城市污水处理厂出水中氨氮超标是一个复杂的问题，涉及多个方面的因素。以下是对其原因及对策的详细研究：

一、超标原因

污水处理设施不完善：污水处理厂的工艺流程和设备配置直接影响到氨氮的去除效果。如果处理设施不完善或设备运行不稳定，可能会导致氨氮无法被有效去除。

污水来源问题：污水中氨氮主要来自农田排水、养殖业废水、生活污水以及工业废水（如化肥厂废水）。这些污水源中的氨氮浓度较高，进入污水处理设施后可能使出水氨氮超标。

生化处理条件不足：

污泥浓度过低：生化系统没有调试好，活性污泥有效成分降低，没有达到可以去除氨氮的细菌浓度。

曝气不足：当好氧区曝气不足时，系统氨氮无法完全去除。

营养成分比例不达标：污水中碳氮磷比值不合适，缺乏足够的碳源来维持细菌的细胞合成。

pH值不适宜：污水pH值变化幅度大，影响活性污泥的沉降絮凝性，可能导致污泥解体，破坏活性污泥系统。

水温过低：硝化细菌对温度变化敏感，当污水温度低于一定值时，硝化速率会明显下降。

设计或管理问题：

设计负荷过小：污水处理设施的设计负荷过小，无法处理实际进水量。

监管不力：对污水处理厂的监管不到位，设备维护不及时，工艺参数调整不合理。

二、对策措施

优化处理工艺：

改进设备运行方式：调整设备运行参数，提高设备的稳定性和效率。

优化工艺流程：采用先进的处理技术，如生物脱氮技术（包括硝化和反硝化过程）、化学沉淀法等，提高氨氮的去除效率。

加强污水来源控制：

源头治理：对农田排水、养殖业废水等进行源头控制，减少氨氮排放。例如，推广生态农业、减少化肥使用等。

工业废水预处理：对工业废水进行预处理，降低其氨氮浓度后再排入污水处理厂。

改善生化处理条件：

提高污泥浓度：通过投加污泥接种驯化、添加碳源营养剂等方式培养污泥，提高污泥浓度。

增加曝气量：适当提高好氧区的曝气量，确保氨氮能够被完全氧化去除。

调整营养成分比例：添加营养剂，提高污水中碳氮磷比值，以满足细菌生长的需要。

控制pH值：把控好进水pH值，尽量控制生物硝化系统的混合液pH值大于7.0。

调节水温：对生化系统供暖，确保水温在适宜范围内，以提高硝化细菌的活性。

加强监管与监测：

加强设备维护：定期对处理设备进行检查和维护，确保其正常运行。

加强水质监测：实时监测污水处理厂进出水的水质指标，包括氨氮、总氮等，以便及时发现并解决问题。

完善管理制度：建立健全污水处理厂的管理制度，明确各级人员的职责和任务，确保各项措施得到有效执行。

城市污水处理厂出水中氨氮超标的原因是多方面的，需要采取综合性的对策措施来加以解决。通过优化处理工艺、加强污水来源控制、改善生化处理条件以及加强监管与监测等措施的实施，可以有效地降低出水氨氮浓度，确保污水处理厂出水水质达标。