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一、对硝化细菌生长及对硝化产生影响物质汇总
有毒物质对活性污泥的抑止浓度(mg/L)
抑止生物硝化的一些有机物
抑止硝化的一些重金属和无机物浓度
二、其他硝化反响影响要素
1、污泥负荷F/M和泥龄SRT
生物硝化属低负荷工艺，F/M普通都在0.15 kgBOD/(kgMLVSS·d)以下。负荷越低，硝化停止得越充沛，NH3-N向NO3—-N转化的效率就越高。有时为了使出水NH3-N十分低，以至采用F/M为0.05kgBOD/(kgMLVSS·d)的超低负荷。
与低负荷相对应，生物硝化系统的泥龄SRT普通较长，这主要是由于硝化细菌增殖速度较慢，世代期长，假如不保证足够长的SRT，硝化细菌就培育不起来，也就得不到硝化效果。实践运转中，SRT控制在几，取决于温度等要素。但普通状况下，要得到理想的硝化效果，SRT至少应在15d以上。
2、回流比R与水力停留时间T
生物硝化系统的回流比普通较传统活性污泥工艺大。这主要是由于生物硝化系统的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸盐，假如回流比太小，活性污泥在二沉池的停留时间就较长，容易产生反硝化，招致污泥上浮。
生物硝化系统曝气池的水力停留时间Ta普通也较传统活性污泥工艺长，至少应在8h之上。这主要是由于硝化速率较有机污染物的去除速率低得多，因此需求更长的反响时间。
3、溶解氧DO
硝化工艺混合液的DO应控制在2.0 mg/L，普通在2.0~3.0 mg/L之间。当DO小于2.0 mg/L时，硝化将遭到抑止；当DO小于1.0 mg/L时，硝化将遭到完整抑止并趋于中止。生物硝化系统需维持高浓度DO，其缘由是多方面的。首先，硝化细菌为专性好氧菌，无氧时即中止生命活动，不像合成有机物的细菌那样，大多数为兼性菌。其次，硝化细菌的摄氧速率较合成有机物的细菌低得多，假如不坚持充足的氧量，硝化细菌将“抢夺”不到所需求的氧。另外，绝大多数硝化细菌包埋在污泥絮体内，只要坚持混合液中较高的溶解氧浓度，才干将溶解“挤入”絮体内，便于硝化菌摄取。
普通状况下，将每克NH3-N转化成NO3-N约需氧4.57g，关于典型的城市污水，生物硝化系统的实践供氧量普通较传统活性污泥工艺高50%以上，详细取决于进水中的TKN浓度。
4、硝化速率
生物硝化系统一个特地的工艺参数是硝化速率，系指单位重量的活性污泥每天转化的氨氮量，普通用NR表示，单位普通为gNH3-N/(gMLVSS·d)。NR值的大小取决于活性污泥中硝化细菌所占的比例，温度等很多要素，典型值为0.02 gNH3-N/(gMLVSS·d)，即每克活性污泥每天大约能将0.02 gNH3-N转化成NO3—-N。
5、BOD5/TKN对硝化的影响
TKN系指水中有机氮与氨氮之和。入流污水中BOD5与TKN之比是影响硝化效果的一个重要要素。BOD5/TKN越大，活性污泥中硝化细菌所占的比例越小，硝化速率NR也就越小，在同样运转条件下硝化效率就越低；反之，BOD5/TKN越小，硝化效率越高。典型城市污水的BOD5/TKN大约为5－6，此时活性污泥中硝化细菌的比例约为5％；假如污水的BOD5/TKN增至9，则硝化菌比例将降至3%；假如BOD5/TKN减至3，则硝化细菌的比例可高达9%。其次，BOD5/TKN变小时，由于硝化细菌比例增大，局部会脱离污泥絮体而处于游离状态，在二沉池内不易沉淀，招致出水混浊。综上所述，BOD5/TKN太小时，虽硝化效率进步，但出水明澈度降落；而BOD5/TKN太大时，虽明澈度进步，但硝化效率降落。因此，对某终身物硝化系统来说，存在一个最佳BOD5/TKN值。很多处置厂的运转理论发现，BOD5/TKN值最佳范围为2~3。
