datiat工藝介紹及處理污水實(shí)例

1、DAT-IAT工藝簡(jiǎn)介：DAT-IAT(Demand Aeration Tank-Intermittent Aeration Tank)即連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)-間歇曝氣(DAT-IAT)工藝，該工藝是序批式活性污泥法(SBR)的一種處理方式，它介于傳統(tǒng)活性污泥法與典型的SBR工藝之間，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，適用于水質(zhì)水量變化大的情況。DAT 池為預(yù)反應(yīng)池，池中水流呈完全混合流態(tài)，絕大部分有機(jī)物在這個(gè)池中降解，IAT 相當(dāng)一個(gè)傳統(tǒng)的SBR 池，但進(jìn)水為連續(xù)流又改進(jìn)了SBR 工藝的不足工藝流程：DAT-IAT由DAT和IAT串聯(lián)組成。DAT連續(xù)進(jìn)水，連續(xù)曝氣(也可間

2、歇曝氣)；IAT連續(xù)進(jìn)水，間歇曝氣，清水和剩余活性污泥均由IAT排出。和典型的SBR反應(yīng)池一樣，其運(yùn)行操作由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和待機(jī)五個(gè)階段組成。進(jìn)水階段：與典型的SBR工藝不同的是，DAT-IAT系統(tǒng)的處理水是連續(xù)進(jìn)入DAT，然后進(jìn)入IAT。連續(xù)進(jìn)水使對(duì)進(jìn)水的控制大大簡(jiǎn)化，這樣的雙池系統(tǒng)也避免了水力短路。反應(yīng)階段：反應(yīng)階段分兩部分：首先在DAT中連續(xù)曝氣，池中水流呈完全混合流態(tài)，絕大部分有機(jī)物得以降；經(jīng)DAT處理后的混合液通過(guò)兩池間的導(dǎo)流系統(tǒng)連續(xù)不斷進(jìn)入IAT，IAT間歇曝氣進(jìn)一步去除有機(jī)物，使處理出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。沉淀階段：沉淀階段只發(fā)生在IAT。當(dāng)IAT停止曝氣后，活性污泥絮體靜態(tài)沉

3、淀與上清液分離，DAT流入IAT的混合液流速很低，對(duì)IAT不產(chǎn)生擾動(dòng)，因此其沉淀效率顯著高于一般二沉池的動(dòng)態(tài)沉淀。排水階段：排水階段只發(fā)生在IAT。當(dāng)池水位上升到最高水位時(shí)，沉淀階段結(jié)束，設(shè)置在IAT末端的潷水器開(kāi)動(dòng)，將上清液緩慢地排出池外，當(dāng)池水位降到最低水位時(shí)停止?jié)?。待機(jī)階段：在IAT池潷水后完成了一個(gè)運(yùn)行周期，兩周期間的間歇時(shí)間就是待機(jī)階段。該階段可視污水的性質(zhì)和處理要求決定其長(zhǎng)短或取消。優(yōu)點(diǎn)：(1)工藝穩(wěn)定性高1：DAT-IAT工藝對(duì)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)具有良好的適應(yīng)性。由于DAT池連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)曝氣起到了水力均衡的作用, 提高了工藝的穩(wěn)定性; DAT池和IAT池能夠保持較長(zhǎng)的污泥齡和很高的

4、MLSS濃度,對(duì)有機(jī)物負(fù)荷及毒物有較強(qiáng)的抗沖擊能力;由于IAT池可任意調(diào)節(jié)狀態(tài),有利于去除難降解的有機(jī)物。(2) 可脫氮除磷2。IAT池的C/N較低，有利于硝化菌的繁殖，能夠發(fā)生硝化反應(yīng)，而且間歇曝氣能夠在時(shí)間上形成好氧/缺氧/厭氧交替出現(xiàn)的環(huán)境，在去除BODS的同時(shí)，可以取得一定的脫氮除磷效果。(3) 處理構(gòu)筑物少,工藝流程簡(jiǎn)單。DAT-IAT反應(yīng)池集曝氣、沉淀于一體,可省去初沉池、二沉池和污泥回流裝置。同時(shí),在運(yùn)行過(guò)程中,由于污泥已得到好氧穩(wěn)定,不需消化處理,只需濃縮脫水, ,可省去了消化池（4）容積利用率高，基建投資省3。對(duì)于曝氣池和二沉池合建的污水處理構(gòu)筑物來(lái)說(shuō)，在保證沉淀效果的前提下

5、盡可能提高曝氣容積比，可以減小池容，降低基建投資。DAT-IAT工藝在省去了二沉池等構(gòu)筑物的基礎(chǔ)上具有最高的曝氣容積比，可達(dá)到66.7%，傳統(tǒng)SBR工藝一般為50%一60%.可以說(shuō)DAT-IAT工藝是一種節(jié)省基建投資的工藝。(5 )工藝靈活性高，可調(diào)節(jié)性強(qiáng)3。由于DAT-IAT工藝的連續(xù)進(jìn)水和連續(xù)曝氣，可以根據(jù)原水水質(zhì)、水量的變化調(diào)整IAT池的運(yùn)行周期，使其處于最佳工況;同時(shí)進(jìn)水只發(fā)生在DAT池，排水只發(fā)生在IAT池，使系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)性進(jìn)一步增強(qiáng)，有利于有機(jī)物的去除。(6) 水位差最小。不論IAT池處于何種反應(yīng)階段，DAT池都是連續(xù)進(jìn)水的，只是當(dāng)IAT池處于沉淀階段時(shí)，為避免進(jìn)水對(duì)沉淀過(guò)程產(chǎn)生影

6、響，將DAT池水注人IAT池的流速設(shè)計(jì)得非常低。其水位差小于1m。(7 )受負(fù)荷變化影響小由于DAT池只進(jìn)水而不直接排水，因此DAT-IAT運(yùn)行中即使有水量與水質(zhì)的變化，對(duì)出水水質(zhì)也沒(méi)有太大的影響。缺點(diǎn)3:(1) 回 流 污泥量大，能耗高為了保持DAT池內(nèi)較長(zhǎng)的污泥齡和較高的微生物濃度，得在IAT池內(nèi)安裝污泥泵，將IAT池內(nèi)的部分污泥用污泥泵連續(xù)抽回DAT池。(2 )脫 氮 除磷需要延長(zhǎng)運(yùn)行周期，增加攪拌脫氮除磷要求好氧/缺氧/厭氧交替的環(huán)境，由于該工藝的缺氧、厭氧環(huán)境是從好氧環(huán)境轉(zhuǎn)變過(guò)去，且只發(fā)生在灌水階段末期，反硝化和磷的釋放不充分，脫氮除磷的效果是有限的，因此，可根據(jù)要求增設(shè)攪拌裝置延長(zhǎng)

