图1　工艺流程图 1 反硝化池　2 硝化池　3 固定螺旋曝气器　4 推流式搅拌机　5 溢流堰　6 脱气池　7 二沉池 2　活性污泥培养及驯化 　　从上海金山石化废水处理厂接种4t经脱水后的活性污泥，用水稀释至300m3,MLSS为380mg/L。在培养期间，按甲醇∶尿素∶磷酸=100∶8∶3的比例投加营养物，控制COD负荷率在0.34～0.40kg/(kgMLSS.d)之间(其中1kg甲醇相当于1.5kgCOD)。当MLSS达到1 500mg/L时，补充生活污水至500m3，约90d后，污泥颜色逐渐由黑色变成淡红色，最后变为红棕色，MLSS达到5 000mg/L以上。培养结束后转入驯化阶段，启动污泥循环系统。驯化过程中，COD负荷率控制在0.2kg/(kgMLSS.d)左右，NH3—N负荷率控制在0.016kg/(kgMLSS.d)左右。 3　稳定运行阶段 　　当污泥经30d驯化后，该废水处理进入稳定运行阶段，下面就其稳定运行阶段的COD负荷率、NH3—N负荷率、COD/TN同COD去除率、NH3—N去除率的相互关系逐一分析，并对温度控制作一介绍。 3.1　COD负荷率同COD去除率之间的关系(见图2) 　　由图2可知，当COD负荷率在0.23～0.50kg/(kgMLSS.d)之间，COD去除率达95%以上，在0.15～0.2kg/(kgMLSS.d)之间，COD去除率在80%以上，低于0.15kg/(kgMLSS.d)，COD去除率在60%～80%之间。在COD负荷率高于0.15kg/(kgMLSS.d)时，COD去除率仍然较高，其原因是由于前置缺氧对COD降解的功能增强，这一点在污泥第一次受到COD负荷冲击时表现出来，COD值平均12 808mg/L，超过设计值11.6倍，但COD去除率仍在73%～83%之间，而随着COD负荷率提高，COD对硝化菌有抑制作用，硝化反应受到影响，出水NH3—N偏高。

图2　COD负荷率同COD去除率关系 3.2　NH3—N负荷率同NH3—N去除率之间的关系(见图3) 　　由图3可知，NH3—N负荷率在0.023～0.040kg/(kgMLSS.d)之间，NH3—N去除率达85%以上，TN去除率达80%以上。NH3—N负荷率超过0.040kg/(kgMLSS.d)时，虽然NH3—N去除率在60%以上，但出水NO-3—N浓度偏高，TN去除率仅在40%～50%左右。并且NO-3—N可能在二沉池内发生脱氮反应，产生污泥上浮现象，致使出水悬浮物浓度偏高。

图3　NH3—N负荷率同NH3—N去除率关系 3.3　COD/TN与COD去除率关系(见图4) 　　化肥工业废水中甲醇含量高，甲醇属于易降解的有机物，可生化性好，同时前置缺氧也增强了COD的降解功能。由图4可知，COD/TN在4～25之间时，COD去除率在80%以上，而在COD/TN<4时，COD去除率低于80%。

图4　COD/TN与COD去除率关系 3.4　COD/TN与NH3—N去除率关系(见图5) 　　由图5可知，COD/TN在10～16左右，NH3—N去除率高，COD/TN<10或COD/TN>16去除效果不佳。当进水NH3—N偏高，COD/TN≤5，出水NH3—N偏高，表明由于进水基质不足，虽然活性污泥内一部分微生物死亡自溶，释放出有机碳，作为内碳源，但反硝化速率降低，而在COD/TN>16时，说明进水COD偏高，经过缺氧阶段降解一部分COD后，进入硝化阶段，COD仍然偏高，对硝化菌有抑制作用，从而影响硝化反应进行，结果出水NH3—N偏高。

图5　COD/TN与NH3—N去除率关系 3.5　水温控制 　　前置缺氧脱氮A/O工艺，控制好硝化速度是关键，而硝化菌种数和数量多少是保证硝化速度的前提。硝化菌的生长比较缓慢，泥龄和水温是重要的控制因素，尤其是水温的控制显得极为重要。一般控制水温在25℃。

