adat-iat工艺处理高浓度氨氮废水

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1、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[1][2]。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[3]。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

2、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。1A/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、沉砂池等预处理设图1  A/DAT-I

3、AT试验装置示意图1进水池2进水泵  3搅拌器  4曝气头  5空压机6出水泵  7出水池    8回流泵  9回流泵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。IA

4、T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

5、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0.5~1.5mg/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,

6、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。2.2试验用水原水来自镇江市某化工有限公司,其水质如表1。该废水属于高浓度氨氮废水,且高盐、多成分的难治理的废水。该污水拟采用两阶段处理,第一阶段超声波预处理,第二阶段生物脱氮处理。本试验模拟第二阶段生物处理,用葡萄糖和废水稀释液调节进水COD和氨氮浓度。2.3分析方法氨氮采用钠氏试剂分光光度法测定,COD采用重铬酸钾法测定,p

7、H值采用玻璃电极法测定。3结果与讨论3.1污泥培养和驯化本试验的污泥取自学校玉带河底泥,污泥呈黑色,含大量泥沙等无机物,活性极差。污泥首先在一个有效容积为10L的玻璃缸内培养,取1L底泥,加9L配制水,闷曝22h,静置2h,以后每个周期排放6L废水,然后加入6L配制水,连续运行了12天。污泥颜色由黑色逐渐变成浅黑色,沉淀时泥水界面由开始模糊逐渐变得边缘清晰,镜检可以观察到草履虫、漫游虫、裂口虫、吸管虫等。随着生物相逐渐变好,预示菌种已培养出来,但污泥活性还不强,需要继续培养。培养12天以后,每天运行两个周期,曝气10h,静置2h,连续运行了

8、20天。活性污泥SV为21%,MLSS达到3500mg/L,污泥的絮凝和沉淀性能良好,混合液静置半小时,上清夜清澈透明,泥水界面清晰,沉淀污泥呈黄褐色,镜检有大量新型菌胶团,较为

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