7、缺氧、厭氧的時(shí)間，但這卻相應(yīng)地延長(zhǎng)了運(yùn)行周期。(3) 除 磷 效果差由于DAT- IAT工藝的厭氧只發(fā)生在灌水階段末期，持續(xù)時(shí)間很短，磷的釋放不充分，并且IAT池中殘留的溶解氧和NO二一N濃度對(duì)其也會(huì)產(chǎn)生影響;同時(shí)灌水階段末期可生物降解的有機(jī)物濃度很低，使聚磷菌沒(méi)有合適的基質(zhì)可利用;此外，泥齡愈短，除磷效果愈好，而DAT一IAT工藝屬于長(zhǎng)泥齡工藝，故而除磷效果差。適用情況：水質(zhì)，水量變化幅度較大，處理建筑小區(qū)生活有特殊的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也可應(yīng)用于大型污水處理廠應(yīng)用實(shí)例1:天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠采用DAT-IAT工藝，日處理污水10×104 t，污水主要來(lái)源于區(qū)內(nèi)生活污水和生產(chǎn)廢水。

8、設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為：BOD為150mg/L,COD為400mg/L,SS為200mg/L：出水水質(zhì)：BOD為30mg/L,COD為120mg/L,SS為30mg/L，同時(shí)要求去除NH3-N至10mg/L。工藝。該廠已于1999年投產(chǎn)使用。DAT-IAT系統(tǒng)共設(shè)6組池，每組池容積為11000m3,組池長(zhǎng)L=80m,池寬B=32m,有效水H=4.3m,反應(yīng)池最低水位時(shí)水深3.75m，污泥負(fù)荷0.052kgBOD/(kgMLSS.d)混合液濃度，（MLSS)5g/l,IAT運(yùn)行周期T=3h（曝氣.沉淀.潷水各1h），每組反應(yīng)池中DAT和IAT體積相同，各長(zhǎng)40m ,中間設(shè)兩道導(dǎo)流墻，為保持DAT內(nèi)足夠的

9、混合液濃度，需從IAT將混合液回流到DAT,混合液回流比最大可達(dá)R=400%。在IAT兩側(cè)距導(dǎo)流墻8m處設(shè)4臺(tái)潛污泵,每臺(tái)流量0.550.60m3/s揚(yáng)程2m?；亓鞅玫拈_(kāi)停由PLC按預(yù)設(shè)程序自動(dòng)控制,停泵的時(shí)間安排在潷水階段.2臺(tái)泵的回流污泥管在DAT內(nèi)分為4出口，位于池的4角，它們以高速沿池底噴向池中心,全池起強(qiáng)烈攪拌作用，形成完全混合流態(tài)，混合液經(jīng)兩道導(dǎo)流墻進(jìn)入IAT.流墻的混合液以很低的流速?gòu)牡撞窟M(jìn)入IAT,不會(huì)IAT沉淀的污泥產(chǎn)生攪動(dòng)。采用鼓風(fēng)曝氣，曝氣設(shè)備為膜片式微孔曝曝氣器總數(shù)19838個(gè)。廠內(nèi)設(shè)4臺(tái)單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)，單臺(tái)供氣量Q=18000m3/h,風(fēng)壓p=0.5bar(0.05

10、MPa),電機(jī)功率N=400kW ，污泥產(chǎn)率系數(shù)YT=1.1,泥齡Ns=22d,每日污泥總產(chǎn)量體積V=2400m3,每池設(shè)有SS計(jì)?？筛鶕?jù)污泥濃度值隨時(shí)調(diào)整開(kāi)泵的時(shí)間和周期，確保反應(yīng)池的正常運(yùn)行。本工程排水選用虹吸式潷水器，每池3臺(tái)，每臺(tái)潷水能力為700m3/h, 潷水器在最高水位時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟，最低水位時(shí)自動(dòng)停止，潷水器安裝在IAT尾部運(yùn)行結(jié)論：污水處理廠實(shí)際運(yùn)行中,對(duì)BOD5 的去除效果十分徹底,平均去除率在96 %以上;對(duì)CODCr 的去除效果一般,平均去除率在75 %左右,能夠保證出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。DATIAT 工藝系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)。：進(jìn)水中BOD5CODCr值偏低,在03 左右,

11、屬于剛剛能夠進(jìn)行生化處理的范圍,對(duì)有機(jī)物的去除產(chǎn)生一定影響,而且不利于除磷脫氮。： 對(duì)SS 的去除效果上,抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng),絕大部分出水都能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。但在夏季出水中,少數(shù)時(shí)候SS 達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn),可能因?yàn)橄募具M(jìn)水中,不可沉降的懸浮物較多,致使IAT 池上存在較多浮渣,而且污泥齡較長(zhǎng)致使污泥易老化,影響了SS 的去除效果。：DATIAT 工藝流程雖然能夠保證較高的BOD5 去除率,但DAT 池過(guò)高的BOD5 去除率對(duì)后續(xù)的脫氮除磷效果會(huì)產(chǎn)生不利的影響,而且DAT 池的非限制性曝氣也不利于節(jié)省能源,可以適當(dāng)改變DAT池的曝氣形式或工藝參數(shù),達(dá)到既保證有機(jī)物去除率,又能提高脫氮除磷效果,節(jié)省能

12、源。應(yīng)用實(shí)例2：北京市昌平區(qū)八達(dá)嶺高速小區(qū)污水處理工程整個(gè)工程采用埋地式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池頂留有入孔或吊裝，維修孔，其它部分進(jìn)行地面綠化#既能減少噪音和占地又美化環(huán)境小區(qū)污水屬于生活污水范疇，一般水量較小，在我國(guó)通常把設(shè)計(jì)規(guī)模小于4000m3/d稱(chēng)為小區(qū)污水處理，小區(qū)污水一般水量，水質(zhì)變化較大，污染物濃度比城市污水低，可生化性好，因而易于處理，北京市昌平區(qū)八達(dá)嶺高速小區(qū)污水處理工藝流程設(shè)計(jì)水量Q=217m3/d,設(shè)計(jì)進(jìn)水: COD(Cr)=400mg/L,BOD5=200mg/l,SS=300mg/l設(shè)計(jì)出水執(zhí)行<<北京市水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)>>:新建二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)COD(cr)

13、<=60mg/l,BOD5<=20mg/l,SS<=50mg/l,PH為6.09.0，礦物油為<=4mg/l . 應(yīng)用情況：1；DAT池連續(xù)曝氣，所需曝氣設(shè)備額定風(fēng)量比普通SBR小,DAT與IAT之間采用公用池壁，土建費(fèi)用低，DAT池連續(xù)曝氣使整個(gè)系統(tǒng)近乎于完全混合,消除廢水中毒性物質(zhì)或局部污染物濃度過(guò)高而帶來(lái)的不良影響"2；整個(gè)系統(tǒng)靈活性高,DAT-IAT整個(gè)系統(tǒng)可以根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)水量變化來(lái)調(diào)整DAT-IAT池的工作狀態(tài)和IAT池的工作周期,使之處于最佳工況,根據(jù)脫氮除磷的要求,創(chuàng)造缺氧或厭氧的環(huán)境,如果加過(guò)濾,消毒等深度處理單元，也可用于小區(qū)中水回用；3；

