ADAT-IAT工藝脫氮機理初探

一.A/DAT-IAT工藝脫氮機理初探

A/DAT-IAT工藝和傳統活性污泥法一樣，都是利用微生物對廢水中污染物進(jìn)行分解，達到凈化水質(zhì)的目的。與傳統活性污泥法不同的是，A/DAT-IAT工藝是由三個(gè)不同功能的反應池組合而成，這三個(gè)池既可看作在DAT-IAT池的基礎上前置了一個(gè)缺氧池，也可看作A/O池與SBR池的串聯(lián)。

設計缺氧池就是為了改善DAT-IAT工藝脫氮效率低的缺點(diǎn)。在缺氧池內的缺氧環(huán)境下，DAT池中的硝態(tài)氮液大量回流至缺氧池進(jìn)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(lái)作為電子供體，以回流混合液中的硝態(tài)氮作為電子受體進(jìn)行厭氧呼吸。

從動(dòng)力學(xué)的角度分析，反硝化過(guò)程應屬于零級反應。多數學(xué)者認為：當反硝化過(guò)程中有充足的有機碳源，同時(shí)NO3－-N的濃度高于0.1mg/L時(shí)，反硝化速率與NO3－-N的濃度無(wú)關(guān)，只與反硝化菌的數量有關(guān)[1]。缺氧池在脫氮的同時(shí)還可以降解有機污染物，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(fā)酵作用，難降解的COD水解為易降解的COD，使得系統生物降解更加容易。

硝化菌是化能自養菌，生長(cháng)率低，對環(huán)境條件變化較為敏感。DAT池連續曝氣，整個(gè)池處于完全混合狀態(tài)，流入DAT的廢水很快就被稀釋了，減少了一些有毒物質(zhì)和重金屬對細菌的破壞或抑制。由于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，有利于硝化菌的繁殖，硝化反應可以高效地進(jìn)行。硝化速率還與硝化菌數量有關(guān)，由于A(yíng)/DAT-IAT有獨特的沉淀分離功能，無(wú)需像其它工藝那樣需要大體積的沉淀池，就可以保證系統內高濃度的MLSS，從而維護了較高濃度的硝化菌。IAT池在曝氣階段進(jìn)行硝化反應，在沉淀階段和排水階段可以利用內源碳源進(jìn)行反硝化反應，進(jìn)一步降低了NH3-N濃度。

綜上所述，A/DAT-IAT系統既發(fā)揮了DAT-IAT對有機物廢水處理效果的優(yōu)點(diǎn)，又改善了DAT-IAT系統脫氮效率低的缺點(diǎn)。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(diǎn)

綜上所述，從A/DAT-IAT系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無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

1、池型結構

①構筑物結構緊湊，集水量及水質(zhì)調節、生化反應與污泥沉淀功能于一身，無(wú)需另建二沉池。池型采用矩形，可以利用公用池壁，池體之間水力相通，中間池壁不用承受單向壓力，既有利于保溫又能節省了土建費用和占地面積。

②兩池之間設有導流墻，避免了兩池水力干擾，改善了水力狀態(tài)。在沉淀和排水時(shí)，DAT池中的混合液從隔墻底部平緩流入IAT池，將IAT池上清夜上托，不會(huì )對沉淀污泥產(chǎn)生擾動(dòng)，IAT池幾乎處于靜態(tài)沉淀，其沉淀效果要優(yōu)于二沉池。

③根據生物反應動(dòng)力學(xué)原理兩池或者兩池以上串聯(lián)運行的系統，從整個(gè)反應器內看水流呈現推流態(tài)，而在不同反應器里為完全混合的復雜流態(tài)，這樣不僅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，污水廠(chǎng)主要構筑物為集水池、沉砂池、A/DAT-IAT池、污泥池，沒(méi)有初次沉淀池、二次沉淀池，布局緊湊，易于實(shí)現自動(dòng)化。

2、工藝結構

①A/DAT-IAT系統的運行經(jīng)歷了好氧、缺氧、厭氧、沉淀等階段，篩選了優(yōu)勢菌種，抑制了絲狀菌的生長(cháng)，污泥的沉降性能和脫水性能良好。微生物可通過(guò)多種途徑進(jìn)行代謝，利用不同形態(tài)的氧源作為電子受體，使有機物的降解更完全且能耗又省，脫氮效果更好。

②廢水先流入缺氧池與經(jīng)硝化后含有NO2－-N和NO3－-N的回流液混合，進(jìn)行反硝化反應。廢水中的有機物為該段反硝化提供了外加碳源，另外，反硝化產(chǎn)生的堿度可以提供給硝化段，中和該段產(chǎn)生的H+。

③A/DAT-IAT工藝適應水量水質(zhì)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(zhì)量好。因為進(jìn)水沖擊負荷在經(jīng)過(guò)多級處理后，對出水水質(zhì)的影響也大為降低。

④由于所有的生化反應都與反應物濃度有關(guān)。從連續運行的缺氧池進(jìn)水也就加速了缺氧反應，缺氧后的廢水進(jìn)入反應池，提高了反應池的COD降解和硝化反應速率，從而改善了系統的整體處理效果，提高了出水水質(zhì)。

⑤IAT池可視為延時(shí)曝氣，有機物負荷非常低，有利于硝化反應的進(jìn)行，在沉淀階段可利用內源碳進(jìn)行反硝化反應。廢水中的有機物和NH3-N在IAT池進(jìn)一步降解，確保了出水水質(zhì)。