A/DAT-IAT工艺处理高浓度氨氮废水
随着经济的快速发展,石化、化肥、食品、炼焦和治金等行业以及垃圾填埋带来大量高浓度氨氮废水,造成了严重的环境污染,尤其是水体的富营养化。根据传统生物脱氮机理,微生物必须处于好氧和缺氧的交替环境中进行硝化和反硝化反应,才能顺利完成脱氮的过程。这种交替环境中可以通过两种途径来实现,一是在空间上设置不同的反应器来完成(如A/O法),二是在同一个反应器通过时间顺序来完成(如SBR法)。A/O法是目前运用最广泛的生物脱氮工艺,具有流程简单,装置少,勿需外加碳源,因此其建设费用和运行费用较低,但是容易受外界因素影响,出水水质不稳定。传统SBR法具有结构简单、处理效果好的特点,但由于其间歇进水、反应周期长,如果有脱氮要求时需外加碳源,因而制约其大规模、大范围的应用。A/DAT-IAT工艺是SBR工艺继ICEAS、CASS、CAST、IDEA发之后不断完善发展起来的一种新工艺,它的出现受到广大学者的重视。试验证明A/DAT-IAT系统具有良好的生物脱氮能力和运行稳定。
1 A/DAT-IAT系统介绍
A/DAT-IAT系统由一个缺氧池、一个DAT池和一个IAT池三部分串联组成(如图1)。原污水通过粗格栅、沉砂池等预处理设
施后首先进入缺氧池,与DAT池回流硝化液混合并完成微生物反硝化反应,生成N2和N2O逸出了污水。缺氧池内不曝气,只搅拌,使污泥保持悬浮状态。随后上面的污水进入主曝气DAT池,DAT池连续曝气,在供氧充足的条件下,污水中有机物和氨氮得到有效地降解。DAT池中的大部分混合液通过内循环回流至前端的缺氧池,回流比控制在100~500%范围内,少部分混合液流入IAT池。IAT池间歇曝气、间歇沉淀和间歇滗水,有机物和氨氮进一步降解。 IAT池中底部沉降的活性污泥大部分作为该池下个处理周期使用,一部分污泥用污泥泵连续打回DAT池作为DAT池的回流污泥,多余的剩余污泥引至污泥处理系统进行污泥处理。
A/DAT-IAT系统实质由A/O法和SBR法串联而成,具有两者优点。A/DAT-IAT工艺与A/O法一样连续进水,避免了进水控制繁琐,提高了反应池的利用率,节约了成本,同时又与传统SBR法一样间歇曝气,并根据原水水质水量变化来调整运行周期,使之处于最佳工况[4]。DAT池的硝化液通过内循环回流至缺氧池内完成反硝化反应,可以利用原污水中的有机物作为碳源,节约了外加碳源,同时反硝化是产碱反应,而硝化是耗碱反应,可以减少DAT池的碱投加量。IAT池可视为延时曝气,溶解氧保持在0.5~1.5 mg/L范围内,使该池形成了好氧、缺氧、厌氧环境,可以出现同步硝化和反硝化反应现象[5],有机物和氨氮进一步去除,出水水质较好。
2 试验装置和方法
2.1 试验装置
试验装置如图1所示,A/DAT-IAT为有机玻璃设备,整体尺寸为320mm×120mm×270mm,有效容积为9.6L,其中缺氧池为80mm×120mm×270mm,DAT池和IAT池分别为120mm×120mm×270mm。配水系统采用孔眼配水,前隔板在高度160mm处布置一排孔眼,共有8个φ8mm的孔眼,后隔板在高度30mm处布置一排孔眼,共有6个φ8mm的孔眼。
反应器置于恒温水浴中,保持温度恒定。进水量、出水量以及回流比可以通过蠕动泵来控制大小。曝气和出水的间隔时间利用时间微电脑开关来控制。
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