14、工藝污泥可達(dá)到好氧穩(wěn)定,剩余污泥不必進(jìn)行厭氧消化采用水下曝氣器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的曝氣方式,既節(jié)省了機(jī)房和布?xì)夤艿馁M(fèi)用,又消除了噪音的干擾,特別適于小區(qū)污水處理。4；潷水器安全可靠,提升泵.污泥泵,水下曝氣器均有自耦裝置,安裝維修時(shí)不必將水排空方便捷。 運(yùn)行結(jié)果表明；該工藝處理小區(qū)污水具有方便靈活，穩(wěn)定高效，投資省，噪音小等優(yōu)點(diǎn)，處理后的出水能達(dá)標(biāo)排放應(yīng)用實(shí)例三：撫順三寶屯污水處理廠屬于大型DATIAT 工藝，主要接納撫順城市生活污水和大部分工業(yè)廢水,其中生活污水占70 % ,工業(yè)廢水占30 %.污水廠自從2002 年4 月開(kāi)始試運(yùn)行以來(lái),處理效果穩(wěn)定，設(shè)計(jì)規(guī)模為萬(wàn)撫順市三寶屯污水處理廠運(yùn)行結(jié)果表明,大

15、型DAT2IAT 工藝對(duì)城市混合污水有較好的處理效果,COD 去除率一般在80 %以上,BOD 和SS 的去除率在90 %以上,出水指標(biāo)達(dá)到我國(guó)城市污水處理廠一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn). 由此說(shuō)明在我國(guó)北方寒冷地區(qū)采用DATIAT 工藝處理城市生活污水和工業(yè)廢水的混合污水是可行的,該工藝流程簡(jiǎn)單,抗沖擊能力強(qiáng),出水水質(zhì)穩(wěn)定. 表一撫順污水廠進(jìn)出水水質(zhì)設(shè)計(jì)值mg/ L項(xiàng)目(COD) (BOD5) (SS) (NH3 - N )進(jìn)水450 190 204 30出水100 25 25 15DATIAT 反應(yīng)池是撫順污水處理廠的核心處理單元, 全廠共設(shè)9 座DATIAT 反應(yīng)池,在控制上,3 座為1 組. 每座反應(yīng)

16、池的平面尺寸為837 m ×407 m ,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu). 水深51160 m ,超高05 m. 由1 個(gè)DAT和1 個(gè)IAT 串聯(lián)組成,DAT 連續(xù)進(jìn)水,連續(xù)曝氣;IAT 也是連續(xù)進(jìn)水,但間歇曝氣. 清水和剩余活性污泥均由IAT 排出.池反應(yīng)過(guò)程每一個(gè)運(yùn)行周期為3h ,分為曝氣、沉淀、潷水3 個(gè)階段,每個(gè)階段運(yùn)行1 h.每座DATIAT 反應(yīng)池設(shè)計(jì)水量278 萬(wàn)m3/d ,設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間1659 h ,污泥負(fù)荷0085 kgBOD/ (kgMLSS·d) , IAT 池向DAT 池回流活性污泥混合液最大回流比為200 % ,DATIAT 反應(yīng)池設(shè)計(jì)污泥齡20 d , 全

17、廠每天產(chǎn)剩余污泥總量31 t ,剩余污泥含水率為994 %。工藝流程運(yùn)行結(jié)果表明,撫順污水廠的出水水質(zhì)穩(wěn)定,處理效果好(三項(xiàng)常規(guī)項(xiàng)目?jī)?yōu)于國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)) . 同時(shí)因?yàn)閾犴樜鬯畯S自動(dòng)化程度高、運(yùn)行人員少、設(shè)備利用率高,再加上嚴(yán)格的管理,運(yùn)行費(fèi)用一直較低,2003 年單位處理成本0123 元/ t ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)處理工藝01350140 元/ t 的處理成本.幾點(diǎn)說(shuō)明：；撫順污水廠采用DATIAT 工藝處理城市生活污水和工業(yè)廢水的混合污水是可行的,抗沖擊能力較強(qiáng),出水水質(zhì)穩(wěn)定,處理后的水質(zhì)達(dá)到了國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn).： 撫順污水廠經(jīng)過(guò)兩年的連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行,證明該工藝同樣

18、適用于大型城市污水處理廠集中處理污水;尤其經(jīng)歷兩個(gè)完整冬季低溫運(yùn)行,經(jīng)受了冬季嚴(yán)寒的考驗(yàn),證明該工藝適合我國(guó)北方寒冷地區(qū)運(yùn)行.：DATIAT 系統(tǒng)運(yùn)行特性要求提供進(jìn)、出水控制裝置,對(duì)于大型的污水處理廠來(lái)說(shuō),隨著系統(tǒng)數(shù)量的增加,控制系統(tǒng)更加復(fù)雜,造成運(yùn)行管理、維修養(yǎng)護(hù)的不便,增加了投資.：DATIAT 工藝的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮細(xì)格柵柵距問(wèn)題,細(xì)格柵柵距應(yīng)35 mm或增加除渣裝置. （撫順污水廠的粗格柵柵距為100 mm ,中格柵柵距為25 mm ,細(xì)格柵柵距為10 mm. 在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),粗格柵柵距過(guò)大,很少有柵渣,造成浪費(fèi)的同時(shí)又增加了中格柵的負(fù)荷. 細(xì)格柵柵距也過(guò)大. 由于DAT2IAT 工藝不

19、設(shè)二沉池,又沒(méi)有除渣裝置,葵花籽等漂浮物極易通過(guò)細(xì)格柵,在IAT池沉淀和潷水時(shí)大量漂浮在水面上,影響出水的效果）5：進(jìn)廠水泵提升能力遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)，（在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)流量過(guò)低.。一是因?yàn)楸玫娜~輪上纏繞著大量纖維類(lèi)物質(zhì),引起泵的效率降低. 二是集水池水位低,使抽水量降低. 撫順污水廠采取了頻繁更換潛水泵,利用泵啟動(dòng)時(shí)的瞬間抽力將纏繞物抽走,并且保持集水池水泵在高水位運(yùn)行解決了這個(gè)問(wèn)題. 泵的輪換使用也避免了泵的管路堵塞,同時(shí)又對(duì)泵有一定的保養(yǎng)作用）：回流系統(tǒng)效率低DATIAT 工藝的活性污泥回流由DAT 池回流到IAT 池中,回流比一般為200 %左右. DATIAT 工藝的活性污泥回流是靠安裝在I

20、AT 池兩側(cè)墻處設(shè)2 套回流污泥泵,單臺(tái)泵流量385 L/ s.回流污泥管在DAT 池四角布置,末端設(shè)噴管,噴口指向DAT 池中心,以加強(qiáng)混合攪拌效果. 實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),靠近DAT 池進(jìn)水口的兩個(gè)噴口不起作用, 原因是設(shè)計(jì)時(shí)四個(gè)噴口大小相同, 靠近DAT 池出水口的兩個(gè)噴口離回流污泥泵近,所受阻力小,回流量大,噴射效果明顯,而靠近DAT 池近水口的兩個(gè)噴口離回流污泥泵遠(yuǎn),所受阻力大,回流量非常小,幾乎沒(méi)有噴射現(xiàn)象,這大大地減弱了完全混合效果. 撫順污水廠通過(guò)縮小靠近DAT池出水口的兩個(gè)噴口口徑,增大了噴射阻力,解決了該問(wèn)題.：（現(xiàn)場(chǎng)控制站）要注意防潮措施，否則造成模塊的腐蝕，影響工藝的運(yùn)行造成

