在工业污水处理系统中，某处理单元可能存在出水氨氮高于进水的问题，其直接原因概括为以下几点：
一、操作不当，实验存在误差
在采集水样、进行化验、分析数据的过程不规范，都会使化验数据存在较大差异。通常有采集的水样不具备代表性，化验过程中步骤操作失误，化验室发生环境变化，分析数据错误，分析仪器发生异常，水样弄混等，这种情况属于低级错误，应尽量避免。当出现出水氨氮反高于进水的这种问题时应首先排除这种错误。
二、废水中含有有机氮
一般情况下废水中含有有机氮的这种情况很多，但含有的有机氮使出水氨氮浓度高于进水氨氮浓度还需要伴随其他条件发生：
①氨化作用大于硝化反应
有机氮首先需要发生氨化作用产生氨氮，氨氮才可以被硝化细菌氧化分解为硝态氮，若硝化反应速率低于氨化作用，原有氨氮没被彻底氧化，还导致氨氮积累、增加。而发生氨化作用大于硝化反应的情况，主要原因有硝化池溶解氧偏低、硝化菌种浓度低、氨化消耗了水中大部分碱度、pH至偏低、温度异常等，都会导致氨氮转化为硝基氮的条件不充足。
②设有化学氧化、高级氧化处理
对于可生化性差的有机氮废水处理，前处理通常采用化学氧化、高级氧化等工艺技术，这些处理工艺可以使有机氮开环、断链，使得氮形成铵根离子。
三、污泥发生解体
当环境发生异常时，菌种受到冲击死亡，污泥发生解体，原本氮元素已经形成有机体存在于细菌体中，经过解体后有机氮再次被释放出来。常常能导致污泥解体的原因主要有：
①工业废水水质浓度冲击大，包括COD浓度、pH值，瞬间冲击使得硝化菌成为劣势菌，硝化速率降低；
②曝气量偏大，造成污泥自氧化；
③长期低负荷运行，造成活性污泥处于老化状态，当系统负荷增高后，污泥抗冲击能力差；
④其他造成硝化系统崩溃的情况。
四、氮源的引入
①外加氮源，当C/N比较高时，为了使有机物得到降解，常常需要投加氮源来保证有适宜的C/N比，当投加失误、对计算投加量没有明确概念的，容易造成氮源代谢不了，使得氨氮升高。
②投加的药剂中含有氮元素。
五、吸附达到饱和
采用吸附工艺时，当吸附材料达到饱和状态时，会向水中释放被吸附的氨氮。
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