总氮是富营养化的主要指标，是硝态氮、亚硝酸盐氮、氨氮和有机氮的总称。水体中硝态氮和亚硝酸盐氮含量超标，不仅会恶化水环境质量，还会对人类、动植物造成严重危害，如饮用硝酸盐和亚硝酸盐含量较高的水。它可以增加肝癌、食道癌和胃癌的发病率，因为硝酸盐和亚硝酸盐在自然条件下可能转化为强致癌的亚硝酸胺。GB134562012“钢铁工业水污染物放电标准”要求，排水总氮应控制在15 mg/L以下。

1.系统概述

某钢厂硅钢碱废水处理系统是对生产线排放的碱洗废水、废液和浓缩碱油乳化废水系统的超滤废水进行处理。主要工艺流程如图1所示。

针对污水处理生化池的pH控制指标和出水水质要求，将pH控制在6：9，处理过程中采用硝酸作为pH调节剂。

(二)存在的问题。

在排水水质检测过程中，发现MBR出水总氮偏高，超过排放控制指标要求，因此对处理过程进行连续采样检测，具体数值如表1所示。

从表1可以看出，稀碱废水处理后总氮超过放电标准。虽然合并其他污水处理站达到放电标准，但该污水处理单元的水质仍有待改善。

3.原因分析

进水中的总氮相对较低，但在处理过程结束时增加得更多。在处理过程中，只有硝酸和生化池中添加的氮源才会引起总氮的增加。通过对表1中数据的分析，调整硝酸pH后总氮增加较多，生化处理后总氮减少。稀碱废水采用硝酸作为pH调节剂，现有的稀碱废水处理工艺没有反硝化生物脱氮工艺。导致排放水中总氮浓度(主要由添加硝酸引起)增加甚至超过放电标准。

4.解决方案

由于进水的强碱性，pH调节一般采用硝酸、盐酸、硫酸等强酸，导致总氮增加，而盐酸中的高氯离子对生化和MBR膜影响较大，硫酸盐对好氧生物处理工艺影响不大。大多数废水处理系统采用硫酸调节pH值，然后进入好氧生化处理。该系统运行良好，具有一定的借鉴意义。

5.可行性分析

5.1微生物营养需要量

在稀碱废水处理系统的设计中，考虑到生产水中氮源的缺乏，引入硝酸作为pH调节剂，同时也可以为微生物补充充足的氮源。目前，稀碱废水原水的BOD5值为200×500 mg/L，对于好氧微生物种群，所需营养比为BOD5：N：P=100：5：1，氮源需要10×25 mg/L，根据实际运行监测，稀碱原水中氮源为5~15 mg/L(水源水和超滤硝酸净化液的贡献)，不足的部分可通过接触氧化池投加营养物质补充。

因此，考虑到好氧微生物种群所需的营养，稀碱原水中所含的氮源，结合营养物质的利用，完全可以满足微生物种群对氮源的需求。通过投加硝酸，可以减轻系统中引入过多硝酸盐造成的总氮超标的环境压力。

5.2对生化池的影响

稀碱废水处理生化系统采用接触氧化法降解废水中的有机污染物，属于好氧生物处理工艺。目前还没有资料表明硫酸盐离子对好氧生物处理系统的影响很大，考虑到微生物对特定环境的适应性，为了保持系统的稳定性，在使用硫酸代替硝酸的过程中，会采取分步替代的方式，使微生物得到足够的时间驯化，并在替代方案实施过程中配合使用生物增效剂和营养剂。

对MBR的影响

在稀碱废水处理系统中加入硫酸，主要是针对MBR反应器主要担心硫酸钙沉积在膜表面造成膜污染的风险。经分析，稀碱废水系统进水钙硬度(以碳酸钙计算)为50×100 mg/L，换算成Ca2+离子浓度为0.5×10。

三

~1.0x10

三

mol/L。硫酸钙的溶度积常数为9.1×10。

-6

如果硫酸钙沉淀，那么在系统中

四

2-