高浓度氨氮废水的处理
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中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：
摘要：氨氮是指水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮。氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。
某些工业生产中产生的废水中有机物（COD）浓度不高，但氨氮的浓度相对较高，C:N的比较远低于生化处理中C:N:P=100:5:1的比例，理论上的补充碳源、好氧、缺氧交替的处理方法在实际工程调试中仍存在较大难度，作者通过对某实际工程的设计及调试得出一套可行的处理方法。
北京某公司主要从事保温瓶的生产，由于生产工艺的要求，在生产过程中将原煤燃烧产生的烟气二次燃烧用于熔化、吹制玻璃。在烟气的洗涤过程中，大量烟尘和硫、氨等成分进入清洗水中产生大量的废水，该废水成分复杂，主要污染物为氨氮。该企业为经营了几十年的老厂，厂区内的排水系统为合流制，将厂区内的生产污水、生活污水以及家属区的生活污水一并收集，若不对其进行处理，必将造成对周围环境的污染。
该公司原有一套处理设施，仅为好氧曝气处理，经过一次改造后，在原有的接触氧化法后增加曝气生物滤池处理工艺，该工艺仅能使COD处理达标（≤60mg/L），对氨氮基本无处理效果，而且有些时段出水的氨氮浓度还高于进水浓度。作者为该公司设计了一套污水处理设施对原处理设施进行改造，出水达到《北京市水污染物排放标准》，排入附近水体。
采用混凝沉淀-A/O法的组合工艺处理高浓度氨氮废水，其最终出水COD≤60mg/L，氨氮≤10mg/L。
关键词：高浓度氨氮废水；水解酸化；活性污泥法；混凝沉淀。
正文：
北京某公司主要生产保温瓶类产品。在生产过程中产生的氨氮废水同厂区生活污水混合收集，形成了以生活污水为主的有机污染物（COD较低）和生产中较高浓度氨氮的混合废水。
该企业曾拥有一套污水处理系统，但由于原水中的氨氮含量较高，常规的污水处理方法无法将其处理达标，因此，需选择一套适合该废水的处理方法，对原有处理设施进行改造。
一、处理工艺的选择
设计进水水量及水质
本工程的设计进水水量及水质情况如下：
污水水质分析
(1) 本工程废水来源主要为生产污水（包括煤气洗涤水、车间洗涤水、锅炉烟尘洗涤水等）和生活污水（包括食堂、洗浴污水等）。
(2) 由于原煤燃烧产生的烟气中含有大量的氨氮，而生活污水中的主要污染物为COD，两者混合后，成为低COD高氨氮废水，因此，本工程的处理难度在于对氨氮的去除上。
(3) 原污水处理系统出水循环回用于厂内各高炉洗煤气水，为了使水中的悬浮物快速沉淀，加入了一些煤渣起到絮凝效果，因此，污水站进水中含较多的煤渣等悬浮物，在生化处理系统前应先将其去除。原污水处理系统有絮凝沉淀加药设备，本着节约资源的原则，这部分处理设施利用原有。
(4) 常规污水处理以生化处理为主，而根据本工程废水的特点，在选择处理工艺时，应主要考虑氨氮的去除，在去除氨氮的同时，去除水中其他的污染物。
(5) 本工程拟采用生物脱氮工艺，即在有氧的条件下，利用亚硝化菌的作用，将水中的氨氮转化成亚硝酸氮，再利用硝酸菌的作用转化为硝酸氮；而在厌氧的条件下，硝酸氮和亚硝酸氮由于反硝化菌的作用，被还原为气态氮，从而从水中脱离的过程。
(6) 本工程废水中氨氮的含量较高，出水要求又较严格，为保证出水达标，需选择处理效果好且运行的工艺，因此，考虑采用“缺氧+好氧”工艺。
(7) 为保证出水达到氨氮≤10mg/L的高标准，考虑原水水质的波动及冬季生化处理效率的降低，在出水段设置加氯作为最后的保障。
根据以上分析，本工程的处理工艺为：预处理+缺氧+好氧+后处理。
确定处理工艺流程
根据原水水质的特点，选用工艺流程如下：
二、各部分设计参数及调试结果
各构筑物的设计参数
由于本工程为改造工程，受原处理设施占地面积限制。以上工艺流程为方案阶段提出的，在经过对现场的实地考察后，对该方案进行了部分改动，增加了集水池及后续加氯设施，以下是改动后、施工时各构筑物的设计参数：
集水池
集水池为新建构筑物，收集原污水站来水、厂区职工宿舍排水及附近一车间排水。三处来水中有一处标高很低，集水池可用面积又较小，为满足施工条件，集水池底板标高最低仅能达到-6.00m（室外地坪为±0.00），导致集水池有效容积仅有72m3，调节能力不足1h。
集水池设置2台提升泵（1用1备，流量95m3/h，扬程12m），1台潜水搅拌机（0.85kW）。
调节池
调节池为原有，絮凝剂和助凝剂设备利旧。
调节池设置3台提升泵（2用1备，流量45m3/h，扬程15m）、2台潜水搅拌机（0.85kW）。
初沉池
初沉池为新建构筑物。
在调节池提升泵出口投加絮凝剂及助凝剂，进入初沉池沉淀，采用辐流式沉淀池，表面负荷1.2m3/(m2·h)。
初沉池设置1台中心传动刮泥机（0.37kW）。
A/O池
A池为原有接触氧化池改造，由于原有容积不够，将池体加高，停留时间16.8h。
水解酸化池内设置2台潜水搅拌机（7.5kW）。
O池为新建构筑物。活性污泥法，停留时间35.1h。
O池为平行的2组，内设微孔曝气头（2000套），池末端设置3台内循环泵（2用1备，流量420m3/h，扬程15m）。
配套4台鼓风机（3用1备，风量32.03m3/min，风压7m）。
在A池入口处投加碱和碳源。碱采用碳酸氢钠和氢氧化钠混合投加，溶药桶3m3，计量泵500L/h；碳源为葡萄糖，溶药桶1m3，计量泵44L/h。
二沉池
二沉池为新建构筑物。采用辐流式沉淀池，表面负荷0.7m3/(m2·h)。
二沉池设置1台中心传动刮泥机（0.37kW）。
二沉池旁设污泥回流池，有效容积42.5m3，内设3台污泥回流泵（2用1备，流量45m3/h，扬程15m）。
污泥回流至O池入口，由阀门控制一根支管至污泥浓缩池排放剩余污泥，定期排放。
污泥浓缩池
污泥浓缩池为新建构筑物，设置在污泥脱水机房外，污泥由污泥回流池内的污泥泵送入。污泥池容积92.5m3。
污泥脱水系统
污泥脱水系统利旧，采用带式压滤机，带宽1m。
后处理
后处理考虑投加次氯酸钠，溶药桶1m3，计量泵44L/h。
调试中出现的问题及解决办法
在调试中发现该系统的一些问题，现小结如下：
调节池
调节池的主要问题是由于本改造工程的特殊性，调节池的停留时间较短，而来水水质不均匀，因此，调节池未能达到调节水质的目的，对后续构筑物产生一定的冲击。
初沉池
在初沉池的前端加入了絮凝剂，但由于来水水质及水量不均匀，加药量不可调节，导致沉淀效果不理想，水量大时，有部分悬浮物被冲到下一构筑物。
生化处理系统
生化处理系统是本工程的关键，出现的问题有：
碳源投加装置过小，碳源投加量不足，反硝化效果不理想，出水COD时常超标（70-80mg/L）；