6、 pH和碱度对硝化的影响
硝化细菌对pH反响很敏感，在PH为8~9的范围内，其生物活性最强，当PH＜6.0或＞9.6时，硝化菌的生物活性将遭到抑止并趋于中止。在生物硝化系统中，应尽量控制混合液的pH大于7.0，当pH＜7.0时，硝化速率将明显降落。当pH＜6.5时，则必需向污水中加碱。
混合液pH降落的缘由可能有两个，一是进水中有强酸排入，招致入流污水pH降低，因此混合液的pH也随之降低。假如无强酸排入，正常的城市污水应该是偏碱性的，即pH普通都大于7.0，此时混合液的pH则主要取决于入流污水中碱度的大小。由硝化反响方程可看出，随着NH3-N被转化成NO3-N，会产生出局部矿化酸度H＋，这局部酸度将耗费局部碱度，每克NH3-N转化为NO3-N约耗费7.14g碱度(以CaCO3计)。因此当污水中的碱度缺乏而TKN负荷又较高时，便会耗尽污水中的碱度，使混合液pH降低至7.0以下，使硝化速率降低或遭到抑止。
7、有毒物质对硝化的影响
某些重金属离子、络合阴离子、氰化物以及一些有机物质会干扰或毁坏硝化细菌的正常生理活动。当这些物质在污水中的浓度较高，便会抑止生物硝化的正常运转。例如，当铅离子大于0.5mg/L、酚大于5.6mg/L、硫脲大于0.076mg/L时，硝化均会遭到抑止。有趣的是，当NH3-N浓度大于200mg/L时，也会对硝化过程产生抑止，但城市污水中普通不会有如此高的NH3-N浓度。
8、温度对硝化的影响
硝化细菌对温度的变化也很敏感。在5~35℃的范围内，硝化细菌能停止正常的生理代谢活动，并随温度的升高，生物活性增大。在30℃左右，其生物活性增至最大，而在低于5℃时，其生理活动会完整中止。在生物硝化系统的运转管理中，当污水温度在16℃之上时，采用8~10d的泥龄即可；但当温度低于10℃时，应将泥龄SRT增至12~20d。
三、影响硝化细菌生长和硝化效率的化学物质
1、无机氮类化合物
1、主要是游离氨（FA）：游离氨的抑止作用对2类硝化细菌是不同的,对亚硝酸菌，F A的抑止质量度范围是10一150 mg / L ,而对硝酸菌, 这个范围仅仅为0.1一1.0 mg / L。
2、游离态的亚硝酸：在水中亚硝酸根以游离态和离子态两种方式存在。游离态的亚硝酸是硝化细菌的主要基质，同时也是亚硝酸盐氧化菌的抑止剂。游离态的亚硝酸对氨氧化细菌、亚硝酸盐氧化菌的生长、繁衍均具有一定的毒性，游离态的亚硝酸对亚硝酸细菌的抑止浓度为0.06 mgN/ L，对硝酸细菌也有抑止作用，抑止浓度为2.8mgN/ L。相关于亚硝化细菌，硝化细菌有更强的顺应性。
2、消毒剂
1、氯酸盐：开端抑止浓度（以氯酸钾为例）约为0. 001一0. 01mmol/ L （约为0.1225-1.225mg/L）；完整抑止浓度以ClO3-浓度计为1一10mmo l/ L 时, 硝化菌被完整抑止。
2、亚氯酸盐：亚氯酸盐浓度为 3 mmol/ L 时 , 硝酸菌能完整被抑止。
3、（重）金属类
当水中遭到Cr、Cd、Cu、Zn、Pb、Ag、As等重金属污染过高时，硝化作用会遭到抑止，其缘由可能是重金属对硝化过程中的酶活性产生影响，从而影响硝化细菌的转录等正常的生理过程，招致硝化菌硝化效率降落以至死亡。
