应用DAT-IAT工艺污水处理厂的运行效果分析.pdf

应用 DAT-IAT 工艺污水处理厂的运行效果分析 苏庆永 储金宇 江苏大学生物与环境工程学院, 镇江市 212013 摘要 天津经济技术开发区污水处理厂采用先进的 DAT -IAT 工艺, 针对该污水处理厂冬季和夏季的实际运行效果分 别进行研究、比较, 并就 DAT 池和 IAT 池对有机物的去除效果进行分析。 研究发现, 污水处理厂实际运行中, 对 BOD5 的去除效果十分彻底, 对 CODCr的去除效果一般, 但都能够保证出水达标。 DAT -IAT 工艺系统的抗冲击负荷能力较强, 污水处理厂 DAT 池过高的 BOD5去除率对后续的脱氮除磷效果会产生不利的影响。 关键词 DAT -IAT 污水处理厂 去除效果 0 引言 天津经济技术开发区污水处理厂采用 SBR 法 DAT- IAT 工 艺 DemandAerationTank-Intermittent Aeration Tank ,DAT 是需氧池 连续曝气池 IAT 是间 歇曝气池。DAT-IAT 就是连续进水连续曝气和连续 进水间歇曝气前后串连连接的一种工艺 。DAT 池相 当于传统活性污泥曝气池, 水面周期性变化 ,出水连 续进入 IAT 池 , IAT 池内完成曝气 、沉淀、滗水、污泥 回流以及排泥 , 相当传统的 SBR 池, 但进水是连续 的。此工艺设计处理量为 1. 0 10 5 m 3 d,而由于没有 足 够 的 水 源 , 实 际 处 理 量 在 5. 0 10 4 ～ 6. 0 10 4m3 d,污水处理厂的 6 个 DAT-IAT 池一般 只运行 4～ 5 个, 并且交替运行 。本项目着重研究整 个污水处理厂对污染物的去除效果 ,试图从中找出规 律,以更好的指导实践。 1 污染物去除效果分析 1. 1 CODCr去除效果 2 月份气温较低 ,进水CODCr的浓度变化很大 ,且 很不稳定, 在 2月 18 日,进水 CODCr高达 728 mg L ,对 整个处理系统是一次很大的冲击负荷, 但去除率高达 88. 96,出水 CODCr为 80. 4 mg L ,也能达到排放标准 CODCr排放标准为 120 mg L 。其它时间的 CODCr 负荷一般在 100～ 300 mg L 之间,低于设计负荷 设计 进水CODCr负荷为 400 mg L 。和进水 CODCr负荷极不 稳定相比,出水曲线比较平稳,完全能达到排放标准。 8 月份气温较高 , 进水 CODCr浓度的变化依然很 大, 进水负荷不稳定。有 2 次很大的冲击负荷 , 在 8 月3日和8 月15 日,进水CODCr浓度分别为718 mg L 和 816 mg L。其它大部分时间进水 CODCr都分布在 100～ 250 mg L 之间 ,明显低于设计负荷 。出水 CODCr 浓度依然平稳, 稳定在 31 ～ 115 mg L 之间 ,只有在进 水负荷为816 mg L 时 ,出水 CODCr为 115 mg L ,其余时 间出水CODCr浓度均在 75 mg L 以下 ,运行良好稳定 。 冬季和夏季污水处理厂 CODCr的去除效果都相 对较好 ,尤其对于冲击负荷的适应能力比较强, 从原 理上讲 [ 1] ,夏季温度较高, 微生物活性强, 冬季温度 低,微生物活性相对较弱 ,处理效果夏季应该优于冬 季,但分析可知 ,冬季和夏季对于 CODCr的去除率相 差不大,分析其原因 ,可能是因为2 月进水CODCr平均 浓度比8 月高 但仍未达到设计浓度 ,而在一定范围 内,进水浓度越高,污泥负荷越大,就越能提高污泥的 活性, 并提高CODCr的去除率, 而 8 月进水 CODCr浓度 偏低 ,对其去除率产生一定负面影响 ; 再者,污水处理 厂的进水从市政的地下管网流入 , 即使是在冬季, 其 水温仍然可以保持在 10 ℃以上, 对微生物保持活性 产生一定积极影响 ,所以 2 月和 8 月的 CODCr去除率 非常接近。 1. 2 BOD5去除效果 2 月份进水 BOD5浓度在 32. 8～ 141. 9 mg L 之间 变动 , 进水 BOD5负荷不稳定 , 但全部都在 150 mg L 以内, 进水平均 BOD5浓度仅为 60. 9 mg L , 明显低于 设计要求 设计进水 BOD5浓度为 150 mg L 。出水 BOD5浓度相当稳定, 在 1～ 4 mg L 之间, 说明系统对 BOD5的去除效果相当彻底 , 完全达 到排放标准 BOD5排放标准为 150 mg L , 其余时 间均150 mg L , 进水平均 BOD5浓度为 73. 7 mg L, 也低于设计要求 。而 BOD5的出水浓度非常低 ,分布 在1～ 5 mg L 之间, 去除效果非常彻底 , 达到排放标 准。去除率在 94. 12～ 99. 21之间 ,平均去除率为 97. 4。几乎不受进水 BOD5浓度的影响, 去除效率 很高 ,效果优良 。 冬季和夏季出水 BOD5浓度都完全能够达到排 放标准, 去除效果良好, 虽然进水 BOD5负荷低于设 计要求 ,但去除效率都非常高, 几乎不受进水负荷的 影响。在去除率上 ,夏季和冬季相差无几 ,夏季略高 于冬季。总的来讲, 不管在冬季还是夏季, BOD5的去 除效果都非常良好、彻底 ,完全达到排放标准 。 1. 