生物脫氮對環境(jing)條件敏(min)感，容(rong)易受(shou)溫度(du)變化影響，由于(yu)四季的交替和所處(chu)的地(di)理位置影響，若不(bu)加以人工調控，硝(xiao)化很容(rong)易出(chu)現問題(ti)，導致(zhi)氨氮超標。  

一、低溫氨氮超標的原因分析  

生物脫氮(dan)的(de)基(ji)本原理就是(shi)先利(li)用(yong)好氧階段，通過(guo)硝(xiao)化細(xi)菌和(he)亞硝(xiao)化細(xi)菌的(de)協同作用(yong)，將(jiang)NH3-N通過(guo)硝(xiao)化作用(yong)轉化為(wei)NO2-和(he)NO3-。然后(hou)在缺氧條件下，通過(guo)反硝(xiao)化作用(yong)將(jiang)硝(xiao)氮(dan)轉化為(wei)N2，N2隨(sui)后(hou)溢(yi)出水(shui)面釋放(fang)到大氣，參與自然界N的(de)循環，從而達(da)到降低水(shui)中氮(dan)含量的(de)目(mu)的(de)。  

氨氧化(hua)(hua)細(xi)菌(jun)（AOB，就是(shi)(shi)把(ba)氨氮變成(cheng)(cheng)亞硝(xiao)酸鹽的(de)細(xi)菌(jun)）最佳生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)溫度(du)(du)(du)為(wei)25~30℃，亞硝(xiao)酸氧化(hua)(hua)細(xi)菌(jun)（NOB，就是(shi)(shi)把(ba)亞硝(xiao)酸鹽變成(cheng)(cheng)硝(xiao)酸鹽的(de)細(xi)菌(jun)）的(de)最佳生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)溫度(du)(du)(du)為(wei)25~30℃。硝(xiao)化(hua)(hua)菌(jun)對溫度(du)(du)(du)較為(wei)敏感，溫度(du)(du)(du)不但會(hui)(hui)降(jiang)低(di)硝(xiao)化(hua)(hua)菌(jun)的(de)比增長(chang)(chang)速(su)率，并且會(hui)(hui)降(jiang)低(di)其(qi)生(sheng)(sheng)(sheng)物活性。在溫度(du)(du)(du)低(di)于15℃時(shi)，硝(xiao)化(hua)(hua)速(su)率急劇降(jiang)低(di)。另一方(fang)面(mian)，反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)反(fan)應的(de)適宜(yi)溫度(du)(du)(du)為(wei)20～35℃，低(di)于15℃時(shi)，反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)細(xi)菌(jun)的(de)繁殖速(su)率、代謝速(su)率和生(sheng)(sheng)(sheng)物活性也(ye)都會(hui)(hui)降(jiang)低(di)，從而導(dao)致脫氮效果(guo)下降(jiang)。當溫度(du)(du)(du)低(di)于5℃時(shi)，硝(xiao)化(hua)(hua)細(xi)菌(jun)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)命活動(dong)幾乎停止。大量的(de)研(yan)究表(biao)明(ming)(ming)，硝(xiao)化(hua)(hua)作用會(hui)(hui)受(shou)到(dao)溫度(du)(du)(du)的(de)嚴重影(ying)響，尤(you)其(qi)是(shi)(shi)溫度(du)(du)(du)沖擊(ji)的(de)影(ying)響更加明(ming)(ming)顯。  

二、低溫生物脫氮不達標怎么辦？  

1、加熱  

現行的(de)解決(jue)辦法非常有限，在我國部分北方城市常用的(de)措施有：  

(1)曝氣池(chi)(chi)、二沉池(chi)(chi)等(deng)池(chi)(chi)壁(bi)采(cai)用發(fa)泡(pao)保(bao)溫(wen)板保(bao)溫(wen)，外(wai)砌磚圍護(hu)（爐(lu)渣、膨脹珍珠巖等(deng)填充）結構，池(chi)(chi)頂加蓋等(deng)保(bao)溫(wen)措(cuo)施；  

