datiat工艺介绍及处理污水实例

1、DAT-IAT工艺简介：DAT-IAT(Demand Aeration Tank-Intermittent Aeration Tank)即连续进水、连续-间歇曝气(DAT-IAT)工艺，该工艺是序批式活性污泥法(SBR)的一种处理方式，它介于传统活性污泥法与典型的SBR工艺之间，既有传统活性污泥法的连续性和高效性，又具有SBR法的灵活性，适用于水质水量变化大的情况。DAT 池为预反应池，池中水流呈完全混合流态，绝大部分有机物在这个池中降解，IAT 相当一个传统的SBR 池，但进水为连续流又改进了SBR 工艺的不足工艺流程：DAT-IAT由DAT和IAT串联组成。DAT连续进水，连续曝气(也可间

2、歇曝气)；IAT连续进水，间歇曝气，清水和剩余活性污泥均由IAT排出。和典型的SBR反应池一样，其运行操作由进水、反应、沉淀、出水和待机五个阶段组成。进水阶段：与典型的SBR工艺不同的是，DAT-IAT系统的处理水是连续进入DAT，然后进入IAT。连续进水使对进水的控制大大简化，这样的双池系统也避免了水力短路。反应阶段：反应阶段分两部分：首先在DAT中连续曝气，池中水流呈完全混合流态，绝大部分有机物得以降；经DAT处理后的混合液通过两池间的导流系统连续不断进入IAT，IAT间歇曝气进一步去除有机物，使处理出水达到排放标准。沉淀阶段：沉淀阶段只发生在IAT。当IAT停止曝气后，活性污泥絮体静态沉

3、淀与上清液分离，DAT流入IAT的混合液流速很低，对IAT不产生扰动，因此其沉淀效率显著高于一般二沉池的动态沉淀。排水阶段：排水阶段只发生在IAT。当池水位上升到最高水位时，沉淀阶段结束，设置在IAT末端的滗水器开动，将上清液缓慢地排出池外，当池水位降到最低水位时停止滗水。待机阶段：在IAT池滗水后完成了一个运行周期，两周期间的间歇时间就是待机阶段。该阶段可视污水的性质和处理要求决定其长短或取消。优点：(1)工艺稳定性高1：DAT-IAT工艺对进水水质波动具有良好的适应性。由于DAT池连续进水、连续曝气起到了水力均衡的作用, 提高了工艺的稳定性; DAT池和IAT池能够保持较长的污泥龄和很高的

4、MLSS浓度,对有机物负荷及毒物有较强的抗冲击能力;由于IAT池可任意调节状态,有利于去除难降解的有机物。(2) 可脱氮除磷2。IAT池的C/N较低，有利于硝化菌的繁殖，能够发生硝化反应，而且间歇曝气能够在时间上形成好氧/缺氧/厌氧交替出现的环境，在去除BODS的同时，可以取得一定的脱氮除磷效果。(3) 处理构筑物少,工艺流程简单。DAT-IAT反应池集曝气、沉淀于一体,可省去初沉池、二沉池和污泥回流装置。同时,在运行过程中,由于污泥已得到好氧稳定,不需消化处理,只需浓缩脱水, ,可省去了消化池（4）容积利用率高，基建投资省3。对于曝气池和二沉池合建的污水处理构筑物来说，在保证沉淀效果的前提下

5、尽可能提高曝气容积比，可以减小池容，降低基建投资。DAT-IAT工艺在省去了二沉池等构筑物的基础上具有最高的曝气容积比，可达到66.7%，传统SBR工艺一般为50%一60%.可以说DAT-IAT工艺是一种节省基建投资的工艺。(5 )工艺灵活性高，可调节性强3。由于DAT-IAT工艺的连续进水和连续曝气，可以根据原水水质、水量的变化调整IAT池的运行周期，使其处于最佳工况;同时进水只发生在DAT池，排水只发生在IAT池，使系统的可调节性进一步增强，有利于有机物的去除。(6) 水位差最小。不论IAT池处于何种反应阶段，DAT池都是连续进水的，只是当IAT池处于沉淀阶段时，为避免进水对沉淀过程产生影

6、响，将DAT池水注人IAT池的流速设计得非常低。其水位差小于1m。(7 )受负荷变化影响小由于DAT池只进水而不直接排水，因此DAT-IAT运行中即使有水量与水质的变化，对出水水质也没有太大的影响。缺点3:(1) 回 流 污泥量大，能耗高为了保持DAT池内较长的污泥龄和较高的微生物浓度，得在IAT池内安装污泥泵，将IAT池内的部分污泥用污泥泵连续抽回DAT池。(2 )脱 氮 除磷需要延长运行周期，增加搅拌脱氮除磷要求好氧/缺氧/厌氧交替的环境，由于该工艺的缺氧、厌氧环境是从好氧环境转变过去，且只发生在灌水阶段末期，反硝化和磷的释放不充分，脱氮除磷的效果是有限的，因此，可根据要求增设搅拌装置延长

