技術文章
Technical articles一.A/DAT-IAT工藝脫氮機理初探
A/DAT-IAT工藝和傳統活性污泥法一樣,都是利用微生物對廢水中污染物進行分解,達到凈化水質的目的。與傳統活性污泥法不同的是,A/DAT-IAT工藝是由三個不同功能的反應池組合而成,這三個池既可看作在DAT-IAT池的基礎上前置了一個缺氧池,也可看作A/O池與SBR池的串聯。
設計缺氧池就是為了改善DAT-IAT工藝脫氮效率低的缺點。在缺氧池內的缺氧環境下,DAT池中的硝態氮液大量回流至缺氧池進行反硝化反應。反硝化菌可以利用原水中充足的有機碳源來作為電子供體,以回流混合液中的硝態氮作為電子受體進行厭氧呼吸。
從動力學的角度分析,反硝化過程應屬于零級反應。多數學者認為:當反硝化過程中有充足的有機碳源,同時NO3--N的濃度高于0.1mg/L時,反硝化速率與NO3--N的濃度無關,只與反硝化菌的數量有關[1]。缺氧池在脫氮的同時還可以降解有機污染物,降低了DAT池有機負荷,提高了DAT池硝化速率,增強了DAT池的硝化效果。此外,缺氧池還存在水解發酵作用,難降解的COD水解為易降解的COD,使得系統生物降解更加容易。
硝化菌是化能自養菌,生長率低,對環境條件變化較為敏感。DAT池連續曝氣,整個池處于*混合狀態,流入DAT的廢水很快就被稀釋了,減少了一些有毒物質和重金屬對細菌的破壞或抑制。由于廢水中大部分有機物被用作反硝化的外加碳源,因此在DAT池中有機負荷較低,有利于硝化菌的繁殖,硝化反應可以地進行。硝化速率還與硝化菌數量有關,由于A/DAT-IAT有的沉淀分離功能,無需像其它工藝那樣需要大體積的沉淀池,就可以保證系統內高濃度的MLSS,從而維護了較高濃度的硝化菌。IAT池在曝氣階段進行硝化反應,在沉淀階段和排水階段可以利用內源碳源進行反硝化反應,進一步降低了NH3-N濃度。
綜上所述,A/DAT-IAT系統既發揮了DAT-IAT對有機物廢水處理效果的優點,又改善了DAT-IAT系統脫氮效率低的缺點。因此,A/DAT-IAT工藝對高濃度的有機物和NH3-N廢水的處理具有良好的應用前景。
二. A/DAT-IAT工藝的特點
綜上所述,從A/DAT-IAT系統的工作原理及運行方式可以看出,A/DAT-IAT工藝在結構上和工藝上具有許多其它工藝*的優點。
1、池型結構
①構筑物結構緊湊,集水量及水質調節、生化反應與污泥沉淀功能于一身,無需另建二沉池。池型采用矩形,可以利用公用池壁,池體之間水力相通,中間池壁不用承受單向壓力,既有利于保溫又能節省了土建費用和占地面積。
②兩池之間設有導流墻,避免了兩池水力干擾,改善了水力狀態。在沉淀和排水時,DAT池中的混合液從隔墻底部平緩流入IAT池,將IAT池上清夜上托,不會對沉淀污泥產生擾動,IAT池幾乎處于靜態沉淀,其沉淀效果要優于二沉池。
③根據生物反應動力學原理兩池或者兩池以上串聯運行的系統,從整個反應器內看水流呈現推流態,而在不同反應器里為*混合的復雜流態,這樣不僅保證了穩定的處理效果,還提高了反應器的容積利用率。
④工藝流程短,污水廠主要構筑物為集水池、沉砂池、A/DAT-IAT池、污泥池,沒有初次沉淀池、二次沉淀池,布局緊湊,易于實現自動化。
2、工藝結構
①A/DAT-IAT系統的運行經歷了好氧、缺氧、厭氧、沉淀等階段,篩選了優勢菌種,抑制了絲狀菌的生長,污泥的沉降性能和脫水性能良好。微生物可通過多種途徑進行代謝,利用不同形態的氧源作為電子受體,使有機物的降解更*且能耗又省,脫氮效果更好。
②廢水先流入缺氧池與經硝化后含有NO2--N和NO3--N的回流液混合,進行反硝化反應。廢水中的有機物為該段反硝化提供了外加碳源,另外,反硝化產生的堿度可以提供給硝化段,中和該段產生的H+。
③A/DAT-IAT工藝適應水量水質變化大的廢水,具有抵抗毒性的功能、運行穩定、處理效率高、出水質量好。因為進水沖擊負荷在經過多級處理后,對出水水質的影響也大為降低。
④由于所有的生化反應都與反應物濃度有關。從連續運行的缺氧池進水也就加速了缺氧反應,缺氧后的廢水進入反應池,提高了反應池的COD降解和硝化反應速率,從而改善了系統的整體處理效果,提高了出水水質。
⑤IAT池可視為延時曝氣,有機物負荷非常低,有利于硝化反應的進行,在沉淀階段可利用內源碳進行反硝化反應。廢水中的有機物和NH3-N在IAT池進一步降解,確保了出水水質。