氨氮与硝酸盐氮控制的概述
污水处理厂生化降解除氮过程中，除了溶解氧外，还有两个重要的参数不容忽视，那就是氨氮和硝酸氮。这三个参数互相关联，它们之间的对应关系能否调整得恰到好处，直接关系到污水处理的效果和曝气的电力消耗。在硝化过程中，鼓风机引入足量的空气，溶解氧浓度维持在约2mg/l的平均水平，随着氨氮（氨氮在线监测仪）浓度的减小，硝酸氮浓度相应增大。在反硝化过程中，鼓风机停止工作，溶解氧慢慢降低到0，这时进行的是厌氧反应，硝酸氮逐步被还原成氮气，除氮过程成功完成，氨氮浓度逐渐增高。之前经常也用orp这个参数来监测控制硝化和反硝化工艺，但orp这个参数不太稳定，有时会误警报，提前终止反硝化工艺。
污水的成分是不固定的，需根据污水的实际成分(如c、n、p等的实际比例)灵活调整所需要的曝气量。这不仅可以节省大量的电力消耗，还能够保证良好的净化处理效率。早期设计的污水厂只监测溶解氧单一参数，而未考虑氨氮和硝氮浓度变化会造成不可忽视的负面效果；有时只考虑去除有机碳，又忽略了硝化反应也需要消耗氧气，往往导致溶解氧不足；或者为去除更多的有机碳而单纯增加溶解氧。反而抑制了反硝化进程，影响脱氮效果。
不难看出，硝化与反硝化工艺过程蕴含着实现多变量化控制的可行性和可操作性。由此引申至整个脱氮除磷工艺过程来解析，更具实现多维极值控制的潜在规律有待探求。
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