总氮是反响水体富营养化的主要指标,是硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮和有机氮的总称。水体中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮含量超标,不但会使水环境质量恶化,还会对人类以及动植物有严重的危害作用,如饮用硝酸盐和亚硝酸盐含量过高的水,可使肝癌、食管癌、胃癌的发病率增高,由于硝酸盐和亚硝酸盐在自然条件下有可能转化为强致癌的亚硝酸胺,GB13456-2012《钢铁工业水污染物排放规范》中对排水中总氮请求控制在15mg/L以下。
1、系统概略
某钢厂硅钢碱废水处置系统处置来自生产线机组排放的碱性清洗废水、废液以及浓碱含油乳化液废水系统超滤出水,主要工艺流程如图1所示。
由于废水处置生化池pH控制指标及排水水质请求,将pH控制在6~9,在处置过程中采用硝酸作为pH调理剂。
2、存在的问题
在排水水质检测过程中,发现MBR出水总氮较高,超出排水控制指标请求,于是连续对处置工艺实行取样化验,详细数值见表1。
从表1中可看出,稀碱废水处置后总氮超出排放规范,固然水处置站有其它废水处置后兼并达标排放,但该股废水处置还需提升水质。
3、缘由剖析
来水总氮较低,但四处理工艺末端升高较多,在工艺处置过程中,惹起总氮升高的只要硝酸及生化池投加的氮源,经过表1数据剖析,经过硝酸pH调理后总氮升高较多,而生化后有所减低,稀碱废水运用硝酸作为pH值调理剂,在现有稀碱工业废水处理流程中无反硝化生物脱氮工艺的状况下,形成排放水中总氮浓度(主要是投加硝酸引入的硝酸盐惹起)升高以至超出排放规范。
4、处理计划
因来水碱性强,pH调理通常采取硝酸、盐酸、硫酸等强酸,硝酸惹起总氮升高,而盐酸中氯离子高对生化、MBR膜影响较大,硫酸根对好氧生物处置工艺影响不大,较多废水处置系统采用硫酸实行pH值调理,然后进入好氧生化处置,系统运转良好,可实行自创。
5、可行性剖析
5.1 微生物营养需求
稀碱废水处置系统设计时,由于思索到生产来水中氮源的匮乏,引入硝酸作为pH调理剂的同时,也能对微生物补充充足的氮源。现稀碱废水原水BOD5值在200~500mg/L,关于好氧微生物群体,其所需营养比经历值为BOD5:N:P=100:5:1,则氮源需10~25mg/L,依据实践运转监测,稀碱原水中氮源在5~15mg/L(由来水及超滤硝酸清洗液奉献),缺乏局部可在接触氧化池中投加营养剂实行补充。
因而,从好氧微生物群体所需营养思索,稀碱原水中所含氮源,并配合营养剂的运用,完整能满足微生物群体对氮源的需求,可降低因投加硝酸向系统引入过多硝酸盐形成总氮超标的环保压力。
5.2 对生化池的影响
稀碱废水处置生化系统采用接触氧化工艺降解废水中有机污染物,属于好氧生物处置工艺。目前没有材料显现硫酸根离子对好氧生物处置系统存在大的影响,思索到微生物针对特定环境的顺应性,为维持系统运转的稳定,在运用硫酸替代硝酸过程中将采取按部就班的替代方式,使微生物得到足够时间的驯化,在替代计划施行过程中,同时配合生物增效剂和营养剂的运用。
5.3 对MBR的影响
硫酸投参加稀碱废水处置系统,针对MBR反响器主要担忧有硫酸钙在膜外表堆积形成膜污堵的风险。经过剖析,稀碱废水系统来水中钙硬度(以碳酸钙计)在50~100mg/L,折算成Ca2+离子浓度在0.5×103~1.0×103mol/L。经查硫酸钙的溶度积常数为9.1×10-6,如有硫酸钙沉淀析出时,系统中SO42-离子浓度需到达18.2×10-3~9.1×10-3mol/L,即873.6~1747.2mg/L,而稀碱废水来水pH值正常在10.0~12.0,中和至pH值7.0时,耗费硫酸产生的SO42-离子浓度最高在480mg/L左右,同时MBR反响器采用的是超滤膜组件,超滤膜主要用于去除悬浮物、胶体、大分子有机物、细菌以及病毒,对Ca2+离子和SO42-离子截留率小,不会形成两种离子在MBR池的浓度累积。因而,从Ca2+离子和SO42-离子浓度剖析,硫酸钙在MBR反响器膜外表的堆积概率小,在整个稀碱废水处置系统流程中,废水进入MBR反响器之前,需求依次经过混凝和絮凝、气浮、接触氧化等处置工序,硫酸绝大局部在混凝池投加,即便因浓度高构成硫酸钙不溶物,在混凝和絮凝、气浮工序中也将会得到良好的去除。MBR反响器经过时断时续的运转,有机物和无机盐将会形成膜的污染和结垢,招致跨膜压差升高,通量降落。为了稳定运转,须定期对膜组件实行清洗,清洗方式包括在线清洗和离线槽外清洗,清洗包括针对无机物的酸性清洗和针对有机污染物的碱性清洗,因而,即便MBR反响器膜上有硫酸钙堆积物的污染,可经过正常的酸性清洗实行消弭。
综上,硫酸投参加稀碱废水处置系统,针对MBR反响器中硫酸钙在膜外表堆积的风险可控。
6、改造效果
增加一套硫酸加药系统,取代硝酸,依据PH状况实行自动调理,运用约半月后,排水总氮逐渐降低并到达排水指标请求,见表2所示。
7、结语
硅钢废水品种多,水质较复杂,废水处置难度大,随着环保管控的不时深化,废水处置后排水水质不时提升,在日常运转管理中,需增强处置工艺的参数控制及水质检测工作,及时剖析存在的问题,并采取相应措施,只要做好精密化管理,才干保证处置水质稳定。