21、經(jīng)濟(jì)損失。 參考文獻(xiàn)1楊洪. DAT - IAT 工藝處理賓館廢水的研究 J. 江蘇環(huán)境科技，2005，18（2）：17 - 18.2 淺談SBR的該進(jìn)型DAT-IAT工藝。有色冶金設(shè)計(jì)與研究，2002，23（1）：29313 楊爽，張雁秋.DAT-IAT工藝及其發(fā)展。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院，2005， 張大群，王秀朵 DAT-IAT工藝及設(shè)備的研究與應(yīng)用。天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院。2001蘇慶永，儲(chǔ)金宇應(yīng)用DATIAT 工藝污水處理廠的運(yùn)行效果分析。江蘇大學(xué)生物與環(huán)境工程學(xué)院，。 桑義敏，艾小雁.DAT-IAT工藝處理小區(qū)生活污水. 北京石油化工學(xué)院環(huán)境工程系。200李亞峰，王光學(xué)，晉文

22、學(xué)等大型DATIAT工藝在撫順市三寶屯污水處理廠的應(yīng)用。沈陽(yáng)建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院,撫順市三寶屯污水處理廠。1前言SBR(Sequence Batch Reactor) 工藝在同一反應(yīng)池中，完成進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、潷水、排泥等工序，與其它處理工藝相比，SBR工藝使污水處理構(gòu)筑物大大簡(jiǎn)化。近年由于微機(jī)在自控方面的廣泛應(yīng)用，同時(shí)也由于開(kāi)發(fā)了在線溶解氧測(cè)定儀、水位計(jì)等精度高并且對(duì)過(guò)程控制比較經(jīng)濟(jì)的水質(zhì)檢測(cè)儀表，污水處理廠的運(yùn)行管理逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，SBR工藝以其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)引起廣泛注意，近年來(lái)得以迅速推廣，成為目前世界上污水處理技術(shù)中的熱門(mén)工藝，澳大利亞近10多年來(lái)建成采用SBR工藝的污水處理廠近60

23、0座，中、大型的SBR污水處理廠也日益增多。我國(guó)目前在云南省昆明市已有兩座采用SBR工藝的大中型污水處理廠，運(yùn)行情況良好。天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)10萬(wàn)噸日采用SBR工藝的污水處理廠也于1999年底成功投入運(yùn)行。撫順三寶屯污水處理廠25萬(wàn)噸日采用SBR工藝正在開(kāi)工。工業(yè)廢水處理廠在國(guó)內(nèi)外使用更為廣泛。隨著SBR工藝在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，其技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。由傳統(tǒng)的SBR工藝發(fā)展了ICEAS(Intermittent Cyclic Extended Aeration System )、CASS(Cyclic Activated Sludge System)、CAST(Cyclic Activate

24、d Sludge Technology)、DAT-IAT(Demand Aeration Tank-Intermittent Aeration Tank)、MSBR等工藝，這些工藝各有各的特點(diǎn)，大大豐富了SBR工藝的內(nèi)容。各種SBR工藝的分類(lèi)如下：（1）按進(jìn)水方式分為：連續(xù)進(jìn)水和間歇進(jìn)水；（2）按負(fù)荷分為：高負(fù)荷和低負(fù)荷：（3）按反應(yīng)池型式分為：完全混合式和循環(huán)水渠式；（4）按進(jìn)水曝氣與否分為：限制曝氣、非限制曝氣、半限制曝氣；下面主要介紹新型的DATIAT工藝及設(shè)備。2DATIAT系統(tǒng)工藝的工作原理SBR法是活性污泥法的變法，是依靠活性污泥微生物的活動(dòng)來(lái)凈化污水的，這一點(diǎn)SBR工藝與傳統(tǒng)活性

25、污泥工藝完全一致，只是運(yùn)行方式不同，傳統(tǒng)工藝采用連續(xù)運(yùn)行方式，污水連續(xù)進(jìn)入處理系統(tǒng)并連續(xù)排出，系統(tǒng)內(nèi)每單元的功能不變，污水依次流過(guò)各單元，從而完成處理過(guò)程。SBR工藝一般采用間歇運(yùn)行方式，污水間歇進(jìn)入處理系統(tǒng)并間歇排出。系統(tǒng)內(nèi)只設(shè)一個(gè)處理單元，該單元在不同時(shí)間發(fā)揮不同的作用，污水進(jìn)入該單元后按時(shí)間順序進(jìn)行不同功能的處理。DATIAT系統(tǒng)的主體構(gòu)筑物由一個(gè)連續(xù)曝氣池和一個(gè)間歇曝氣池串連而成。一般情況下，DAT連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)曝氣，其出水連續(xù)流入IAT，在IAT完成反應(yīng)、沉淀、出水等工序。其典型工藝流程如圖1所示。DATIAT系統(tǒng)是SBR工藝完善和發(fā)展的新型式，它的反應(yīng)機(jī)理以及污染物去除機(jī)制與連續(xù)活

26、性污泥法相同，DAT池為預(yù)反應(yīng)池，也稱(chēng)為連續(xù)曝氣區(qū)，池中水流呈完全混合流態(tài)，絕大部分有機(jī)物在這個(gè)池中降解。IAT相當(dāng)一個(gè)傳統(tǒng)的SBR池。但進(jìn)水為連續(xù)流。3DATIAT系統(tǒng)的工作過(guò)程DAT池和IAT池串聯(lián)組成，DAT連續(xù)進(jìn)水，連續(xù)曝氣（也可間歇曝氣），IAT也是連續(xù)進(jìn)水，但間歇曝氣，清水和剩余活性污泥均由IAT池排出。和典型的SBR反應(yīng)池一樣，IAT池運(yùn)行操作由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和待機(jī)五個(gè)階段組成。（1）進(jìn)水階段與典型的SBR工藝不同的是，DATIAT系統(tǒng)的處理水是連續(xù)進(jìn)入DAT，然后進(jìn)入IAT。連續(xù)進(jìn)水使對(duì)進(jìn)水的控制大大簡(jiǎn)化，這樣的雙池系統(tǒng)也避免了水力短路。（2）反應(yīng)階段反應(yīng)階段分兩部分：

27、在DAT中連續(xù)曝氣，池中水流呈完全混合流態(tài)，絕大部分有機(jī)物在這個(gè)池中降解。經(jīng)DAT處理后的混合液通過(guò)兩池間的導(dǎo)流系統(tǒng)連續(xù)不斷進(jìn)入 IAT，IAT間歇曝氣進(jìn)一步去除有機(jī)物，使處理出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。（3）沉淀階段沉淀階段只發(fā)生在IAT。當(dāng)IAT停止曝氣后，活性污泥絮體靜態(tài)沉淀與上清液分離，DAT注入IAT的混合液流速很低，對(duì)IAT不產(chǎn)生擾動(dòng)，因而其沉淀效率顯著高于一般二沉池的動(dòng)態(tài)沉淀。（4）排水階段排水階段只發(fā)生在IAT，當(dāng)池水位上升到最高水位時(shí)，沉淀階段結(jié)束，設(shè)置在IAT末端的潷水器開(kāi)動(dòng)，將上清液緩慢地排出池外，當(dāng)池水位降到最低水位停止?jié)?。?）待機(jī)階段在IAT池潷水后完成了一個(gè)運(yùn)行周期，兩周

