中国石油兰州石化公司污水处理厂 甘肃兰州 730060
摘要：本文主要介绍了生物硝化反应过程反应机理及针对我装置生产实际，出现硝化反应过程受抑制时，归纳总结所采取的应对措施，形成的相关经验进行分析，目的是应对各类特征污染物超标系统波动时，形成了一套相对应的高效调整方式，为今后本装置生化系统微生物缩短复壮周期提供有效依据。
关键词：生物硝化反应；应对措施；特征污染物；高效调整
1特征污染物导致抑制生物硝化反应过程分析
1.1感官指标分析
生物处理系统的微生物性状好与坏，可从装置内各类表征性状体现出来。如同中医望诊，从“望、闻”二字入手。首先从活性污泥颜色、气味，泡沫、流态及二沉池出水透明度等主要感官指标对系统进行初步查看分析，由此可快速判断生化系统是否异常，此方法耗时最短，有利于快速采取应对措施，避免事态进一步扩大。
1.1.1正常状态
生化系统运行正常时，活性污泥一般呈黄褐色，略带有泥土味。在充氧过程中，正常的曝气泡沫为乳白色，少量细小地散布在曝气池，总面积约占1/10，曝气时能听到沙沙声。二沉池泥层状态与整个系统的正常运转与否也有密切关系，泥性正常时池面泥层肉眼不可见，池面无漂泥，出水清澈透明，说明活性污泥沉淀性状良好。
1.1.2异常状态
1.1.2.1污泥颜色
生化系统微生物异常时，活性污泥会由黄褐色转变为土黄色或是黑黄色。
1.1.2.2污泥气味
生化系统微生物异常时，曝气池混合液略带芳香味或刺激性气味，严重时会出现腐败性气味。
1.1.2.3污泥泡沫
生化系统微生物异常时，曝气池泡沫颜色变黄，个体增大，数量增多，占到池面30%～50%，甚至更多。
1.1.2.4二沉池泥层及出水情况
在排泥管畅通，回流量正常的前提下，二沉池肉眼可见水面泥层，池面小颗粒污泥上浮，上浮污泥结构松散、体积膨胀，出水透明度变差、混浊且带有悬浮网状结构絮体，污泥沉降性能变差。如上述4项感官指标同时出现，说明生化系统可能已受到冲击，接下来就要从镜检及中控指标判断生化系统中毒的严重程度及原因。
1.2镜检及中控指标分析
根据2019年装置生化系统镜检分析统计数据，本装置生化系统运行正常时，镜检主要含有：钟虫、轮虫、漫游虫、盾纤虫、豆型虫。其中轮虫数量和活跃度成为装置生化系统运行重要指征。
1.2.1镜检指标分析
当感官指标发生异常变化后，需立即对生化系统活性污泥的生物相进行监测分析。当一个载玻片镜检显示大量原生、后生动物死亡，可以确定生化系统受到冲击，当镜检显示无钟虫且轮虫≤2只，体型瘦小，麻木蜷缩不活跃时，说明系统硝化反应已受到抑制，需尽快调整；当镜检显示无轮虫且其他原生、后生动物≤2只，体型瘦小，麻木蜷缩不活跃时，说明系统硝化反应已基本停止，需尽快拉运活性污泥或采用应急措施。
1.2.2溶解氧指标分析
根据硝化反应公式每去除1g氨氮，需消耗4.57g氧气。利用上述结论和日常系统溶解氧均值作参考，在曝气量固定，进水负荷变化不大的情况下，硝化是否完全直接影响生化池内溶解氧浓度的高低，因此发现出水氨氮异常时，需马上监控好氧池实时DO曲线的变化规律，根据氧消耗情况来判断硝化效果；如短期内DO曲线呈明显降低趋势，需积极采取措施，防止系统的进一步恶化；如短期内DO曲线呈断崖式降低趋势，说明系统硝化反已基本停止，需尽快拉运活性污泥或采用应急措施。以2019年A/O池O段溶解氧和曝气池溶解氧为例：正常情况下A/O池O段溶解氧均值为：3.13 mg/L，曝气池溶解氧均值为：4.24mg/L，如A/O池O段溶解氧＜1.5mg/L，曝气池溶解氧＜2.5mg/L，说明系统硝化反已遭受严重抑制。
1.2.3活性污泥指标分析
当活性污泥的污泥沉降比、污泥指数、污泥浓度、污泥沉降速度等指标均出现不同变化，可大致判定生化系统微生物是否中毒，中毒程度如何。当镜检及中控指标分析显示异常后，说明系统已经逐渐恶化，此时除及时关注镜检外，需第一时间进行初步调整，为下阶段深度调整争取宝贵时间。
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图1 2019年1—10月A/O池A段、曝气池溶解氧柱状分布图
2特征污染物导致抑制生物硝化反应过程的调整策略
2.1感官指标发生变化后的初期调整策略
（1）喷洒水
当生化系统携带大量生化泡沫时，二沉池出水尤为明显，本装置常用物理方法。通过二次喷淋水打碎浮在水面的气泡和污泥絮状体，来减少泡沫随出水流出，恢复部分污泥沉降性能，但大部分生化泡沫和污泥絮状体仍然存在于混合液中，所以不能根本消除泡沫现象。
（2）投加消泡剂
还可采用具有强氧化性的杀菌剂，如氯、臭氧和过氧化物为主要成分的消泡剂。它的作用仅仅能降低泡沫的增长，却不能消除泡沫的形成且消泡剂普遍存在负作用，因为过量或投加位置不当，会大量降低反应池中硝化菌的数量及生物总量。故本装置未采用该方法。
（3）污泥气味、颜色及二沉池出水变差
当污泥表观性状发生改变时，说明系统已经逐渐恶化，此时除及时关注镜检外，需第一时间进行初步调整，为下阶段深度调整争取宝贵时间。
（4）增加剩余污泥置换量
当系统受到冲击后，会发生污泥膨胀、解絮等现象，为将异变的微生物尽快置换出系统，需增加剩余污泥排放量，但剩余污泥排至水解池会造成生化系统恶性循环，故需第一时间改排至浓缩池，离心处理。
（5）增加二沉池排泥量
当二沉池出水透明度变差、混浊且带有悬浮网状结构絮体时，说明污泥沉降性能很差，此时需增加二沉池排泥量及外回流量，及时将异变的微生物置换出系统，同时会改善二沉池出水水质。
（6）提高高速气浮池药剂投加量和臭氧产量
二沉池出水作为三级处理装置水源，水质好坏直接决定了三级处理装置效率，当气浮入水质恶化时，需强化高速气浮池混凝、絮凝效果，实践证明当PAM、PAC药剂投加量增加至0.6mg/L和8mg/L时，高速气浮池COD去除效率会提升12%；此外将臭氧投加量提升至40-50kg/h，可进一步降低CODcr总量，提高污水可生化性，减轻脱碳生物滤池负荷。
2.2活性污泥指标发生变化后的初期调整策略
污泥沉降比、污泥浓度是评价活性污泥性能的重要指标，根据2019年系统活性污泥相关参数变化规律，我们总结出活性污泥指标对应指征调整策略：
表2活性污泥指标变化系统指征调整策略
3结束语
采取初步调整手段后，主要精力应尽快放在排查来水特征污染物来源和系统内部数据收集整理分析阶段，当污染源已确认后，应尽快采取措施切断污染源、降负荷等方式，对症下药进一步对系统进行精细调整。
参考文献：
[1]郑俊，吴浩汀.曝气生物滤池工艺的理论与工程应用[M].化学工业出版社，2005.