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技術文章
Technical articles
更新時間：2017-07-18
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1.A/DAT-IAT工藝的由來
活性污泥法是一種應用廣泛且非常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，在該技術出現的初期，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研究以及該法在生產應用技術上的不斷改進和完善，使它得到了很大的發展。相繼出現了多種工藝流程和工藝方法，使得活性污泥法的應用范圍逐漸擴大，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，據資料顯示，在近6萬座城市污水處理廠中，有3萬多采用活性污泥工藝，其中美國有9000余座，日本采用活性污泥法的污水廠占污水廠總數的86.7％。活性污泥法是我國目前采用主要的污水處理工藝，占已建成的污水處理廠總數超過了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，給污水處理廠生產運行帶來一定的困難。以傳統活性污泥法為例，歸納一下活性污泥法在運行中存在的主要問題。
1.活性污泥法對廢水水量、水質變化的適應性較差；
2.污泥膨脹問題是活性污泥法自產生以來一直伴隨并常常發生的一個棘手的問題。它引起污泥結構松散，沉淀壓縮性能差，直接影響出水水質，并危害整個生化系統的運作[2]；
3.污泥產量大，通常占廢水總量的0.5％～1％，成分復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.運行管理操作復雜，管理專業水平要求高。
以上概括以傳統活性污泥法為中心的工藝在應用中存在的一些問題。外許多學者進行了大量的研究和探討，在傳統活性污泥法的基礎上進行了各種改進，產生了很多種不同的活性污泥工藝，一些工藝較傳統工藝處理功能增強，一些工藝運行更加穩定，而另外一些工藝的費用大大降低或者運行更加方便。這些工藝上的改進，充分滿足了各種不同的處理要求。其中SBR法就是為了克服傳統活性污泥法的缺點發展起來的。
20世紀70年代初，美國R.Irvine教授等開展了活性污泥SBR法的初步研究，并于1971年發表了《運用間歇式活性污泥法處理廢水》的論文，為SBR法以后的發展奠定了理論基礎。80年代后，由于現代儀表和控制技術的巨大發展，電磁閥、氣動閥、液位傳感器、電子定時控制器，龍其是微機等自動控制裝置廣泛應用于水處理技術，使得SBR法運行操作自動化控制得以實現，在歐、美、澳、日等國家得到了迅速的發展。80年代中期，我國開始對SBR法進行系統研究與應用，1985年虞壽樞等為上海市吳凇肉聯廠設計并投產了我國*座SBR法廢水處理設施，劉永凇等人也展開了對SBR法特性的研究。在SBR法的控制技術方面，哈爾濱建筑大學的彭永臻等人對SBR法反應時間的計算機控制參數進行了研究。90年代尤其是近幾年來，該工藝在我國工業廢水處理領域應用非常廣泛，在各大中城市已有多座SBR法處理設施投入運行，其中采用SBR法處理的廢水主要是屠宰廢水、苯胺廢水、含酚廢水、啤酒廢水、化工廢水、淀粉廢水等，為我國的環境保護發揮積極作用。
但傳統的SBR法在工程應用中仍存在一定局限性。譬如，若進水量較大，則需要調節反應系統，從而增大投資，而對出水水質有特殊要求，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，根據不同的水質條件、使用場合和出水要求有了許多新的變化和發展，產生了許多變型，主要包括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池連續進水、連續曝氣，IAT池間歇曝氣、沉淀和排水，在沉淀階段不受進水的影響，且增加了從IAT到DAT的回流裝置。
根據本課題處理水質要求，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2.1 A/DAT-IAT工藝工序
Figure2.1 DAT-IAT technique working procedure
A/DAT-IAT工藝的反應機理及污染物的去除機理與傳統活性污泥法、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。具體操作工序如下：
1.進水階段
廢水首先連續流入缺氧池，連續進水使得A/DAT-IAT工藝比典型的SBR法更有*性，不需要調節池和進水控制系統，節約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，這樣避免了水力短路。
2.反應階段
缺氧池內的進水與從DAT池中回流來的硝化液*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，減少了外加碳源，甚至不需要外加碳源，同時產生的堿度可以下硝化段的堿度，中和該段產生的H+。缺氧池內不曝氣，只攪拌，保持污泥處于懸浮狀態。曝氣分兩部分，DAT池連續曝氣，池中水流呈*混合狀態，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活性污泥法的二次沉淀池的功能。沉淀階段只發生在IAT池，混合液中的污泥與上清夜分離。DAT池中的水從底部平緩流入IAT池，對IAT池不會產生干擾，因此其沉淀效率顯著高于一般二沉池的動態沉淀。
4.排水階段
排水水階段只發生在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生擾動，當水位達到低時，停止潷水，剩下的一部分處理水可作循環和稀釋用。IAT池不直接排放處理水，因此不像連續進水連續出水的活性污泥法那樣容易受負荷變化的影響。IAT池底部沉降的活性污泥大部分作為該池下個處理周期使用，一部分污泥用污泥泵連續打回DAT池作為DAT池的回流污泥，多余的剩余污泥引至污泥處理系統進行污泥處理。
5.閑置階段
IAT池中沉淀階段結束到下個周期開始期間會出現一個閑置期，根據廢水的性質和處理要求決定其長短或者取消。在該時段內可進行攪拌或曝氣，以保持污泥的活性。
當前位置：