28、期間的間歇時(shí)間就是待機(jī)階段。該階段可視污水的性質(zhì)和處理要求決定其長(zhǎng)短或取消。4DATIAT系統(tǒng)的特點(diǎn)4.1傳統(tǒng)SBR工藝的特點(diǎn)SBR工藝是一種控制的非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)，即采用某些方法將系統(tǒng)的非穩(wěn)態(tài)行為限制在一定范圍內(nèi)。傳統(tǒng)的活性污泥法則是一種無(wú)控制的非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)。存在于生活、工業(yè)污水，垃圾填埋滲出液，地下水以及土壤中的污染物，可以分為有機(jī)物或無(wú)機(jī)物，有毒物或無(wú)毒物，密度高于水或低于水的物質(zhì)，易溶于水或難溶于水的物質(zhì)以及可生物降解或不可生物降解的物質(zhì)。這些自然地而且非常劇烈地隨著時(shí)間或空間的改變而改變，具有非穩(wěn)態(tài)的特性。這些自然地而且非常劇烈的變化常常與環(huán)境的不穩(wěn)定性相關(guān)。傳統(tǒng)的理論認(rèn)為：穩(wěn)態(tài)是保證出水水

29、質(zhì)穩(wěn)定并低于一定標(biāo)準(zhǔn)的必要條件。因此，在設(shè)計(jì)處理工藝時(shí)，人們常把這些隨機(jī)的變化和潛在的非穩(wěn)態(tài)行為假設(shè)為穩(wěn)態(tài)。許多工程人員在設(shè)計(jì)處理構(gòu)筑物時(shí)，采用流量平衡并不能有效地抵消質(zhì)量流速的變化。這種做法使這些系統(tǒng)變?yōu)闊o(wú)控制的非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)。實(shí)際運(yùn)行中，無(wú)控制的非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)只能滿(mǎn)足簡(jiǎn)單的處理要求，如去除COD和SS等，而對(duì)于去除N、P等則無(wú)能為力。N 、P 等物質(zhì)的去除要求更好地控制水污染物的不穩(wěn)定性。這在無(wú)控制的非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)，是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。SBR相對(duì)于連續(xù)流系統(tǒng)還有許多其它方面的優(yōu)點(diǎn)。首先，這種反應(yīng)器運(yùn)行靈活簡(jiǎn)潔。它可以配合不同的進(jìn)水水質(zhì)調(diào)整運(yùn)行模式。第二，SBR流態(tài)上屬于完全混合，而在有機(jī)物降解方面卻是時(shí)間上

30、推流。因此為了達(dá)到較高去除率而只需調(diào)整反應(yīng)時(shí)間。這樣大大減少了占地，特別適合中小型水廠。第三，SBR的沉淀階段使泥水有效分離，出水懸浮物濃度低，無(wú)需另設(shè)澄清池。第四，SBR工藝中無(wú)二沉池及回流污泥系統(tǒng)，很多情況還可不設(shè)初沉池，因而基建費(fèi)用低，占地少。SBR工藝經(jīng)過(guò)近年10多年的深入研究和發(fā)展已經(jīng)基本完善，但仍存在著一些不盡人意的地方。首先，間歇進(jìn)水使處理工藝缺乏連續(xù)性。若使水處理連續(xù)運(yùn)行，需要設(shè)多池系統(tǒng)，增加投資。其次，對(duì)于一些高濃度難降解的有機(jī)廢水則需要較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。再次，SBR工藝操作運(yùn)行較為復(fù)雜，必須采用自動(dòng)控制，附屬設(shè)施較多。4.2 DATIAT系統(tǒng)的特點(diǎn)DATIAT系統(tǒng)是普通活性污

31、泥法與傳統(tǒng)SBR同有機(jī)結(jié)合的一種型式，整個(gè)系統(tǒng)有SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)，又改進(jìn)了SBR工藝的不足，具有以下特點(diǎn)：（1）增加了工藝處理的穩(wěn)定性：DAT起到了水力均衡和防止連續(xù)進(jìn)水對(duì)出水水質(zhì)的影響，特別是在處理高濃度工業(yè)廢水時(shí)，DAT連續(xù)曝氣加強(qiáng)了系統(tǒng)對(duì)難降解有機(jī)物的降解，相對(duì)縮短了運(yùn)行周期。DAT池連續(xù)曝氣也使整個(gè)系統(tǒng)更接近于完全混合式，更有利于消除高濃度工業(yè)廢水中毒性物質(zhì)或COD濃度過(guò)高積累而帶來(lái)的不良影響。（2）提高了池容的利用率：對(duì)于曝氣池和二沉池合建的污水處理構(gòu)筑物來(lái)說(shuō)，在保留沉淀分離效果的前提下，盡可能提高曝氣容積比，與傳統(tǒng)SBR法及其它變型方法來(lái)比，由于DATIAT中DAT池連續(xù)曝氣和IA

32、T的間歇曝氣，使該工藝方法的曝氣容積比是最高的。（3）提高了設(shè)備的利用率：由于DAT池連續(xù)進(jìn)水，因此不需要增設(shè)進(jìn)水的閘閥及自控裝置；DAT池連續(xù)曝氣，減少了整個(gè)系統(tǒng)的曝氣強(qiáng)度，提高了曝氣裝置的利用率，所需鼓風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量和功率也減小了。 （4）增加了整個(gè)系統(tǒng)的靈活性：DATIAT系統(tǒng)可以根據(jù)進(jìn)、出水量、水質(zhì)變化來(lái)調(diào)整DAT池與IAT池的工作狀態(tài)和IAT池的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，使之處于最佳工況，同時(shí)也可以根據(jù)脫氮除磷要求，調(diào)整曝氣時(shí)間，創(chuàng)造缺氧或厭氧環(huán)境。5主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)7工程實(shí)例天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠日處理污水10萬(wàn)噸，污水主要來(lái)源于區(qū)內(nèi)生活污水和工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)廢水，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為：BOD5 15

33、0mg/L，COD 400mg/L，SS 200mg/L，出水水質(zhì)BOD5 30mg/L，COD 120mg/L，SS 30mg/L，同時(shí)要求去除NH3N 10mg/L由于開(kāi)發(fā)區(qū)污水受區(qū)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)影響，水質(zhì)水量變化幅度較大，通過(guò)方案比選，結(jié)合貸款國(guó)技術(shù)特點(diǎn)，選擇了DATIAT工藝。該廠已于1999年正式投產(chǎn)使用。DATIAT系統(tǒng)共設(shè)六組池，每組池容積為：11000m3每組池長(zhǎng)L80m，池寬B32m，有效水深H4.3m，反應(yīng)池最低水位時(shí)水深3.75m，污泥負(fù)荷0.052kgBOD/kgMLSS·d，混合液度（MLSS）5g/L，IAT運(yùn)行周期T3h（曝氣、沉淀、潷水各1h）每組反應(yīng)池中