有学者Hg 主要表现为抑止生物大分子如蛋白质和核酸的合成, 致突变效应, 中止细胞团结, 抑止生物氧化及运动性。Pb可形成细胞膜损伤, 毁坏营养物质的运输。Cd 致突变效应, 招致DNA 链断裂。高浓度Mn干扰细胞对 Mg（Ⅱ）的运输。铜离子螯合巯基，干扰细胞蛋白质或酶的分离；六价铬经过细胞膜的硫酸盐通道进入细胞，细胞质内六价铬复原成三价铬时产生的氧化应激，形成蛋白质和 DNA 损伤。局部重金属对硝化的抑止作用效果大致如下：EC50：半数效应浓度，惹起受试对象50%个体产生一种特定效应的药物剂量。
IC50:半数抑止浓度，一种药物能将细胞生长、病毒复制等抑止50%所需的浓度。
4、苯酚
苯酚对硝化有抑止作用 , 该抑止属非竞争性抑止, 是可逆的。苯酚2,4-二氯酚共存时产生叠加抑止效应。多位学者研讨均标明，苯酚对硝化反响的半数抑止率，即IC50约为20mg/L。
5、硝化抑止剂
在农业上，通常会在氮肥中施加硝化抑止剂，以抑止肥料中的氮元素硝化损失肥效，这些硝化抑止剂对硝化过程均有明显的抑止作用，主要有：ATC（4-氨基-1,2,4-三唑）、叠氮化钾、2-氯-6-（三氯甲基）吡啶、2-氨基-4-氯-9-甲基吡啶、磺胺噻唑、双氰胺、硫脲-N-2，5-二氯苯丁二酰胺、4-氨基-1，2，3-三唑盐酸盐、脒基硫脲等。
这些物质普通属于含硫化合物、N杂环化合物、双氰胺类化合物。这些物质由于其自身特殊的化学构造，在硝化过程中影响氨单加氧酶(AMO)的氧化过程，从而会对硝化过程产生影响。在农业上普通运用这些硝化抑止剂时，投加量约为总氮量的0.1%—1%，就能够对硝化过程产生明显的抑止作用。
四、硝化系统异常问题的剖析与扫除
现象一：硝化系统混合液的pH降低，硝化效率降落，出水NH3-N浓度升高。
其缘由及处理对策如下：
① 碱度缺乏。检查二沉池出水中的碱度，假如小于20mg/L，则可断定系碱度缺乏所致，应停止碱度核算，肯定投碱量。
② 入流污水中的酸性废水排放。检查入流污水的 pH，假如太低，可阐明有酸性废水排入，可采取石灰中和处置等暂时措施，并同时增强上游污染源管理。
现象二：混合液pH值正常，但硝化效率降落，出水NH3-N浓度升高。
其缘由及处理对策如下：
① 供氧缺乏。检查混合液的DO值能否小于2mg/L，假如DO太低，可增加曝气量。
② 温度太低。检查入流污水或混合液的温度能否明显降低，影响了硝化效果。处理对策能够有增加投运曝气池数量或进步混合液浓度ML VSS。
③ 入流TKN负荷太高。检查入流污水中的TKN浓度能否升高。假如升高，则应增加投运曝气池数量或者进步曝气池的MLVSS，并同时增大曝气量。
④ 硝化菌数量缺乏。首先检查能否排泥过量，假如排泥量太大，则减少排泥量；其次检查能否由于某种缘由招致二沉池飘泥，形成污泥流失，并采取控制对策。假如非以上两个缘由，则检查能否入流污水的BOD5/TKN太大，使MLVSS中硝化菌比例降低。能够增大初沉池停留时间，降低BOD5/TKN值。
现象三：活性污泥沉降速度太慢。
其缘由及处理对策如下：
① 污泥中毒。检查活性污泥的耗氧速率SOUR及硝化速率NR能否降低。假如降低了太多，则确认污泥中毒 ，应寻觅污水中毒物来源，强化上游污染源管理。
② 污泥收缩。
现象四：二沉出水混浊并携带针状絮体。
其缘由及处理对策如下：
① 二沉出水混浊系由于活性污泥中硝化细菌比例太高所致，可恰当进步BOD5/TKN值，但以不影响硝化效果为宜。
