ADAT-IAT工藝的由來及其運行過程

第第頁ADAT—IAT工藝的由來及其運行過程ADAT—IAT工藝的由來及其運行過程1.A/DAT—IAT工藝的由來活性污泥法是一種應用廣泛且特別具有潛力的廢水處理技術[1]。自1914年該技術在英國被應用以來至今已有90多年的歷史了，在該技術顯現(xiàn)的初期，由于受到理論水平、運行和管理等技術條件的限制，使它的應用和推廣工作進展緩慢。近50年來，隨著對其生物反應和凈化機理的廣泛深入的討論以及該法在生產(chǎn)應用技術上的不斷改進和完善，使它得到了很大的進展。相繼顯現(xiàn)了多種工藝流程和工藝方法，使得活性污泥法的應用范圍漸漸擴大，處理效果不斷提高，工藝設計和運行管理更加科學化。目前，該方法在廢水生物處理中還處于首要地位，據(jù)*新資料顯示，在全球近6萬座城市污水處理廠中，有3萬多采納活性污泥工藝，其中美國有9000余座，日本采納活性污泥法的污水廠占污水廠總數(shù)的86.7％?；钚晕勰喾ㄊ俏覈壳安杉{*重要的污水處理工藝，占已建成的污水處理廠總數(shù)超過了70％。盡管活性污泥法得到了廣泛的應用，但它還存在一些缺點，給污水處理廠生產(chǎn)運行帶來肯定的困難。以傳統(tǒng)活性污泥法為例，歸納一下活性污泥法在運行中存在的重要問題。1.活性污泥法對廢水水量、水質(zhì)變化的適應性較差；2.污泥膨脹問題是活性污泥法自產(chǎn)生以來一直伴隨并常常發(fā)生的一個扎手的問題。它引起污泥結構松散，沉淀壓縮性能差，直接影響出水水質(zhì)，并危害整個生化系統(tǒng)的運作[2]；3.污泥產(chǎn)量大，通常占廢水總量的0.5％～1％，成分多而雜既含有大量的有機物，又含有害的重金屬、病原微生物等，處理和處置費用高[3]；4.脫氮除磷效果差，一般只有20％～30％左右；5.曝氣結構膨大，占地面積大；6.運行管理操作多而雜，管理專業(yè)水平要求高。以上概括以傳統(tǒng)活性污泥法為中心的工藝在應用中存在的一些問題。國內(nèi)外很多學者進行了大量的討論和探討，在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎上進行了各種改進，產(chǎn)生了很多種不同的活性污泥工藝，一些工藝較傳統(tǒng)工藝處理功能加強，一些工藝運行更加穩(wěn)定，而另外一些工藝的費用大大降低或者運行更加便利。這些工藝上的改進，充分充足了各種不同的處理要求。其中SBR法就是為了克服傳統(tǒng)活性污泥法的缺點進展起來的。20世紀70時代初，美國R.Irvine教授等開展了活性污泥SBR法的初步討論，并于1971年發(fā)表了《運用間歇式活性污泥法處理廢水》的出名論文，為SBR法以后的進展奠定了理論基礎。80時代后，由于現(xiàn)代儀表和掌控技術的巨大進展，電磁閥、氣動閥、液位傳感器、電子定時掌控器，龍其是微機等自動掌控裝置廣泛應用于水處理技術，使得SBR法運行操作自動化掌控得以實現(xiàn)，在歐、美、澳、日等國家得到了快速的進展。80時代中期，我國開始對SBR法進行系統(tǒng)討論與應用，1985年虞壽樞等為上海市吳凇肉聯(lián)廠設計并投產(chǎn)了我國**座SBR法廢水處理設施，劉永凇等人也打開了對SBR法特性的討論。在SBR法的掌控技術方面，哈爾濱建筑大學的彭永臻等人對SBR法反應時間的計算機掌控參數(shù)進行了討論。