ADAT-IAT工艺脱氮机理初探及其ADAT-IAT工艺的特点

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简介： 本论文介绍A/DAT-IAT工艺脱氮机理初探及其A/DAT-IAT工艺的特点。
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一.A/DAT-IAT工艺脱氮机理初探

　　A/DAT-IAT工艺和传统活性污泥法一样，都是利用微生物对废水中污染物进行分解，达到净化水质的目的。与传统活性污泥法不同的是，A/DAT-IAT工艺是由三个不同功能的反应池组合而成，这三个池既可看作在DAT-IAT池的基础上前置了一个缺氧池，也可看作A/O池与SBR池的串联。

　　设计缺氧池就是为了改善DAT-IAT工艺脱氮效率低的缺点。在缺氧池内的缺氧环境下，DAT池中的硝态氮液大量回流至缺氧池进行反硝化反应。反硝化菌可以利用原水中充足的有机碳源来作为电子供体，以回流混合液中的硝态氮作为电子受体进行厌氧呼吸。从NO₃^－还原为N₂历经连续四个反应过程：

　　从动力学的角度分析，反硝化过程应属于零级反应。多数学者认为：当反硝化过程中有充足的有机碳源，同时NO₃^－-N的浓度高于0.1mg/L时，反硝化速率与NO₃^－-N的浓度无关，只与反硝化菌的数量有关^[1]。缺氧池在脱氮的同时还可以降解有机污染物，降低了DAT池有机负荷，提高了DAT池硝化速率，增强了DAT池的硝化效果。此外，缺氧池还存在水解发酵作用，难降解的COD水解为易降解的COD，使得系统生物降解更加容易。

　　硝化菌是化能自养菌，生长率低，对环境条件变化较为敏感。DAT池连续曝气，整个池处于完全混合状态，流入DAT的废水很快就被稀释了，减少了一些有毒物质和重金属对细菌的破坏或抑制。由于废水中大部分有机物被用作反硝化的外加碳源，因此在DAT池中有机负荷较低，有利于硝化菌的繁殖，硝化反应可以高效地进行。硝化速率还与硝化菌数量有关，由于A/DAT-IAT有独特的沉淀分离功能，无需像其它工艺那样需要大体积的沉淀池，就可以保证系统内高浓度的MLSS，从而维护了较高浓度的硝化菌。IAT池在曝气阶段进行硝化反应，在沉淀阶段和排水阶段可以利用内源碳源进行反硝化反应，进一步降低了NH₃-N浓度。

　　综上所述，A/DAT-IAT系统既发挥了DAT-IAT对有机物废水处理效果的优点，又改善了DAT-IAT系统脱氮效率低的缺点。因此，A/DAT-IAT工艺对高浓度的有机物和NH₃-N废水的处理具有良好的应用前景。

　　二. A/DAT-IAT工艺的特点

　　综上所述，从A/DAT-IAT系统的工作原理及运行方式可以看出，A/DAT-IAT工艺在结构上和工艺上具有许多其它工艺无法比拟的优点。

　　1、池型结构

　　①构筑物结构紧凑，集水量及水质调节、生化反应与污泥沉淀功能于一身，无需另建二沉池。池型采用矩形，可以利用公用池壁，池体之间水力相通，中间池壁不用承受单向压力，既有利于保温又能节省了土建费用和占地面积。

　　②两池之间设有导流墙，避免了两池水力干扰，改善了水力状态。在沉淀和排水时，DAT池中的混合液从隔墙底部平缓流入IAT池，将IAT池上清夜上托，不会对沉淀污泥产生扰动，IAT池几乎处于静态沉淀，其沉淀效果要优于二沉池。

　　③根据生物反应动力学原理两池或者两池以上串联运行的系统，从整个反应器内看水流呈现推流态，而在不同反应器里为完全混合的复杂流态，这样不仅保证了稳定的处理效果，还提高了反应器的容积利用率。

　　④工艺流程短，污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、A/DAT-IAT池、污泥池，没有初次沉淀池、二次沉淀池，布局紧凑，易于实现自动化。

　　2、工艺结构

　　①A/DAT-IAT系统的运行经历了好氧、缺氧、厌氧、沉淀等阶段，筛选了优势菌种，抑制了丝状菌的生长，污泥的沉降性能和脱水性能良好。微生物可通过多种途径进行代谢，利用不同形态的氧源作为电子受体，使有机物的降解更完全且能耗又省，脱氮效果更好。

　　②废水先流入缺氧池与经硝化后含有NO₂^－-N和NO₃^－-N的回流液混合，进行反硝化反应。废水中的有机物为该段反硝化提供了外加碳源，另外，反硝化产生的碱度可以提供给硝化段，中和该段产生的H⁺。

　　③A/DAT-IAT工艺适应水量水质变化大的废水，具有抵抗毒性的功能、运行稳定、处理效率高、出水质量好。因为进水冲击负荷在经过多级处理后，对出水水质的影响也大为降低。

　　④由于所有的生化反应都与反应物浓度有关。从连续运行的缺氧池进水也就加速了缺氧反应，缺氧后的废水进入反应池，提高了反应池的COD降解和硝化反应速率，从而改善了系统的整体处理效果，提高了出水水质。

　　⑤IAT池可视为延时曝气，有机物负荷非常低，有利于硝化反应的进行，在沉淀阶段可利用内源碳进行反硝化反应。废水中的有机物和NH₃-N在IAT池进一步降解，确保了出水水质。

　　参 考 文 献

　　[1] 沈耀良，王宝贞，废水生物处理新技术—理论与应用[J]，中国环境科学出版社,1992；