，正常控制溶解氧2~4mg/L即可。

②恢复正常pH值。控制pH值在7.5~8.0之间，因为硝化细菌一开始主要利用的是分子态氨氮（NH3），因此弱碱性可以促进硝化反应的进行。

③控制反应温度。控制生化池的温度，控制到20~38℃之间，排除反应温度对硝化活性的不利影响。

④补充营养物质。根据微生物的营养元素需求，按照100:5:1的比例进行补充C、N、P营养元素。

⑤控制进水毒性。排查进水毒性物质，之后控制进水毒性，系统即可慢慢恢复硝化反应。

4、结束语

最后还是想引用大佬的一句话：“细菌并不知道池子的形状和工艺的名称，只要有硝酸盐、碳源和氧气不存在的条件，它就在那儿反硝化”。说明只要我们把活性污泥需要的条件给到位，活性污泥就会把我们想要它完成的任务完成。

（来源“环保工程师那些事”）