(2)鼓風機一(yi)側設(she)空(kong)氣(qi)預熱室，將冬季-10～-20℃的冷空(kong)氣(qi)預熱到5～8℃；空(kong)氣(qi)管(guan)道(dao)設(she)置管(guan)廊(lang)，便于保溫處理(li)等。  

(3)適當加熱污泥(ni)，包括回流污泥(ni)；  

(4)用熱(re)蒸汽給進入曝(pu)氣池的污水加(jia)熱(re)。  

現(xian)行(xing)的這(zhe)些辦法都將會(hui)增加污水處(chu)理(li)的運行(xing)成(cheng)本。  

2、提高泥齡/MLSS  

提(ti)(ti)高(gao)(gao)泥(ni)齡(ling)的(de)(de)最終表現是MLSS的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)，冬季微生(sheng)物(wu)增殖(zhi)緩(huan)慢(man)，做為自(zi)養菌(jun)的(de)(de)硝化細(xi)(xi)菌(jun)增殖(zhi)更為緩(huan)慢(man)，提(ti)(ti)高(gao)(gao)泥(ni)齡(ling)可以使硝化細(xi)(xi)菌(jun)能(neng)(neng)保持(chi)在一定的(de)(de)范圍內（顏(yan)胖子：目的(de)(de)是保證硝化細(xi)(xi)菌(jun)為優勢菌(jun)種），并且適(shi)當提(ti)(ti)高(gao)(gao)污泥(ni)濃度MLSS，在細(xi)(xi)菌(jun)代(dai)謝(xie)能(neng)(neng)力(li)下降的(de)(de)前(qian)提(ti)(ti)下，可以使總量的(de)(de)污泥(ni)代(dai)謝(xie)能(neng)(neng)力(li)能(neng)(neng)保持(chi)穩定。  

通常，溫(wen)度每降(jiang)低1℃，硝化菌比(bi)增(zeng)長(chang)速(su)率(lv)降(jiang)低10%，因此，欲(yu)維(wei)持與常溫(wen)期相(xiang)同的硝化菌濃度，溫(wen)度每降(jiang)低1℃時(shi)泥齡需相(xiang)應提高10%。所(suo)以(yi)，降(jiang)低污泥負荷(he)，在(zai)實際操作中可以(yi)有(you)效降(jiang)低溫(wen)度對系統(tong)處理(li)效果的負面影響。  

3、溶解氧濃度  

為了彌補低溫對(dui)(dui)(dui)系(xi)統帶來的不利影響，可以(yi)通過提(ti)高溶解(jie)(jie)(jie)(jie)氧濃(nong)度(du)(du)的措施(shi)。有(you)研究表明(ming)，初始溶解(jie)(jie)(jie)(jie)氧為2mg/L時，為取(qu)得相(xiang)同(tong)的硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)速率，溫度(du)(du)每下降1℃，溶解(jie)(jie)(jie)(jie)氧濃(nong)度(du)(du)相(xiang)應(ying)提(ti)高10%。溶解(jie)(jie)(jie)(jie)氧是生物(wu)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)的重要(yao)環境因素，一般應(ying)在2mg/L以(yi)上，最低控制在0.5～0.7mg/L。對(dui)(dui)(dui)于(yu)同(tong)時去(qu)除有(you)機(ji)物(wu)和(he)進(jin)行硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)、反硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)的工藝(yi)，硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)菌(jun)在活性污泥中約(yue)占5%，大部(bu)分(fen)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)菌(jun)位于(yu)生物(wu)絮(xu)體(ti)內(nei)部(bu)。因此，溶解(jie)(jie)(jie)(jie)氧濃(nong)度(du)(du)的增(zeng)加，將提(ti)高溶解(jie)(jie)(jie)(jie)氧對(dui)(dui)(dui)生物(wu)絮(xu)體(ti)的穿透力，提(ti)高硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)反應(ying)速率。  

4、生物固定化（填料）  

經固定化(hua)處理后，微生物的(de)(de)抗逆性能提(ti)高，能耐受外界環境的(de)(de)變化(hua)，從而(er)保持(chi)了較高的(de)(de)活性。此外，微生物經包埋固定后持(chi)留(liu)能力(li)得以增(zeng)強，可望(wang)實現反應器的(de)(de)快速啟動和(he)高效穩定運行。  