90時代尤其是近幾年來，該工藝在我國工業(yè)廢水處理領域應用特別廣泛，在國內(nèi)各大中城市已有多座SBR法處理設施投入運行，其中采納SBR法處理的廢水重要是屠宰廢水、苯胺廢水、含酚廢水、啤酒廢水、化工廢水、淀粉廢水等，為我國的環(huán)境保護發(fā)揮積極作用。但傳統(tǒng)的SBR法在工程應用中仍存在肯定局限性。譬如，若進水量較大，則需要調(diào)整反應系統(tǒng)，從而增大投資，而對出水水質(zhì)有特別要求，如脫氮、除磷等，則還需對工藝進行適當改進。因而SBR工藝在設計和運行中，依據(jù)不同的水質(zhì)條件、使用場合和出水要求有了很多新的變化和進展，產(chǎn)生了很多變型，重要包括ICEAS、CASS、IDEA、UNITANK和DAT—IAT等工藝。DAT—IAT工藝是為了克服ICEAS的缺點將預反應池改為與SBR反應池（IAT）分立的預曝氣池DAT，DAT池連續(xù)進水、連續(xù)曝氣，IAT池間歇曝氣、沉淀和排水，在沉淀階段不受進水的影響，且加添了從IAT到DAT的回流裝置。依據(jù)本課題處理水質(zhì)要求，在DAT—IAT工藝基礎上前置一個缺氧池（A），即形成了A/DAT—IAT工藝，由缺氧池、DAT池和IAT池三部分串聯(lián)而成的。2.A/DAT—IAT工藝運行過程缺氧攪拌曝氣曝氣缺氧攪拌曝氣沉淀缺氧攪拌曝氣潷水圖2.1A/DAT—IAT工藝工序Figure2.1DAT—IATtechniqueworkingprocedureA/DAT—IAT工藝的反應機理及污染物的去除機理與傳統(tǒng)活性污泥法、SBR法基本相同，僅是構筑物的構成方式和運行操作不同[4]。它是在一組反應池中，在時間上進行各種目的不同的操作。實在操作工序如下：1.進水階段廢水首先連續(xù)流入缺氧池，連續(xù)進水使得A/DAT—IAT工藝比典型的SBR法更有優(yōu)越性，不需要調(diào)整池和進水掌控系統(tǒng)，節(jié)省了建設成本和占地面積。缺氧池和DAT池混合液分別通過雙層導流設施流入DAT池、IAT池，這樣避開了水力短路。2.反應階段缺氧池內(nèi)的進水與從DAT池中回流來的硝化液完全混合，在反硝化菌的作用下進行脫氮反應，將NOX－—N轉化成氮氣，可以利用進水中的有機碳源，削減了外加碳源，甚至不需要外加碳源，同時產(chǎn)生的堿度可以下硝化段的堿度，中和該段產(chǎn)生的H+。缺氧池內(nèi)不曝氣，只攪拌，保持污泥處于懸浮狀態(tài)。曝氣分兩部分，DAT池連續(xù)曝氣，池中水流呈完全混合狀態(tài)，絕大部分NH3—N被硝化菌轉化為NO3―—N。IAT池間歇曝氣，難降解有機物和NH3—N在IAT池進一步降解。為了達到更好的沉淀效果，在沉淀階段前進行短暫的曝氣，以除去附著在污泥上的氮氣。3.沉淀階段沉淀階段相當于傳統(tǒng)活性污泥法的二次沉淀池的功能。沉淀階段只發(fā)生在IAT池，混合液中的污泥與上清夜分別。DAT池中的水從底部平緩流入IAT池，對IAT池不會產(chǎn)生干擾，因此其沉淀效率顯著高于一般二沉池的動態(tài)沉淀。4.排水階段排水水階段只發(fā)生在IAT池，當水位達到*高時，沉淀階段結束，開始進入排水階段。排水有專門潷水設備，對沉淀下去的污泥不會產(chǎn)生擾動，當水位達到*低時，停止?jié)?，剩下的一部分處理水可作循環(huán)和稀釋用。IAT池不直接排放處理水，因此不像連續(xù)進水連續(xù)出水的活性污泥法那樣簡單受負荷變化的影響。IAT池底部沉降的活性污泥大部分作為該池下個處理周