總氮達標排放是也一項污水廠的基本要求。然而，實際生產過程中，出水總氮超標是極為常見且棘手的問題。今天我們將深入探討導致總氮異常的常見因素及對應的解決策略，減少背鍋情況出現。

TN 的去除原理

總氮的去除是去除它里面包含的氮元素，所以氮元素的去除就會伴隨總氮的下降。

回顧：（總氮=有機氮+無機氮）（無機氮=氨氮+亞硝酸鹽氮+硝酸鹽氮）

有機氮去除：微生物通過氨化作用，將有機氮轉化為氨氮，然后再利用硝化作用將氨氮去除。

氨氮去除：在好氧條件下，亞硝酸菌首先將氨氮氧化為亞硝酸鹽氮，接著硝酸菌再將亞硝酸鹽氮進一步氧化為硝酸鹽氮，這個過程被稱為硝化作用。那氨氮就去除了，只剩下硝酸鹽氮待處理。

注：咱平時聽到的硝化菌就是亞硝酸菌+硝酸菌的統稱

硝酸鹽氮去除：在缺氧條件下，反硝化細菌利用碳源將硝酸鹽氮轉化為氮氣，從而從水中逸出，實現硝酸鹽氮的去除。

邏輯：總氮 =（有機氮+氨氮+亞硝酸鹽氮+硝酸鹽氮）每降低里面的任何一個元素指標都是在相應的降低總氮。

轉化過程：有機氮→氨氮→亞硝酸鹽氮→硝酸鹽氮→亞硝酸鹽氮→氮氣（能不能理解總氮怎么去除了？）

回憶小知識

硝化過程：氨氮→亞硝酸鹽氮→硝酸鹽氮（在好氧池里進行）

反硝化過程：硝酸鹽氮→亞硝酸鹽氮→氮氣（在缺氧池里進行）

下面我們把超標情況分析分為進水問題及工藝控制問題兩塊來分析。

進水水質

進水有機氮比例高

當進水有機氮占總氮比例過高時，咱剛剛去除原理也看到了，有機氮轉化到氮氣，一個是開頭，一個是結尾，微生物需要更長時間和更多的代謝步驟將有機氮轉化為氨氮，再進一步進行硝化和反硝化。若處理系統不能適應這種高有機氮負荷，就會導致總氮去除不徹底。

解決辦法：在前端增加水解酸化池，通過水解酸化菌將大分子有機氮分解為小分子的氨氮，提高后續生物處理的可生化性。同時，優化生物處理工藝，延長水力停留時間，使微生物有足夠時間進行有機氮的轉化和總氮的去除，說白了就是降低進水量，水量停留時間自然就長，如果沒有水解酸化池，可以適當降低外回流比，針對性延長厭氧池的停留時間。

進水氮負荷沖擊

工業廢水排放規律不穩定或集中排放，可能使污水廠進水氮濃度在短時間內急劇升高，超出生物處理系統的承受能力。微生物在高氮負荷沖擊下，代謝功能紊亂，硝化和反硝化過程都會受到抑制。

解決辦法：在污水廠內設置調節池，對進水水質和水量進行均衡調節，緩沖氮負荷沖擊。實時監測進水總氮，氨氮濃度，當濃度過高時，及時調整工藝參數應對。如果超標特別嚴重，緊急調用應急池。

進水水量沖擊

暴雨、排水系統故障等原因導致進水水量突然大幅增加，污水在處理構筑物內的停留時間縮短，也就是水力停留時間變短，使得微生物與污染物接觸反應時間不足，總氮無法充分去除。

解決辦法：使用調節池，在水量沖擊發生時，可適當調整提升泵的運行頻率，控制進入處理系統的水量。沒有調節池的可調用應急池。同時，優化處理工藝的運行參數，如提高污泥濃度，以增強系統對高水量的適應能力。

進水有毒有害物質

污水中若含有重金屬、農藥、酚類等有毒有害物質，會抑制硝化細菌和反硝化細菌，阻礙微生物的生長、繁殖和代謝，進而影響總氮的去除效果。

解決辦法：和處理氮負荷沖擊類式。

工藝運行參數

溶解氧控制不當

在硝化階段，溶解氧需維持在 2 - 4mg/L，若溶解氧太低，硝化細菌的活性會受到抑制，氨氮不能完全轉化為硝態氮。而在反硝化階段，溶解氧應控制在 0.5mg/L 以下，實際情況基本在0.2-0.3mg/L，過高的溶解氧會使反硝化細菌優先利用氧氣進行代謝，無法有效還原硝態氮。整個過程可理解為氮元素不去除，總氮就下降不了。

