A/DAT-IAT工藝設計中的若干問題

更新時間：2009-07-17 10:59 來源：作者: 閱讀：1010

DAT-IAT(Demand Aeration Tank-Intermittent　AerationTank)工藝，即連續(xù)進水、連續(xù)-間歇曝氣工藝，是一種適用于處理水量水質(zhì)變化較大的污水處理新工藝，既有傳統(tǒng)活性污泥法的連續(xù)性和高效性，又具有SBR法的靈活性。1999年建成的天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠(10×104m3/d)在國內(nèi)首次采用了該工藝；采用該工藝的撫順三寶屯污水處理廠(25×104m3/d)于2001年底建成投產(chǎn)；本溪污水處理廠(22.5×104m3/d)采用前置厭氧反應器的DAT-IAT工藝，即A/DAT-IAT(Anaerobic/Demand Aeration Tank-Intermittent Aeration Tank)工藝，以加強生物除磷作用，目前已進入生產(chǎn)試運行階段。
　　
由于A/DAT-IAT工藝系統(tǒng)是較新的處理工藝，我國現(xiàn)行的手冊、規(guī)范都沒有系統(tǒng)的設計參數(shù)。為了更合理地設計和運行A/DAT-IAT工藝，筆者根據(jù)試驗研究及對3座大型污水處理廠的實際運行結(jié)果提出了一些見解以供設計參考。

1 沉淀及潷水時間對系統(tǒng)的影響

沉淀和排水階段時間不宜超過曝氣時間。試驗發(fā)現(xiàn)，周期為3h(0.5h曝氣，1.5h沉淀，1 h潷水)工況時系統(tǒng)出水不穩(wěn)定、磷去除效果下降，并出現(xiàn)大塊污泥上浮現(xiàn)象。原因是IAT只經(jīng)過很短的曝氣時段即進入長時間的沉淀和潷水時段，在此期間IAT池中發(fā)生反硝化反應，硝酸鹽被迫原為氮氣。它和混合液接觸降低了污泥密度，造成片狀污泥上浮，影響出水水質(zhì)；而在潷水末期系統(tǒng)又處于厭氧狀態(tài)，磷又重新釋放到水中，使出水含磷量大大增加。另一方面，IAT池處于曝氣狀態(tài)時污泥回流泵回流的污泥量最大，此后在短時間內(nèi)就在泵周圍形成空洞，只回流污水而沒有污泥，因此沉淀排水階段時間過長會使污泥沉積在IAT池中，進一步促進缺氧條件的形成，加速了污泥的上浮。
　　
但沉淀和排水時間也不可太短。試驗同時發(fā)現(xiàn)，沉淀時間為0.5h時出水SS增加，出水水質(zhì)難似達標；而排水時間為0.5h時造成單位時間內(nèi)排水量太大，過急的出水流速會使①DAT池中的活性污泥快速涌向IAT池，造成DAT池中MLSS濃度急劇下降，同時擾動IAT中已沉降的污泥致使出水帶有大量絮狀體；②該工藝是連續(xù)進水工藝，流速過急會使在反應區(qū)內(nèi)的擴散前沿迅速進入排水區(qū)，最終導致原污水“短路”，影響出水水質(zhì)。因此，沉淀和潷水時間各為1h左右為宜。筆者認為處理典型城市污水采用4h(2h，l h，1 h)周期比較合適，當進水COD負荷較高時可采用6h(4h，l h，1 h)。

2 厭氧反應器體積的確定

試驗時發(fā)現(xiàn)當厭氧反應器體積從占反應器總體積的6%增加到18%時，TP的去除率從83.3%提高到了90.2%，因為增加體積比就相當于延長了水力停留時間，無疑會使TP的去除率提高；但當體積比大于14%后，TP去除率的增長幅度較緩慢，原因是聚磷菌在反應器中停留時間過長，為了維持自身的生命活動，聚磷菌被迫進行內(nèi)源呼吸進而釋放出相應的貯磷聚合物，這種釋放是不會提高TP的去除效果[1]。另外，厭氧反應器體積過大也會使基建投資相應增加。因此，A/DAT-IAT工藝中的厭氧反應器大小只要確保磷能充分釋放出來和達到出水水質(zhì)指標要求即可。

3 回流比的確定

A/DAT-IAT工藝回流由二部分組成：回流至厭氧反應器和回流至DAT池，分別為外回流、內(nèi)回流。
　　
天津開發(fā)區(qū)污水處理廠在國內(nèi)首次采用DAT-IAT形式，設計平均ρ(MLSS)為5 000mg/L(DAT池4 500mg/L，IAT池5 500mg/L)，并確定回流比為450%。但在實際運行過程中發(fā)現(xiàn)回流污泥泵動力消耗過大，污水處理廠難以承受，因此該廠目前運行時僅采用180%左右，但出水完全能達到國家污水排放標準。在設計撫順和本溪污水處理廠時吸取了上述經(jīng)驗和教訓，ρ(MLSS)均采用4300mg/L，最大內(nèi)回流比采用200%。
　　
采用A/DAT-IAT工藝的本溪污水處理廠還存在外回流問題。從圖1可見[2]，外回流比在20%～30%時處理效果最佳。回流量較小無法保證厭氧反應器中的污泥濃度，也沒有足夠數(shù)量的聚磷菌，從而影響磷的釋放及除磷效果；當回流比較大時，雖然可提高厭氧反應器中的污泥濃度，但回流是與IAT池的曝氣階段同時進行的，回流液中的溶解氧和NOx--N濃度也相對提高，制約了磷的釋放。因此最終確定該處理廠的外回流為25%。

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