34、DAT和IAT體積相同，各長(zhǎng)40m，中間設(shè)兩道導(dǎo)流墻，為保持DAT內(nèi)足夠的混合液濃度，需從IAT將混合液回流到DAT，混合液回流比最大可達(dá)R=4.0在IAT兩側(cè)距導(dǎo)流墻8米處設(shè)2臺(tái)潛污泵，每臺(tái)流量0.55-0.6m3/s，揚(yáng)程2米?；亓鞅玫拈_(kāi)停由PLC按預(yù)設(shè)程序自動(dòng)控制，停泵的時(shí)間安排在潷水階段。兩臺(tái)泵的回流污泥管在DAT內(nèi)分為四個(gè)出口，位于池的四個(gè)角，它們以高速沿池底噴向池中心，對(duì)全池起強(qiáng)烈攪拌作用，形成完全混合流態(tài)，混合液經(jīng)兩道導(dǎo)流墻進(jìn)入IAT。經(jīng)過(guò)導(dǎo)流墻的混合液以很低的流速?gòu)牡撞窟M(jìn)入IAT，不會(huì)對(duì)IAT沉淀的污泥產(chǎn)生攪動(dòng)。采用鼓風(fēng)曝氣，曝氣設(shè)備為膜片式微孔曝氣器。曝氣器總數(shù)19838個(gè)。

35、廠內(nèi)設(shè)4臺(tái)單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)，單臺(tái)供氣量Q18000m3/h，風(fēng)壓P0.5bar。電機(jī)功率N400kw。污泥產(chǎn)率系數(shù)為YT1.1，泥齡tDS=22d，每日污泥總產(chǎn)量體積V2400m3/d，每池設(shè)有SS計(jì)，可根據(jù)污泥濃度值隨時(shí)調(diào)整開(kāi)泵的時(shí)間和周期，確保反應(yīng)池的正常運(yùn)行。本工程排水選用虹吸式潷水器，每池3臺(tái)，每臺(tái)潷水能力為700m3/h。潷水器在最高水位時(shí)自動(dòng)開(kāi)動(dòng)，最低水位時(shí)自動(dòng)停止，潷水器安裝在IAT尾部。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，石化、化肥、食品、煉焦和治金等行業(yè)以及垃圾填埋帶來(lái)大量高濃度氨氮廢水，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，尤其是水體的富營(yíng)養(yǎng)化12。根據(jù)傳統(tǒng)生物脫氮機(jī)理，微生物必須處于好氧和缺氧的交替環(huán)境

36、中進(jìn)行硝化和反硝化反應(yīng)，才能順利完成脫氮的過(guò)程3。這種交替環(huán)境中可以通過(guò)兩種途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)，一是在空間上設(shè)置不同的反應(yīng)器來(lái)完成（如A/O法），二是在同一個(gè)反應(yīng)器通過(guò)時(shí)間順序來(lái)完成（如SBR法）。A/O法是目前運(yùn)用最廣泛的生物脫氮工藝，具有流程簡(jiǎn)單，裝置少，勿需外加碳源，因此其建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用較低，但是容易受外界因素影響，出水水質(zhì)不穩(wěn)定。傳統(tǒng)SBR法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理效果好的特點(diǎn)，但由于其間歇進(jìn)水、反應(yīng)周期長(zhǎng)，如果有脫氮要求時(shí)需外加碳源，因而制約其大規(guī)模、大范圍的應(yīng)用。A/DAT-IAT工藝是SBR工藝?yán)^ICEAS、CASS、CAST、IDEA發(fā)之后不斷完善發(fā)展起來(lái)的一種新工藝，它的出現(xiàn)受到廣大學(xué)

37、者的重視。試驗(yàn)證明A/DAT-IAT系統(tǒng)具有良好的生物脫氮能力和運(yùn)行穩(wěn)定。1 A/DAT-IAT系統(tǒng)介紹A/DAT-IAT系統(tǒng)由一個(gè)缺氧池、一個(gè)DAT池和一個(gè)IAT池三部分串聯(lián)組成（如圖1）。原污水通過(guò)粗格柵、沉砂池等預(yù)處理設(shè)圖1  A/DAT-IAT試驗(yàn)裝置示意圖 1進(jìn)水池 2進(jìn)水泵  3攪拌器  4曝氣頭  5空壓機(jī)6出水泵    7出水池     8回流泵    9回流泵施后首先進(jìn)入缺氧池，與DAT池回流硝化液混合并完成微生物反硝化反應(yīng)，生成N2和N

38、2O逸出了污水。缺氧池內(nèi)不曝氣，只攪拌，使污泥保持懸浮狀態(tài)。隨后上面的污水進(jìn)入主曝氣DAT池，DAT池連續(xù)曝氣，在供氧充足的條件下，污水中有機(jī)物和氨氮得到有效地降解。DAT池中的大部分混合液通過(guò)內(nèi)循環(huán)回流至前端的缺氧池，回流比控制在100500%范圍內(nèi)，少部分混合液流入IAT池。IAT池間歇曝氣、間歇沉淀和間歇潷水，有機(jī)物和氨氮進(jìn)一步降解。 IAT池中底部沉降的活性污泥大部分作為該池下個(gè)處理周期使用，一部分污泥用污泥泵連續(xù)打回DAT池作為DAT池的回流污泥，多余的剩余污泥引至污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行污泥處理。A/DAT-IAT系統(tǒng)實(shí)質(zhì)由A/O法和SBR法串聯(lián)而成，具有兩者優(yōu)點(diǎn)。A/DAT-IAT工藝與

39、A/O法一樣連續(xù)進(jìn)水，避免了進(jìn)水控制繁瑣，提高了反應(yīng)池的利用率，節(jié)約了成本，同時(shí)又與傳統(tǒng)SBR法一樣間歇曝氣，并根據(jù)原水水質(zhì)水量變化來(lái)調(diào)整運(yùn)行周期，使之處于最佳工況4。DAT池的硝化液通過(guò)內(nèi)循環(huán)回流至缺氧池內(nèi)完成反硝化反應(yīng)，可以利用原污水中的有機(jī)物作為碳源，節(jié)約了外加碳源，同時(shí)反硝化是產(chǎn)堿反應(yīng)，而硝化是耗堿反應(yīng)，可以減少DAT池的堿投加量。IAT池可視為延時(shí)曝氣，溶解氧保持在0.51.5 mg/L范圍內(nèi)，使該池形成了好氧、缺氧、厭氧環(huán)境，可以出現(xiàn)同步硝化和反硝化反應(yīng)現(xiàn)象5，有機(jī)物和氨氮進(jìn)一步去除，出水水質(zhì)較好。要：介紹了處理能力為10×104 m3/d、采用DATIAT工藝的天津經(jīng)濟(jì)

40、技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠在自控程序開(kāi)發(fā)中所遇到的問(wèn)題和解決措施，并指出了今后在設(shè)計(jì)上應(yīng)引起注意的方方面面。 關(guān)鍵詞：SBR法 DATIAT工藝 自動(dòng)控制  天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠是我國(guó)采用DATIAT技術(shù)興建并投入運(yùn)行的第一座污水處理廠，占地6.71hm2，處理能力為10×104m3/d，總投資1.7億元人民幣，其中利用挪威政府貸款490萬(wàn)美元，主要設(shè)備均由國(guó)外引進(jìn)，1998年7月動(dòng)工建設(shè)，1999年12月竣工。SBR法的DATIAT工藝具有占地省、自動(dòng)化水平高、運(yùn)行調(diào)度靈活、管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，其流程見(jiàn)圖1。由圖1可知，除DATIAT處理單元外，其他都與傳統(tǒng)活性污泥處理工藝