4　运行分析

4.1　污泥受COD和NH₃—N冲击
　　在稳定运行阶段后一个月，随着合成氨工段和尿素工段的相继开车，每天水质处于波动不稳定状况，进水COD平均在12 808mg/L，超过设计值11.6倍，最高达25万mg/L。由于COD含量偏高，厌氧菌迅速繁殖，好氧菌受到抑制，曝气池污泥颜色由红棕色变成黑色，因此受到COD冲击的曝气池形同一个厌氧池，处理NH₃—N能力减弱。
　　在污泥受COD冲击后不久，由于误操作，引入尿素工艺冷凝液，NH₃—N高达3 065mg/L,致使整个曝气池中COD/TN完全失调，丧失了处理NH₃—N的能力。
　　经过两次冲击后的污泥，污泥中的微生物以厌氧菌占绝对优势菌种，因此转变曝气池中以硝化菌占优势菌种，使其恢复原状，可以考虑两种途径：①重新驯化；②自然恢复。
　　根据这两种方案分别对A、B系列采取相应措施：A系列引进生活污水，将反硝化池的空气管打开，抑制厌氧菌生长；B系列按照驯化的要求重新驯化，由于NH₃—N浓度较高，因此B系列在封闭曝气过程中，白色泡沫充斥整个池面，每天停止曝气1～2h，引进生活污水置换出白色泡沫。结果表明，经过30d后，A池污泥首先由黑色变成红褐色，而B池污泥颜色不稳定，依次出现的颜色为黑色→淡红色→淡绿色→黑色，再经过15d后，A池污泥颜色已恢复红棕色，而B池污泥颜色仍然是黑色，后将A池污泥倒入B池，B池颜色才逐渐变成红棕色。综合两种方案，利用硝化菌的自然世代更替(一般为15～30d)，引进生活污水作其营养源，既经济又方便，不须投入大量人力、财力、物力，节省不必要的开支。
4.2　污泥循环受阻
　　由于大量防腐层脱落，聚集在二沉池泥浆斗里，导致大量污泥堆积在二沉池内，同时NO^-₃—N在反硝化作用下发生脱氮反应，污泥上浮，造成大量污泥流失。处理水量及NO^-₃—N能力均减小。
　　当污泥循环泵堵塞时，大量污泥积聚在回流污泥池内，污泥发酵变臭发黑。由于未及时清理，污泥循环至曝气池，污泥颜色变成黑色，处理NH₃—N能力降低。通过清理二沉池、回流污泥泵，停止进工业废水，引进生活污水，排出发黑污泥等办法，污泥颜色不过几天逐渐恢复红棕色，因此污泥循环畅通是保证处理效果的前提。
4.3　污泥循环泵设计问题
　　污泥循环泵原设计采用液下泵，由于采用回流污泥作冷却水，导致轴承体磨损严重，振动大，后将冷却水改为生产水，但因泵轴太长，振动亦大，并且容易堵塞，运行性能极差，需要经常检修，迫使污泥循环中断，只得采用两台潜水泵代替回流污泥泵。而潜水泵的电缆线长期浸没在污泥中，容易腐烂，导致短路烧坏潜水泵，故建议将液下泵改为自吸式离心泵或螺杆泵。

5　结束语

　　(1)若要使出水COD、NH₃—N效果好，控制COD负荷率在0.23～0.50kg/(kgMLSS^.d)左右，NH₃—N负荷率控制在0.023～0.040kg/(kgMLSS^.d)，COD/TN控制在10～16左右。若COD/TN偏低，可以考虑外投加甲醇；若COD/TN偏高，可以考虑投加尿素。
　　(2)调节好硝化液内回流比。若出水NH₃—N偏高，通过调小内回流比，使NH₃—N反应充分些；若出水NO^-₃—N偏高，通过调大内回流比，使NO^-₃—N脱氮反应更加完全些。
　　(3)控制好DO。硝化区DO控制在2～3mg/L，避免内硝化液携带DO进入反硝化区，使反硝化菌完全利用NO^-₃—N中的氧进行呼吸，达到完全脱氮目的，同时又可节省电费。