3 SS 去除效果 2 月份进水 SS 浓度在 51 ～ 577 mg L 之间变动, 进水 SS 的浓度很不稳定。在 2 月 18 日, 进水 SS 高 达577 mg L, 大大高于设计值 设计进水 SS 浓度为 200 mg L , 是一次很大的冲击负荷 , 但去除率高达 93. 93,出水 SS 为 35 mg L, 这说明 ,系统对 SS 的冲 击负荷还是具有一定的缓冲能力。与进水 CODCr浓 度极不稳定相比 ,出水浓度相对比较平稳 ,89. 66的 出水 SS 达到了排放标准 SS 排放标准为30 mg L , 平均去除率为 74. 97,去除效果一般 。 8 月份进水 SS 浓度在 72 ～ 871 mg L 之间变动, 8 月15 日的冲击负荷为 871 mg L ,高出设计标准 4 倍 以上 , 其他大部分时间 SS 负荷基本满足设计要求。 出水 SS 浓度在 17～ 60 mg L 之间 ,83. 87的出水 SS 达到了排放标准 。SS 平均去除率为 79. 14。 冬季和夏季 SS 的去除效果相比 ,无论是 2 月还 是8 月 ,均有几天出水 SS 不能达到排放标准, 但所占 比例较小 ,超标的数值也不大 。2 月18 日,出水SS 为 35 mg L ,超出了排放标准 ,分析原因应该是当天的进 水SS 数值过大,即使系统保持较高的去除率, 出水仍 然可能达不到排放标准。8 月 15 日, 虽然进水 SS 的 冲击负荷很大, 达到了 871 mg L ,但出水仍达到排放 标准,可见系统具有很强抵御冲击负荷的能力。在 8 月27 日, 进水 SS 仅 为 162 mg L , 而出 水 SS 为 60 mg L,没能达到排放标准 ,分析原因可能是当天的 污泥沉降性能较差, 或者是由于混合出水水样的水质 存在一定偏差的缘故 。 污水处理厂对 SS 的去除效果比较良好, 主要原 因应该是 DAT-IAT 工艺的接近静态沉淀的特点 ,致使 绝大多数悬浮物质都能在预定时间内得以沉淀去 除 [ 2] 。从水质特点上分析 [ 3] , 低温环境下, 水的粘滞 性增大 ,固体颗粒沉降阻力增大, 会降低泥水分离效 果,但从实际运行分析中可见, 冬季 SS 的去除效果并 没有受到多大的影响 , 相反夏季时期出水 SS 的不达 标情况还要多于冬季, 分析其原因可能是夏季进水 中,不可沉降的悬浮物较多, 致使 IAT 池上存在较多 浮渣, 需要每隔几天就清除 1 次 ,影响了 SS 的去除效 果。从工艺上讲 [ 4] , DAT-IAT 工艺的污泥负荷较低, 泥龄长,污泥缺乏营养,老化严重,致使污泥沉降速度 太快 ,还没有来得及吸附进水中的悬浮物就沉到了池 底,这也可能是冬季和夏季部分出水不能达标的影响 因素 。 1. 4 DAT 池、 IAT 池对有机物去除效果的影响 为探讨 DAT-IAT 工艺 DAT 池和 IAT 池分别对有 机物去除效果的影响 ,将 DAT 池出水的有机物浓度 与总出水有机物浓度进行比较, 设计试验, 对 1 SBR 反应池 DAT 池和 IAT 池分别进行监测分析, 在 DAT 池中靠近导流墙 1 3处取水样,沉淀 0. 5 h 后测定 [ 5] , 试验结果如图 1、 2。 图 1 DAT 池与整体 DAT-IAT 工艺对 CODCr去除率的比较图 图 2 DAT 池与整体DAT-IAT 工艺对 BOD5去除率的比较图 由图 1 和图 2 可以看出, 在 8 次试验中, 进水 CODCr在170～ 333 mg L 之间, 平均值为 247 mg L ,DAT 池出水CODCr浓度在 31. 5～ 82. 8 mg L 之间, 平均值为 32 环 境 工 程 2006年 8 月第24 卷第4 期 57. 9 mg L ,DAT 池对 CODCr的平均去除率为 75. 39, IAT 池的出水中 CODCr浓度在 31. 3～ 77. 3 mg L 之间, 平均值为 47 mg L ,DAT-IAT 整体工艺对 CODCr的平均 去除率为 80. 01。对于 BOD5的去除效果 ,DAT-IAT 整体工艺对 BOD5的平均去除率为 96. 85, 而在 DAT 池中 BOD5的平均去除率就已经达到 96. 41。 有机物在 DAT 池中的去除率和 DAT-IAT 整体工艺的 去除率相差很小 。绝大部分有机物在 DAT 池中就已 经被去除了,在 IAT 池中去除的有机物量微乎其微。 DAT-IAT 工艺实现了连续进水的运行方式 ,污水 连续进入非限制曝气的 DAT 池 ,在好氧条件下 ,绝大 多数有机物在此过程中被降解 。在 IAT 池中, 将按照 曝气 、沉淀 、滗水的运行周期进行处理, 对污水中 CODCr、 BOD5、 SS 等进行进一步的去除 ,同时还要完成 脱氮除磷的效果 ,但进入 IAT 池污水的可生物降解有 机物已经近乎全部耗尽 。DAT 池的非限制曝气虽然 可以大量的去除污水中的有机物, 能够保证很高的去 除率 ,但其完全混合的状态不利于反应池内基质的积 累 [ 6] ,降低了反应推动力, 而且不利于 DAT-IAT 整体 工艺对难降解有机物的去除 ,加之 DAT 池对有机物 的高去除率致使流入 IAT 池中污水的BOD5含量非常 低,远远低于除磷脱氮的最优碳氮比 、 碳磷比 [ 7] ,因此 也必然降低除磷脱氮的效果。 