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Technical articles一.A/DAT-IAT工藝脫氮機理初探
A/DAT-IAT工藝和傳(chuan) 統活性汙泥法一樣,都是利用微生物對廢水中汙染物進行分解,達到淨化水質的目的。與(yu) 傳(chuan) 統活性汙泥法不同的是,A/DAT-IAT工藝是由三個(ge) 不同功能的反應池組合而成,這三個(ge) 池既可看作在DAT-IAT池的基礎上前置了一個(ge) 缺氧池,也可看作A/O池與(yu) SBR池的串聯。
設計缺氧池就是為(wei) 了改善DAT-IAT工藝脫氮效率低的缺點。在缺氧池內(nei) 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(wei) 電子供體(ti) ,以回流混合液中的硝態氮作為(wei) 電子受體(ti) 進行厭氧呼吸。
從(cong) 動力學的角度分析,反硝化過程應屬於(yu) 零級反應。多數學者認為(wei) :當反硝化過程中有充足的有機碳源,同時NO3--N的濃度高於(yu) 0.1mg/L時,反硝化速率與(yu) NO3--N的濃度無關(guan) ,隻與(yu) 反硝化菌的數量有關(guan) [1]。缺氧池在脫氮的同時還可以降解有機汙染物,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(wei) 易降解的COD,使得係統生物降解更加容易。
硝化菌是化能自養(yang) 菌,生長率低,對環境條件變化較為(wei) 敏感。DAT池連續曝氣,整個(ge) 池處於(yu) *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製。由於(yu) 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,有利於(yu) 硝化菌的繁殖,硝化反應可以地進行。硝化速率還與(yu) 硝化菌數量有關(guan) ,由於(yu) A/DAT-IAT有的沉澱分離功能,無需像其它工藝那樣需要大體(ti) 積的沉澱池,就可以保證係統內(nei) 高濃度的MLSS,從(cong) 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,在沉澱階段和排水階段可以利用內(nei) 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係統既發揮了DAT-IAT對有機物廢水處理效果的優(you) 點,又改善了DAT-IAT係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(cong) A/DAT-IAT係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(you) 點。
1、池型結構
①構築物結構緊湊,集水量及水質調節、生化反應與(yu) 汙泥沉澱功能於(yu) 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(ti) 之間水力相通,中間池壁不用承受單向壓力,既有利於(yu) 保溫又能節省了土建費用和占地麵積。
②兩(liang) 池之間設有導流牆,避免了兩(liang) 池水力幹擾,改善了水力狀態。在沉澱和排水時,DAT池中的混合液從(cong) 隔牆底部平緩流入IAT池,將IAT池上清夜上托,不會(hui) 對沉澱汙泥產(chan) 生擾動,IAT池幾乎處於(yu) 靜態沉澱,其沉澱效果要優(you) 於(yu) 二沉池。
③根據生物反應動力學原理兩(liang) 池或者兩(liang) 池以上串聯運行的係統,從(cong) 整個(ge) 反應器內(nei) 看水流呈現推流態,而在不同反應器裏為(wei) *混合的複雜流態,這樣不僅(jin) 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,汙水廠主要構築物為(wei) 集水池、沉砂池、A/DAT-IAT池、汙泥池,沒有初次沉澱池、二次沉澱池,布局緊湊,易於(yu) 實現自動化。
2、工藝結構
①A/DAT-IAT係統的運行經曆了好氧、缺氧、厭氧、沉澱等階段,篩選了優(you) 勢菌種,抑製了絲(si) 狀菌的生長,汙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(wei) 電子受體(ti) ,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(yu) 經硝化後含有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(wei) 該段反硝化提供了外加碳源,另外,反硝化產(chan) 生的堿度可以提供給硝化段,中和該段產(chan) 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(wei) 進水衝(chong) 擊負荷在經過多級處理後,對出水水質的影響也大為(wei) 降低。
④由於(yu) 所有的生化反應都與(yu) 反應物濃度有關(guan) 。從(cong) 連續運行的缺氧池進水也就加速了缺氧反應,缺氧後的廢水進入反應池,提高了反應池的COD降解和硝化反應速率,從(cong) 而改善了係統的整體(ti) 處理效果,提高了出水水質。
⑤IAT池可視為(wei) 延時曝氣,有機物負荷非常低,有利於(yu) 硝化反應的進行,在沉澱階段可利用內(nei) 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。