通過(guo)固(gu)定化(hua)可以(yi)削弱溫(wen)度(du)(du)變化(hua)對硝化(hua)作用的(de)(de)影響。有學者研究了(le)固(gu)定化(hua)硝化(hua)菌(jun)在(zai)不同溫(wen)度(du)(du)下對氨氮的(de)(de)去除效(xiao)能(neng)，采(cai)用聚乙烯醇-硼(peng)酸(suan)包埋法固(gu)定常(chang)(chang)溫(wen)富集(ji)培養(yang)的(de)(de)含耐冷菌(jun)的(de)(de)硝化(hua)污(wu)泥(ni)，用于處理常(chang)(chang)溫(wen)和低(di)溫(wen)生(sheng)活污(wu)水。結果表明，經過(guo)固(gu)定化(hua)處理的(de)(de)硝化(hua)菌(jun)群(qun)即使在(zai)低(di)溫(wen)條件下，也表現出了(le)較高的(de)(de)硝化(hua)效(xiao)率(lv)（＞80%）。  

也(ye)有學者(zhe)開展了固(gu)定(ding)化(hua)反硝化(hua)細菌脫氮的(de)研究，結果表明，經過固(gu)定(ding)化(hua)處理，提高(gao)了反硝化(hua)細菌對溫度(du)的(de)適(shi)應性，固(gu)定(ding)化(hua)反硝化(hua)細菌對高(gao)濃(nong)度(du)的(de)銨離子和低溫的(de)耐受性增加(jia)。  

固定(ding)化是一種(zhong)有效的技(ji)術手(shou)段，然而(er)也會使微生物活(huo)性有所(suo)降低，且(qie)固定(ding)化后，傳質阻(zu)(zu)力會增大，氧的傳質阻(zu)(zu)礙尤(you)為明顯，固定(ding)化更能在厭氧條(tiao)件下發揮其優(you)勢(shi)。此外，其成本也有待技(ji)術經(jing)濟評估。  

5、馴化  

馴化(hua)就(jiu)是人為的在(zai)某(mou)一特定環境(jing)條件(jian)(jian)長期處理(li)某(mou)一微(wei)生物群體，同時不斷將它們進(jin)行移種傳代，以達到(dao)累(lei)積和選擇合適(shi)的自發突變(bian)體的一種古老育種方法(fa)。微(wei)生物的馴化(hua)是脫氮工藝(yi)運用到(dao)低溫(wen)環境(jing)中(zhong)的重要措施，使微(wei)生物體內(nei)的酶(mei)和細胞膜的脂類(lei)組成能(neng)夠適(shi)應低溫(wen)環境(jing)，并(bing)能(neng)在(zai)低溫(wen)條件(jian)(jian)下發揮作用。  

大量研究表明，通過適當的(de)馴化策略，經歷一定(ding)的(de)馴化時間，低溫脫氮工(gong)藝可以實現穩定(ding)運行(xing)。  

有學者(zhe)認為，如果將(jiang)AOB的運(yun)行(xing)溫(wen)度從30℃直接降至5℃，會導致其失活。逐步(bu)降低(di)運(yun)行(xing)溫(wen)度，AOB可調整細(xi)胞膜中的脂(zhi)肪酸類(lei)型使(shi)其在低(di)溫(wen)條件下(xia)不(bu)易凍結。  

出(chu)水氨(an)(an)氮作為(wei)污(wu)水處(chu)理廠(chang)重要指標(biao)之一(yi)，由于硝化細菌對溫度(du)非常(chang)敏感，冬季溫度(du)較低時(shi)，對出(chu)水氨(an)(an)氮的(de)(de)指標(biao)影響(xiang)最明顯(xian)，并(bing)且指標(biao)上升較快(kuai)，常(chang)常(chang)讓(rang)運行人員措(cuo)手不及。通過對機理及影響(xiang)因素的(de)(de)分析，可幫助我們更(geng)快(kuai)地采取有效的(de)(de)控制措(cuo)施，縮短硝化系統的(de)(de)恢復(fu)時(shi)間。  

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