7、缺氧、厌氧的时间，但这却相应地延长了运行周期。(3) 除 磷 效果差由于DAT- IAT工艺的厌氧只发生在灌水阶段末期，持续时间很短，磷的释放不充分，并且IAT池中残留的溶解氧和NO二一N浓度对其也会产生影响;同时灌水阶段末期可生物降解的有机物浓度很低，使聚磷菌没有合适的基质可利用;此外，泥龄愈短，除磷效果愈好，而DAT一IAT工艺属于长泥龄工艺，故而除磷效果差。适用情况：水质，水量变化幅度较大，处理建筑小区生活有特殊的优势，但同时也可应用于大型污水处理厂应用实例1:天津经济技术开发区污水处理厂采用DAT-IAT工艺，日处理污水10×104 t，污水主要来源于区内生活污水和生产废水。

8、设计进水水质为：BOD为150mg/L,COD为400mg/L,SS为200mg/L：出水水质：BOD为30mg/L,COD为120mg/L,SS为30mg/L，同时要求去除NH3-N至10mg/L。工艺。该厂已于1999年投产使用。DAT-IAT系统共设6组池，每组池容积为11000m3,组池长L=80m,池宽B=32m,有效水H=4.3m,反应池最低水位时水深3.75m，污泥负荷0.052kgBOD/(kgMLSS.d)混合液浓度，（MLSS)5g/l,IAT运行周期T=3h（曝气.沉淀.滗水各1h），每组反应池中DAT和IAT体积相同，各长40m ,中间设两道导流墙，为保持DAT内足够的

9、混合液浓度，需从IAT将混合液回流到DAT,混合液回流比最大可达R=400%。在IAT两侧距导流墙8m处设4台潜污泵,每台流量0.550.60m3/s扬程2m。回流泵的开停由PLC按预设程序自动控制,停泵的时间安排在滗水阶段.2台泵的回流污泥管在DAT内分为4出口，位于池的4角，它们以高速沿池底喷向池中心,全池起强烈搅拌作用，形成完全混合流态，混合液经两道导流墙进入IAT.流墙的混合液以很低的流速从底部进入IAT,不会IAT沉淀的污泥产生搅动。采用鼓风曝气，曝气设备为膜片式微孔曝曝气器总数19838个。厂内设4台单级高速离心风机，单台供气量Q=18000m3/h,风压p=0.5bar(0.05

10、MPa),电机功率N=400kW ，污泥产率系数YT=1.1,泥龄Ns=22d,每日污泥总产量体积V=2400m3,每池设有SS计。可根据污泥浓度值随时调整开泵的时间和周期，确保反应池的正常运行。本工程排水选用虹吸式滗水器，每池3台，每台滗水能力为700m3/h, 滗水器在最高水位时自动开启，最低水位时自动停止，滗水器安装在IAT尾部运行结论：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。DATIAT 工艺系统的抗冲击负荷能力较强。：进水中BOD5CODCr值偏低,在03 左右,

11、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。： 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。：DATIAT 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

12、源。应用实例2：北京市昌平区八达岭高速小区污水处理工程整个工程采用埋地式钢筋混凝土结构，池顶留有入孔或吊装，维修孔，其它部分进行地面绿化#既能减少噪音和占地又美化环境小区污水属于生活污水范畴，一般水量较小，在我国通常把设计规模小于4000m3/d称为小区污水处理，小区污水一般水量，水质变化较大，污染物浓度比城市污水低，可生化性好，因而易于处理，北京市昌平区八达岭高速小区污水处理工艺流程设计水量Q=217m3/d,设计进水: COD(Cr)=400mg/L,BOD5=200mg/l,SS=300mg/l设计出水执行<<北京市水污染物排放标准>>:新建二级标准COD(cr)

13、<=60mg/l,BOD5<=20mg/l,SS<=50mg/l,PH为6.09.0，矿物油为<=4mg/l . 应用情况：1；DAT池连续曝气，所需曝气设备额定风量比普通SBR小,DAT与IAT之间采用公用池壁，土建费用低，DAT池连续曝气使整个系统近乎于完全混合,消除废水中毒性物质或局部污染物浓度过高而带来的不良影响"2；整个系统灵活性高,DAT-IAT整个系统可以根据进出水水质水量变化来调整DAT-IAT池的工作状态和IAT池的工作周期,使之处于最佳工况,根据脱氮除磷的要求,创造缺氧或厌氧的环境,如果加过滤,消毒等深度处理单元，也可用于小区中水回用；3；