2 污水处理厂运行效果总结 1 污水处理厂实际运行中 , 对 BOD5的去除效 果十分彻底, 平均去除率在 96以上; 对 CODCr的去 除效果一般 ,平均去除率在 75 左右 ,能够保证出水 达到排放标准。DAT-IAT 工艺系统的抗冲击负荷能 力较强。 2 进水中 BOD5 CODCr值偏低,在 0. 3 左右, 属于 刚刚能够进行生化处理的范围 ,对有机物的去除产生 一定影响, 而且不利于除磷脱氮。 3 对SS 的去除效果上, 抗冲击负荷能力较强, 绝大部分出水都能达到排放标准。但在夏季出水中, 少数时候SS 达不到排放标准 ,可能因为夏季进水中, 不可沉降的悬浮物较多, 致使 IAT 池上存在较多浮 渣,而且污泥龄较长致使污泥易老化 ,影响了 SS 的去 除效果。 4 DAT-IAT 工艺流程虽然能 够保证较高的 BOD5去除率 ,但 DAT 池过高的 BOD5去除率对后续 的脱氮除磷效果会产生不利的影响, 而且 DAT 池的 非限制性曝气也不利于节省能源,可以适当改变 DAT 池的曝气形式或工艺参数 , 达到既保证有机物去除 率,又能提高脱氮除磷效果,节省能源。 参考文献 [ 1] Irvine R. 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The results also indicated that this technology had an ablity to resist loads fluctuating. Microorgannism especially the nitrobacteria was never restrained by the variation of the influent quality. Keywords immobilizedmicroorganisms, biological aerobic filter bed BAF system, leachate and high ammonia -nitrogen APPLICATION OF PROCESS OF USRIOD IN TREATMENT OF PIG FARM WASTEWATER Zheng Yuyi 27 Abstract The process of USR and IOD was used to treat the pig farm wastewater in an engineering example. Its design parameters and operationwere introduced. The monitoring results of completed engineering approval show that all effluent pollutant indices can meet the requirements of the Professional Discharge Standard. Keywords USR, IOD and livestock wastewater MIXINGTREATMENTTECHNOLOGYFOR LIVESTOCKANDPOULTRYCULTIVATION WASTEWATERDeng Shihuai Li Yuanwei Zheng Renhong et al 29 Abstract Aiming at the problem of high contents of CODCr, NH3-N and SS in wastewater, a combined process of airfloat-ABR -CASS- constructedwetland and ecological pond was used. Result showed that the contents of CODCr, NH3-N, SS of treatedwastewater couldmeet the first- level discharge criteria in GB8978 -1996. Keywords livestock and poultry cultivation wastewater, technique and discharge standard EFFECT ANALYSIS OF OPERATIONPRACTICE IN THE SEWAGE TREATMENT PLANT USING DAT-IAT PROCESSSu Qingyong Chu Jinyu 31 Abstract DAT -IAT process is used in a sewage treatment plant of Tianjin Economic and Technical Development Zone. The operating effect in both summer andwinter was compared and the removal effect of organic matter in both DAT tank and IAT tank was analysed. The discovery shows that the removal effect of CODCrand BOD5was almost the same in summer