41、相同。該廠共有6組DATIAT反應(yīng)池，平面布置見(jiàn)圖2。反應(yīng)池的進(jìn)水由位于巴氏計(jì)量槽下游的6座與各池對(duì)應(yīng)的淹沒(méi)式配水堰進(jìn)行均勻連續(xù)配水，每組反應(yīng)池的進(jìn)水流量為695m3/h。DAT池連續(xù)曝氣，IAT池有三種運(yùn)行狀態(tài)，即：曝氣、沉淀、潷水三個(gè)階段，每段1 h，總運(yùn)行周期3 h。6組IAT池的工作周期見(jiàn)圖3。1反應(yīng)池控制方式1.1DAT池運(yùn)轉(zhuǎn)控制方式DAT池裝有一套由微孔曝氣器和空氣管路組成的曝氣系統(tǒng)，設(shè)溶解氧測(cè)定儀和污泥濃度計(jì)各一臺(tái)。DAT池的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方式有時(shí)間控制、DO控制、時(shí)間/DO控制三種方式。時(shí)間控制方式是一種應(yīng)急控制方式，只是在DO儀發(fā)生故障不能正常工作時(shí)才轉(zhuǎn)換到時(shí)間控制方式。時(shí)間控制方

42、式是DAT池根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間程序，在曝氣過(guò)程和沉淀過(guò)程間自動(dòng)切換，循環(huán)工作。DO控制方式。當(dāng)切換到DO控制方式后，曝氣系統(tǒng)將根據(jù)DAT池中的溶解氧情況自動(dòng)調(diào)節(jié)曝氣量來(lái)保持DAT池中正常的DO水平。DAT池中DO值的控制范圍設(shè)上限、下限兩個(gè)點(diǎn)，上限為2.5 mg/L，下限為1.5 mg/L，當(dāng)DO值高于上限值時(shí)，PLC將自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣管路中的空氣流量調(diào)節(jié)閥來(lái)減少對(duì)DAT池的曝氣量，反之則控制調(diào)節(jié)閥加大對(duì)DAT池的曝氣量。上述調(diào)控必須在溶氧儀測(cè)定值保持5 min(此時(shí)間可調(diào))后，調(diào)節(jié)閥才開(kāi)始動(dòng)作。如果DO值在調(diào)節(jié)閥動(dòng)作后的一定時(shí)間內(nèi)(可調(diào))仍未達(dá)到正常范圍，則PLC發(fā)出報(bào)警信號(hào)。時(shí)間/DO控制方式

43、。當(dāng)選擇時(shí)間/DO控制方式后，DAT池的曝氣將根據(jù)時(shí)間和DO兩種方式進(jìn)行工作，即在設(shè)定的曝氣時(shí)段內(nèi)，曝氣系統(tǒng)將按DO控制方式工作，而在設(shè)定的沉淀時(shí)段內(nèi)，曝氣系統(tǒng)將轉(zhuǎn)為時(shí)間控制方式。1.2IAT池的控制方式每座IAT池中裝有虹吸式潷水器三臺(tái)，每臺(tái)潷水能力為700m3/h，RAS泵兩臺(tái)，剩余污泥泵一臺(tái)，高低液位開(kāi)關(guān)3只，溶氧儀一臺(tái)。IAT池的曝氣階段可采用時(shí)間控制方式，也可切換為溶解氧控制方式，當(dāng)曝氣階段完成后，PLC將自動(dòng)關(guān)閉曝氣管路中的空氣調(diào)節(jié)閥；在沉淀階段，池中活性污泥液面開(kāi)始逐漸下降，上清液析出；當(dāng)設(shè)定的沉淀時(shí)間完成后即進(jìn)入潷水階段，雖然此時(shí)DAT池中的出水仍連續(xù)不斷地通過(guò)導(dǎo)流墻低速流入I

44、AT池，但I(xiàn)AT池中三臺(tái)潷水器的潷水能力是進(jìn)水流量的三倍，因此IAT池液位開(kāi)始下降，當(dāng)降低到最低液位時(shí)低液位浮球開(kāi)關(guān)打開(kāi)，控制潷水器的電磁放氣閥動(dòng)作使?jié)麝P(guān)閉，IAT池進(jìn)入下一工作循環(huán)階段。在IAT池的曝氣和沉淀階段，兩臺(tái)RAS泵將保持連續(xù)工作，不斷將活性污泥從IAT池打回到DAT池，以保持DAT池中的MLSS總量不變。RAS泵的工作可采用時(shí)間控制方式，也可由污泥濃度控制。為保證活性污泥排放量的準(zhǔn)確，建議剩余污泥排放時(shí)間在IAT池曝氣階段進(jìn)行。2虹吸式潷水器虹吸式潷水器是由澳大利亞AAT公司于20世紀(jì)80年代中期開(kāi)發(fā)，1987年開(kāi)始應(yīng)用于SBR工藝并逐漸普及的一種新式潷水器(見(jiàn)圖4)。(1)

45、虹吸式潷水器是由一排短管(歧管)匯集在一起，其下口恰在最低位以下，上端由一個(gè)頭部與U形下落管臂相連的堰臂連接在一起。(2)U形管中部分充滿(mǎn)水，形成水封。(3)堰臂和U形管下落臂通過(guò)一個(gè)電磁閥放氣，稱(chēng)放氣閥。(4)U形管上升臂與出廠管相連。(5)當(dāng)IAT池中的水位上升時(shí)，存于出水短管和U形管水柱間的空氣形成氣封，氣封可以阻止活性污泥等在曝氣及沉淀階段流入堰臂和總管。(6)當(dāng)水位通過(guò)堰臂上端時(shí)，最低潷水液位開(kāi)關(guān)被關(guān)閉。(7)在沉淀階段結(jié)束后，電磁閥打開(kāi)，放出被封氣體(最少需時(shí)14 min)，直至液位降到最小潷水位。(8)出水通過(guò)歧管、總管、U形管流出廠外。(9)水位降至堰臂上部最低潷水液位時(shí)，最低

46、潷水液位開(kāi)關(guān)打開(kāi)，電磁放氣閥關(guān)閉，此時(shí)出流進(jìn)入虹吸狀態(tài)。(10)當(dāng)液位降至距歧管下口10 mm處時(shí)，低液位開(kāi)關(guān)關(guān)閉，電磁閥再次打開(kāi)，空氣回到歧管中，破壞虹吸(需時(shí)10 min)，應(yīng)至少保證潷水結(jié)束時(shí)間是要求的破壞虹吸到停止出水這段時(shí)間的3倍。(11)當(dāng)虹吸破壞時(shí)，存于總管和歧管中的水通過(guò)歧管涌回到IAT池中。(12)液面距歧管口100 mm的這段距離可以保證浮渣泡沫等不會(huì)隨出水流出。(13)歧管、堰管和總管是經(jīng)精心設(shè)計(jì)的，因此能夠保證每個(gè)歧管中的流量相同，在潷水時(shí)不會(huì)擾動(dòng)下部的泥層。由虹吸式潷水器的構(gòu)造和控制方式可以看出，其具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、維護(hù)保養(yǎng)方便、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在以下不足：潷水深度固