14、工艺污泥可达到好氧稳定,剩余污泥不必进行厌氧消化采用水下曝气器代替传统的曝气方式,既节省了机房和布气管的费用,又消除了噪音的干扰,特别适于小区污水处理。4；滗水器安全可靠,提升泵.污泥泵,水下曝气器均有自耦装置,安装维修时不必将水排空方便捷。 运行结果表明；该工艺处理小区污水具有方便灵活，稳定高效，投资省，噪音小等优点，处理后的出水能达标排放应用实例三：抚顺三宝屯污水处理厂属于大型DATIAT 工艺，主要接纳抚顺城市生活污水和大部分工业废水,其中生活污水占70 % ,工业废水占30 %.污水厂自从2002 年4 月开始试运行以来,处理效果稳定，设计规模为万抚顺市三宝屯污水处理厂运行结果表明,大

15、型DAT2IAT 工艺对城市混合污水有较好的处理效果,COD 去除率一般在80 %以上,BOD 和SS 的去除率在90 %以上,出水指标达到我国城市污水处理厂一级排放标准. 由此说明在我国北方寒冷地区采用DATIAT 工艺处理城市生活污水和工业废水的混合污水是可行的,该工艺流程简单,抗冲击能力强,出水水质稳定. 表一抚顺污水厂进出水水质设计值mg/ L项目(COD) (BOD5) (SS) (NH3 - N )进水450 190 204 30出水100 25 25 15DATIAT 反应池是抚顺污水处理厂的核心处理单元, 全厂共设9 座DATIAT 反应池,在控制上,3 座为1 组. 每座反应

16、池的平面尺寸为837 m ×407 m ,钢筋混凝土结构. 水深51160 m ,超高05 m. 由1 个DAT和1 个IAT 串联组成,DAT 连续进水,连续曝气;IAT 也是连续进水,但间歇曝气. 清水和剩余活性污泥均由IAT 排出.池反应过程每一个运行周期为3h ,分为曝气、沉淀、滗水3 个阶段,每个阶段运行1 h.每座DATIAT 反应池设计水量278 万m3/d ,设计水力停留时间1659 h ,污泥负荷0085 kgBOD/ (kgMLSS·d) , IAT 池向DAT 池回流活性污泥混合液最大回流比为200 % ,DATIAT 反应池设计污泥龄20 d , 全

17、厂每天产剩余污泥总量31 t ,剩余污泥含水率为994 %。工艺流程运行结果表明,抚顺污水厂的出水水质稳定,处理效果好(三项常规项目优于国家污水综合排放标准城镇二级污水处理厂一级标准) . 同时因为抚顺污水厂自动化程度高、运行人员少、设备利用率高,再加上严格的管理,运行费用一直较低,2003 年单位处理成本0123 元/ t ,远远低于传统处理工艺01350140 元/ t 的处理成本.几点说明：；抚顺污水厂采用DATIAT 工艺处理城市生活污水和工业废水的混合污水是可行的,抗冲击能力较强,出水水质稳定,处理后的水质达到了国家规定的排放标准.： 抚顺污水厂经过两年的连续平稳运行,证明该工艺同样

18、适用于大型城市污水处理厂集中处理污水;尤其经历两个完整冬季低温运行,经受了冬季严寒的考验,证明该工艺适合我国北方寒冷地区运行.：DATIAT 系统运行特性要求提供进、出水控制装置,对于大型的污水处理厂来说,随着系统数量的增加,控制系统更加复杂,造成运行管理、维修养护的不便,增加了投资.：DATIAT 工艺的设计时应考虑细格栅栅距问题,细格栅栅距应35 mm或增加除渣装置. （抚顺污水厂的粗格栅栅距为100 mm ,中格栅栅距为25 mm ,细格栅栅距为10 mm. 在实际运行中发现,粗格栅栅距过大,很少有栅渣,造成浪费的同时又增加了中格栅的负荷. 细格栅栅距也过大. 由于DAT2IAT 工艺不