and winter. The removal effect of BOD5was much more complete. The removal rate of BOD5in DAT tank would make an unfavorable influence towards removing phosphorus and nitrogen. Keywords DAT -IAT, sewage treatment plant and removal effect INVESTIGATION ON PURIFYING TOLUENE WASTE GAS IN BIOTRICKLING FILTERS UNDER THERMOPHILIC CONDITIONSWang Juan Zhong Qin Li Jianlin 34 Abstract The objectives of this research were to investigate the potential to biologically treat toluene waste gas at thermophilic conditions and to examine the dominant strains to degrade toluene at high temperatures. The results showed that the dominant strains had poor adaptation to toluene gasafter cultured in toluene liquid. The biofilm edinpacking of a biotrickling filter BTFtendto stabilization after 120 h～ 140 h. The removal efficiency was highest at 40 ℃, and then at 30 ℃, 50 ℃, 60 ℃. The average removal efficiency were 82. 7, 74. 8, 59. 5and 55. 9. The dominant strain was bacillus and ball bacterium, of which the bacillus grew easier on the packing, but ball bacterium had good adaptation under thermophilic condition. New by -productwas found when the temperature was above 40 ℃. Keywords biotrickling filter BTF , thermophilic, toluene, treating waste gas and volatile organic compounds VOCs DUST COLLECTION OF HIGH -TEMPERATURE PURIFIED REACTION PRODUCT OF SMOKE BY INCINERATING REFUSESMei Hongsheng ChenDezhen Lin Yu et al 36 Abstract Removing the acidic gases in the flue gaswith lime particles at high temperature and separating the reaction product immediately benefit the operation of incinerator and improves its safety and economy. It was researched the separation efficiency of reaction product from a cyclone and the variation of particulate size distribution of lime particles by a Stairmand type model atmedium and hightemperatures. Experimental results showed that agglomerations happened among lime particulates at high temperature and resulted in a significant increase of the particle size. Consequently the dust collection efficiency was above 94 at a temperature range of 450～ 760 ℃. Keywords cyclone, high temperature, particulate size distribution, separation efficiency and agglomeration 3 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24,No. 4, Aug . , 2006