解決辦法：實時監測曝氣池和缺氧區的溶解氧濃度。根據不同處理階段的需求，精確控制溶解氧水平，滿足硝化和反硝化反應的需要。

污泥齡不合適

污泥齡過短，硝化細菌無法在系統內充分富集，導致硝化能力不足，氨氮去除效果不佳，污泥齡過長，污泥會出現老化現象，微生物活性降低，對總氮的去除能力也會下降。

解決辦法：適當延長污泥齡，但要注意防止污泥老化。定期監測污泥的性能指標，如SV30、SVI等，根據監測結果及時調整排泥量。具體可查看《SV30深度解說》《SRT深度解說》

內回流比不合理

原因：內回流的作用是將好氧區的硝態氮回流至缺氧區進行反硝化。內回流比過低，缺氧區硝態氮供應不足，反硝化反應不充分，好氧區硝態氮積累。內回流比過高，會攜帶過多溶解氧至缺氧區，破壞缺氧環境，抑制反硝化細菌活性。

解決辦法：可通過經驗公式確定內回流比，再根據實際情況修正比值。一般內回流比可控制在 200% - 400%。具體可查看《回流比深度解說》

外回流比不合理

外回流主要是維持曝氣池中活性污泥的濃度。外回流比過低，曝氣池中活性污泥濃度不足，微生物數量有限，影響處理效果。外回流比過高，則可能導致污泥的過度循環，影響污泥活性，還會導致水力停留時間縮短。

解決辦法：可通過經驗公式確定外回流比，再根據實際情況修正比值。一般可控制在20% - 100%。具體可查看《回流比深度解說》

碳源不足

反硝化過程需要碳源為反硝化細菌提供電子供體，將硝態氮還原為氮氣。當碳氮比 C/N 低于 3 時，碳源嚴重不足，反硝化細菌缺乏能量來源，無法有效完成脫氮過程。

解決辦法：當碳源不足時，可投加甲醇、乙酸鈉、葡萄糖等易生物降解的碳源。可通過經驗公式確定投加量，再根據實際情況修正投加量。C/N控制在 4-6，投加點一般選擇在缺氧區前端。具體可查看《碳源投加深度解說》

有機氮去除低

污水中部分有機氮結構復雜，難以被微生物直接利用和分解。若處理工藝中缺乏有效的水解酸化或預處理步驟，有機氮無法轉化為可被后續處理單元有效處理的形態，就會導致有機氮在出水中殘留，有機氮無法下降，那總氮隨之也無法下降。

解決辦法：在前端增設水解酸化池或預處理單元，利用水解酸化菌將復雜的有機氮分解為簡單的氨氮等形態，提高有機氮的可生化性。如果沒有水解酸化池，可以適當降低外回流比，針對性延長厭氧池的停留時間。

溫度

硝化細菌和反硝化細菌對溫度較為敏感。適宜硝化細菌生長的溫度一般在 15 - 30℃，當水溫低于 15℃時，硝化細菌活性顯著降低，硝化反應速率減慢。反硝化細菌適宜生長溫度在 20 - 40℃，當水溫低于 15℃ 時同樣會影響反硝化效果。

解決辦法：對于溫度較低的地區或季節，可適當增加曝氣和污泥濃度。

pH 值

硝化反應適宜的 pH 值范圍通常在 7.0-8.0，反硝化反應的適宜 pH 值在 7.0-7.5 值超出這個范圍，pH 值超出這個范圍，會影響微生物體活性，進而影響硝化和反硝化反應的進行，導致出水總氮異常。

解決辦法：因為硝化是耗堿環節，求穩可控制在7.5-8.5，對于 pH 值的調節，可在進水口或反應池中投加適量的酸或堿，如鹽酸、氫氧化鈉等，將 pH 值控制在適宜的范圍內。但要注意投加量的控制，避免突躍現象。

污泥負荷

污泥負荷過高，微生物代謝速率過快，會導致微生物處于對數增長期，活性污泥的沉降性能變差，同時也會影響硝化和反硝化效果。污泥負荷過低，微生物生長緩慢，系統處理能力下降，總氮去除效率降低。

解決辦法：根據處理工藝和進水水質，通過調整污泥濃度和進水水量，將污泥負荷控制在合適的范圍內。具體可查看《F/M深度解說》

反硝化速率

反硝化速率受多種因素影響，這是一個異常的大方向，總氮的異常還是大概率是硝態氮去除率下降的原因，這就是為什么總是有人問，為什么氨氮那么低，總氮那么高的原因。如碳源種類和濃度、溫度、pH 值、溶解氧等。當這些因素不能滿足反硝化細菌的需求時，反硝化速率降低，導致硝態氮不能及時轉化為氮氣排出，造成出水總氮超標。