19、设二沉池,又没有除渣装置,葵花籽等漂浮物极易通过细格栅,在IAT池沉淀和滗水时大量漂浮在水面上,影响出水的效果）5：进厂水泵提升能力远低于设计，（在实际运行中出现流量过低.。一是因为泵的叶轮上缠绕着大量纤维类物质,引起泵的效率降低. 二是集水池水位低,使抽水量降低. 抚顺污水厂采取了频繁更换潜水泵,利用泵启动时的瞬间抽力将缠绕物抽走,并且保持集水池水泵在高水位运行解决了这个问题. 泵的轮换使用也避免了泵的管路堵塞,同时又对泵有一定的保养作用）：回流系统效率低DATIAT 工艺的活性污泥回流由DAT 池回流到IAT 池中,回流比一般为200 %左右. DATIAT 工艺的活性污泥回流是靠安装在I

20、AT 池两侧墙处设2 套回流污泥泵,单台泵流量385 L/ s.回流污泥管在DAT 池四角布置,末端设喷管,喷口指向DAT 池中心,以加强混合搅拌效果. 实际运行中发现,靠近DAT 池进水口的两个喷口不起作用, 原因是设计时四个喷口大小相同, 靠近DAT 池出水口的两个喷口离回流污泥泵近,所受阻力小,回流量大,喷射效果明显,而靠近DAT 池近水口的两个喷口离回流污泥泵远,所受阻力大,回流量非常小,几乎没有喷射现象,这大大地减弱了完全混合效果. 抚顺污水厂通过缩小靠近DAT池出水口的两个喷口口径,增大了喷射阻力,解决了该问题.：（现场控制站）要注意防潮措施，否则造成模块的腐蚀，影响工艺的运行造成

21、经济损失。 参考文献1杨洪. DAT - IAT 工艺处理宾馆废水的研究 J. 江苏环境科技，2005，18（2）：17 - 18.2 浅谈SBR的该进型DAT-IAT工艺。有色冶金设计与研究，2002，23（1）：29313 杨爽，张雁秋.DAT-IAT工艺及其发展。中国矿业大学环境与测绘学院，2005， 张大群，王秀朵 DAT-IAT工艺及设备的研究与应用。天津市市政工程设计研究院。2001苏庆永，储金宇应用DATIAT 工艺污水处理厂的运行效果分析。江苏大学生物与环境工程学院，。 桑义敏，艾小雁.DAT-IAT工艺处理小区生活污水. 北京石油化工学院环境工程系。200李亚峰，王光学，晋文

22、学等大型DATIAT工艺在抚顺市三宝屯污水处理厂的应用。沈阳建筑大学市政与环境工程学院,抚顺市三宝屯污水处理厂。1前言SBR(Sequence Batch Reactor) 工艺在同一反应池中，完成进水、反应、沉淀、滗水、排泥等工序，与其它处理工艺相比，SBR工艺使污水处理构筑物大大简化。近年由于微机在自控方面的广泛应用，同时也由于开发了在线溶解氧测定仪、水位计等精度高并且对过程控制比较经济的水质检测仪表，污水处理厂的运行管理逐渐实现了自动化，SBR工艺以其独特优势引起广泛注意，近年来得以迅速推广，成为目前世界上污水处理技术中的热门工艺，澳大利亚近10多年来建成采用SBR工艺的污水处理厂近60

23、0座，中、大型的SBR污水处理厂也日益增多。我国目前在云南省昆明市已有两座采用SBR工艺的大中型污水处理厂，运行情况良好。天津经济技术开发区10万吨日采用SBR工艺的污水处理厂也于1999年底成功投入运行。抚顺三宝屯污水处理厂25万吨日采用SBR工艺正在开工。工业废水处理厂在国内外使用更为广泛。随着SBR工艺在工程设计中的应用，其技术也得到了长足的发展。由传统的SBR工艺发展了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等工艺，这些工艺各有各的特点，大大丰富了SBR工艺的内容。各种SBR工艺的分类如下：（1）按进水方式分为：连续进水和间歇进水；（2）按负荷分为：高负荷和低负荷：（3）按反应池型式分为：完全混合式和循环水渠式；（4）按进水曝气与否分为：限制曝气、非限制曝气、半限制曝气；下面主要介绍新型的DATIAT工艺及设备。2DATIAT系统工艺的工作原理SBR法是活性污泥法的变法，是依靠活性污泥微生物的活动来净化污水的，这一点SBR工艺与传统活性

25、污泥工艺完全一致，只是运行方式不同，传统工艺采用连续运行方式，污水连续进入处理系统并连续排出，系统内每单元的功能不变，污水依次流过各单元，从而完成处理过程。SBR工艺一般采用间歇运行方式，污水间歇进入处理系统并间歇排出。系统内只设一个处理单元，该单元在不同时间发挥不同的作用，污水进入该单元后按时间顺序进行不同功能的处理。DATIAT系统的主体构筑物由一个连续曝气池和一个间歇曝气池串连而成。一般情况下，DAT连续进水、连续曝气，其出水连续流入IAT，在IAT完成反应、沉淀、出水等工序。其典型工艺流程如图1所示。DATIAT系统是SBR工艺完善和发展的新型式，它的反应机理以及污染物去除机制与连续活