47、定，不能據(jù)工藝要求進(jìn)行隨意調(diào)整。產(chǎn)生和破壞虹吸的液位條件要求較高，即反應(yīng)池液位必須高于其匯水總管頂端時(shí)才能啟動(dòng)潷水器形成虹吸狀態(tài)，破壞虹吸液位時(shí)必須保證歧管中存有足夠的氣量，才能使下一工作周期液位上升時(shí)歧管中的水不進(jìn)入?yún)R水總管中破壞氣封。潷水能力調(diào)整困難。3IAT池在不同工況下的控制模式高峰流量工況。當(dāng)實(shí)際流量大于設(shè)計(jì)流量較多時(shí)，會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問(wèn)題，首先是池中液位會(huì)在未進(jìn)入潷水階段就已經(jīng)到達(dá)最高液位，如果此時(shí)啟動(dòng)潷水器潷水，IAT池工作周期就會(huì)發(fā)生混亂。為此，需將潷水器的啟動(dòng)條件設(shè)定為時(shí)間和液位兩個(gè)條件都具備時(shí)才可啟動(dòng)潷水，即時(shí)間必須在潷水階段內(nèi)，液位必須到達(dá)潷水液位。其次是污泥未經(jīng)過(guò)足夠時(shí)間的沉

48、淀就已經(jīng)到達(dá)潷水液位(如加上上面的兩個(gè)啟動(dòng)條件后，就是溢流液位)或溢流液位，如果此時(shí)開(kāi)始潷水或溢流，就很難保證出水水質(zhì)。為了解決這一難題，決定在最高潷水液位和最低虹吸破壞液位之間增設(shè)一中間液位浮球，其控制過(guò)程是：當(dāng)池中液位升至該浮球開(kāi)關(guān)位置，如此時(shí)曝氣階段尚未結(jié)束，PLC就會(huì)強(qiáng)制停止該池的曝氣，提前開(kāi)始沉淀(但大周期仍是曝氣階段)，這樣就能使污泥在開(kāi)始潷水或溢流前有足夠的時(shí)間進(jìn)行沉淀，杜絕污泥外溢的可能。流量不足工況。當(dāng)實(shí)際流量比設(shè)計(jì)流量低時(shí)，又會(huì)引發(fā)與高峰流量相反的問(wèn)題，即時(shí)間周期已進(jìn)入潷水階段，而液位尚未滿(mǎn)足潷水液位要求(比潷水液位低)，此時(shí)池中液位繼續(xù)上升，潷水周期已運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間后，液位

49、才到達(dá)潷水液位，如果此時(shí)啟動(dòng)潷水器，則有可能在潷水周期結(jié)束時(shí)潷水尚未結(jié)束(潷水時(shí)間約需50 min)。從潷水器的特點(diǎn)可以看出，如果未到達(dá)最低液位是不能強(qiáng)制破壞虹吸的，這樣在程序上就需將該周期的潷水時(shí)間自動(dòng)延長(zhǎng)，而將所延時(shí)間計(jì)入下一周期的曝氣時(shí)間中，使下一周期的曝氣時(shí)間相應(yīng)縮短，這樣就不致影響整個(gè)IAT池大周期的運(yùn)行。6組IAT池的工作連鎖工況。以上兩個(gè)問(wèn)題的解決只是保證了IAT池運(yùn)轉(zhuǎn)的安全問(wèn)題，但多池運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)安全問(wèn)題尚未解決。從圖2中可以看出，系統(tǒng)中IAT1、IAT2、IAT3(IAT4、IAT5、IAT6)出水共用一根DN1 000的重力管道流入出水泵房，通過(guò)計(jì)算可知，即使運(yùn)行過(guò)程中該管道

50、兩端有一定的液位差，其最大過(guò)流能力也不會(huì)大于4 000m3/h，而各池在潷水時(shí)的流量為2 100m3/h，即每條管道只允許一個(gè)池子潷水。為此，將IAT1、IAT2、IAT3(IAT4、IAT5、IAT6)的潷水條件設(shè)為互鎖，即其中一個(gè)池子潷水時(shí)，不得啟動(dòng)其他兩池的潷水，而允許他們保持溢流狀態(tài)(溢流量為695m3/h，遠(yuǎn)小于潷水流量)。增加上述連鎖條件后，某一池子的周期混亂又會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的連鎖混亂，因此又將潷水啟動(dòng)增加了一個(gè)條件，就是當(dāng)某一池子在進(jìn)入潷水周期后一定時(shí)間內(nèi)(暫定為20 min)，該池仍不具備潷水條件，則自動(dòng)取消該周期的潷水階段。經(jīng)過(guò)近一年的運(yùn)行，證明上述IAT池控制模式較好地解決

51、了該廠SBR DATIAT工藝系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、適應(yīng)性和安全性問(wèn)題，應(yīng)用效果良好。4鼓風(fēng)機(jī)的自控與工藝協(xié)調(diào)問(wèn)題當(dāng)SBR反應(yīng)池工作處于DO控制模式，鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)切換到自動(dòng)控制狀態(tài)。當(dāng)池中DO值高于(或低于)設(shè)定范圍時(shí)，反應(yīng)池中的溶氧儀將信號(hào)送入系統(tǒng)PLC中，PLC中的PID調(diào)節(jié)器會(huì)自動(dòng)計(jì)算并調(diào)節(jié)空氣管路中氣量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟度數(shù)，使調(diào)節(jié)池中的DO值至正常范圍。氣量調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作會(huì)引起管路中壓力值的變化，設(shè)在管路上的壓力傳感器就會(huì)將信號(hào)傳入鼓風(fēng)機(jī)主控盤(pán)內(nèi)置的PLC中，鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)置PLC中的PID調(diào)節(jié)器經(jīng)過(guò)計(jì)算，調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)出風(fēng)導(dǎo)葉片的開(kāi)啟度，從而調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)量。這一控制過(guò)程要求系統(tǒng)PLC的PID調(diào)節(jié)速度應(yīng)與鼓風(fēng)機(jī)自身的PID調(diào)節(jié)速度相協(xié)調(diào)，即鼓風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)速度不應(yīng)小于系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度，否則就會(huì)發(fā)生鼓風(fēng)機(jī)喘振現(xiàn)象。鼓風(fēng)機(jī)的控制模式見(jiàn)圖5。以上鼓風(fēng)機(jī)控制模式在傳統(tǒng)推流式曝氣池的曝氣控制上是較為理想的一種，但DATIAT工藝的曝氣情況較為復(fù)雜，液位不斷變化、周期性間歇曝氣這兩個(gè)特點(diǎn)又要求系統(tǒng)PID調(diào)節(jié)DO值的速度不能太慢，否則池中DO就難于控制。鼓風(fēng)機(jī)為丹麥HVTURB公司生產(chǎn)的KA22SGL225型，鼓風(fēng)量由其主控制盤(pán)上內(nèi)置PLC根據(jù)空氣