② 由于生物硝化系低负荷或超低负荷工艺，活性污泥沉降速度太快，不能有效地捕集一些游离细小絮体，因而出水中携带针絮是不可防止的。控制针絮的有效措施是增大排泥，降低SRT，但这势必影响硝化效果，使出水NH3-N超标。实践运转中，应首先权衡处理针絮问题重要还是坚持高效硝化重要，再采取运转控制措施。
6）剖析丈量与记载
除传统活性污泥工艺的检测项目以外，生物硝化系统还应增加以下项目：
① TKN：包括进水和出水的TKN值。应做混合样，每天至少1次。
② NO-3-N：主要测二沉池出水的NO-3-N，应做混合样，每天至少1次。
③pH：每天数次测定混合液出流pH，并依据工艺控制需求随时检测。
④碱度：包括入流污水的总碱度和二沉出水的总碱度，做混合样，每天至少1次。
⑤NR：定期测混合液的硝化速率NR。每周1次，或依据工艺调控需求，随时丈量。
五、实践操作中招致硝化系统失调的案例
1、有机物招致的氨氮超标
笔者运营过CN比小于3的高氨氮污水，因脱氮工艺请求CN比在4~6，所以需求投加碳源来进步反硝化的完整性。当时投加的碳源是甲醇，由于某些缘由甲醇储罐出口阀门零落，大量甲醇进入A池，招致曝气池泡沫很多，出水COD，氨氮飙升，系统解体。
剖析：大量碳源进入A池，反硝化应用不了，进入曝气池，由于底物充足，异养菌有氧代谢，大量耗费氧气和微量元素，由于硝化细菌是自养菌，代谢才能差，氧气被抢夺，构成不了优势菌种，所以硝化反响受限制，氨氮升高。
处理方法：
1、立刻中止进水停止悶爆、内外回流连续开启
2、中止压泥保证污泥浓度
3、假如有机物曾经惹起非丝状菌收缩能够投加PAC来增加污泥絮性、投加消泡剂来消弭冲击泡沫
2、内回流招致的氨氮超标
笔者目前遇到的内回流招致的氨氮超标有两方面缘由:内回流泵有电气毛病（现场跳停扔有运转信号）、机械毛病（叶轮零落）和人为缘由（内回流泵未试正反转，现场为反转状态）。
剖析：内回流招致的氨氮超标也能够归到有机物冲击中，由于没有硝化液的回流，招致A池中只要少量外回流携带的硝态氮，总体成厌氧环境，碳源只会水解酸化而不会完整代谢成二氧化碳逸出。所以大量有机物进入曝气池，招致了氨氮的升高。
处理方法：
内回流的问题很好发现，能够经过数据及趋向来判别能否是内回流招致的问题：初期O池出口硝态氮升高，A池硝态氮降低直至0，PH降低等，所以处理方法分三种状况：
1、及时发现问题，检修内回流泵就能够了
2、内回流曾经招致氨氮升高，检修内回流泵，中止或者减少进水停止悶爆
3、硝化系统曾经解体，中止进水悶爆，假如有条件、状况比拟紧迫能够投加类似脱氮系统的生化污泥，加快系统恢复。
3、PH过低招致的氨氮超标
笔者目前遇到的PH过低招致的氨氮超标有三种状况：
1，内回流太大或者内回流处曝气开太大，招致携带大量的氧进入A池，毁坏缺氧环境，反硝化细菌有氧代谢，局部有机物被有氧代谢掉，严重影响了反硝化的完好性，由于反硝化能够补偿硝化反响代谢掉碱度的一半，所以由于缺氧环境的毁坏招致碱度产生减少，PH降低，低于硝化细菌适合的PH之后 硝化反响受抑止，氨氮升高。这种状况可能有些同行会遇到，但是历来没从这方面找缘由。
2，进水CN比缺乏，缘由也是反硝化不完好，产生的碱度少，招致的PH降落。
3，进水碱度降低招致的PH连续降落。
剖析：PH降低招致的氨氮超标，实践中发作的概率比拟低，由于PH的连续降落是一个过程，普通运营人员在没找到问题的时分就开端加碱去调理PH了
处理方法：
1，PH过低这种问题其实很简单，就是发现PH连续降落就要开端投加碱来维持PH，然后再经过剖析去查找缘由。
2，假如PH过低曾经招致了系统的解体，目前笔者接触过PH在5.8~6的时分，硝化系统还没有解体的状况，但是及时将PH补充上来，首先要把系统的PH补充上来，然后悶爆或者投加同类型的污泥。
4、DO过低招致的氨氮超标
笔者运营过的污水是高硬度的废水，特别容易结垢，开端曝气运用微孔爆气器，运转一段时间曝气头就会梗塞，招致DO不断提不上来招致氨氮升高。
剖析：缘由很简单，曝气的作用是充氧和搅拌，曝气头的梗塞形成两种都遭到影响，而硝化反响是有氧代谢，需求保证曝气池溶氧适合的环境下才干正常停止，而DO过低则会招致硝化受阻，氨氮超标。
处理方法：
1、改换曝气头，假如硬度低操作问题招致的梗塞能够思索这种办法
2、改形成大孔曝气器（氧应用率过低，风机余量大和不差钱的企业能够思索）或者射流曝气器（只能用监测池出水来停止充任动力流体，特别是硬度高的污水，切记！）
5、泥龄招致的氨氮超标
目前笔者遇到过两种状况：
1、压泥过多，招致氨氮升高。
2、污泥回流不平衡，两侧系统污泥回流相差过大，招致污泥回流少的一侧氨氮升高。
剖析：压泥过多和污泥回流过少都会招致污泥的泥龄降低，由于细菌都有世代期，SRT低于世代期，会招致该细菌无法在系统中汇集，构成不了优势菌种，所以对应的代谢物无法去除。普通泥龄是细菌世代期的3-4倍。
处理方法：
1、减少进水或者悶爆
2、投加同类型污泥（普通状况下1，2一块用效果更好）
3、假如是污泥回流不平衡招致的问题，把问题系列的减少进水或者悶爆、保证正常系列运转的状况下将局部污泥回流到问题系列
6、氨氮冲击招致的氨氮超标
这种状况普通是工业污水处理或者有工业污水进入生活污水管网的系统才干遇到，笔者之前遇到的状况是上游汽提塔控制温度降低，招致来水氨氮忽然升高，脱氮系统解体，出水氨氮超标，污水处置现场氨味特别浓（曝气会有局部游离氨逸出）。
剖析：氨氮冲击目前还没有明白的解释，笔者剖析氨氮冲击是由于水中游离氨（FA）过高招致的，固然FA（游离氨）对AOB（氨氧化细菌／亚硝酸细菌）影响比拟弱，但是当FA（游离氨）浓度在10~150mg/L时就开端对AOB（氨氧化细菌／亚硝酸细菌）产生抑止作用，而游离氨（FA）对NOB（亚硝酸盐氧化细菌／硝酸菌）影响更敏感，游离氨（FA）在0.1~60mg/L时对NOB（亚硝酸盐氧化细菌／硝酸菌）就起到的抑止作用，众所周知，硝化反响是亚硝酸菌和硝酸菌共同完成的，对亚硝酸菌的抑止直接就能够招致硝化系统的解体。
处理方法：
保证PH的状况下，下面三种办法同时停止效果更好更快
1、降低系统内氨氮浓度
2、投加同类型污泥
3、悶爆
7、温渡过低招致的氨氮超标
这种状况多发作在北方无保温或加热的污水处置厂，由于水温低于硝化细菌的适合温度，而且MLSS没有为了冬季代谢迟缓而进步，招致的氨氮去除率降落。
剖析：细菌对温度的请求比人类低，但是也是有底线的，特别是自养型的硝化细菌，工业污水这种状况比拟少，由于工业消费产生的废水温度不会由于环境温度的变化动摇很大，但是生活污水水温根本上是受环境温度来控制的，冬季进水温度很低，特别是昼夜温差大，常常低于细菌代谢需求的温度，使得细菌休眠，硝化系统异常。
处理方法：
1、设计阶段把池体做成地埋式的（小型的污水处置比拟合适）
2、提早进步污泥负荷
3、进水加热，假如有匀质调理池，能够在池内加热，这样动摇比拟小，假如是直接进水能够用电加热或者蒸汽换热或混合来进步水温，这个需求比拟准确的温控来控制进水温度的动摇。
4、曝气加热，比拟小众，目前还没遇到过，其实空气紧缩鼓风时温度曾经升高了，假如曝气管能够接受，能够思索加热紧缩空气来进步生化池温