26、性污泥法相同，DAT池为预反应池，也称为连续曝气区，池中水流呈完全混合流态，绝大部分有机物在这个池中降解。IAT相当一个传统的SBR池。但进水为连续流。3DATIAT系统的工作过程DAT池和IAT池串联组成，DAT连续进水，连续曝气（也可间歇曝气），IAT也是连续进水，但间歇曝气，清水和剩余活性污泥均由IAT池排出。和典型的SBR反应池一样，IAT池运行操作由进水、反应、沉淀、出水和待机五个阶段组成。（1）进水阶段与典型的SBR工艺不同的是，DATIAT系统的处理水是连续进入DAT，然后进入IAT。连续进水使对进水的控制大大简化，这样的双池系统也避免了水力短路。（2）反应阶段反应阶段分两部分：

27、在DAT中连续曝气，池中水流呈完全混合流态，绝大部分有机物在这个池中降解。经DAT处理后的混合液通过两池间的导流系统连续不断进入 IAT，IAT间歇曝气进一步去除有机物，使处理出水达到排放标准。（3）沉淀阶段沉淀阶段只发生在IAT。当IAT停止曝气后，活性污泥絮体静态沉淀与上清液分离，DAT注入IAT的混合液流速很低，对IAT不产生扰动，因而其沉淀效率显著高于一般二沉池的动态沉淀。（4）排水阶段排水阶段只发生在IAT，当池水位上升到最高水位时，沉淀阶段结束，设置在IAT末端的滗水器开动，将上清液缓慢地排出池外，当池水位降到最低水位停止滗水。（5）待机阶段在IAT池滗水后完成了一个运行周期，两周

28、期间的间歇时间就是待机阶段。该阶段可视污水的性质和处理要求决定其长短或取消。4DATIAT系统的特点4.1传统SBR工艺的特点SBR工艺是一种控制的非稳态系统，即采用某些方法将系统的非稳态行为限制在一定范围内。传统的活性污泥法则是一种无控制的非稳态系统。存在于生活、工业污水，垃圾填埋渗出液，地下水以及土壤中的污染物，可以分为有机物或无机物，有毒物或无毒物，密度高于水或低于水的物质，易溶于水或难溶于水的物质以及可生物降解或不可生物降解的物质。这些自然地而且非常剧烈地随着时间或空间的改变而改变，具有非稳态的特性。这些自然地而且非常剧烈的变化常常与环境的不稳定性相关。传统的理论认为：稳态是保证出水水

29、质稳定并低于一定标准的必要条件。因此，在设计处理工艺时，人们常把这些随机的变化和潜在的非稳态行为假设为稳态。许多工程人员在设计处理构筑物时，采用流量平衡并不能有效地抵消质量流速的变化。这种做法使这些系统变为无控制的非稳态系统。实际运行中，无控制的非稳态系统只能满足简单的处理要求，如去除COD和SS等，而对于去除N、P等则无能为力。N 、P 等物质的去除要求更好地控制水污染物的不稳定性。这在无控制的非稳态系统，是无法实现的。SBR相对于连续流系统还有许多其它方面的优点。首先，这种反应器运行灵活简洁。它可以配合不同的进水水质调整运行模式。第二，SBR流态上属于完全混合，而在有机物降解方面却是时间上

30、推流。因此为了达到较高去除率而只需调整反应时间。这样大大减少了占地，特别适合中小型水厂。第三，SBR的沉淀阶段使泥水有效分离，出水悬浮物浓度低，无需另设澄清池。第四，SBR工艺中无二沉池及回流污泥系统，很多情况还可不设初沉池，因而基建费用低，占地少。SBR工艺经过近年10多年的深入研究和发展已经基本完善，但仍存在着一些不尽人意的地方。首先，间歇进水使处理工艺缺乏连续性。若使水处理连续运行，需要设多池系统，增加投资。其次，对于一些高浓度难降解的有机废水则需要较长的反应时间。再次，SBR工艺操作运行较为复杂，必须采用自动控制，附属设施较多。4.2 DATIAT系统的特点DATIAT系统是普通活性污

31、泥法与传统SBR同有机结合的一种型式，整个系统有SBR工艺的优点，又改进了SBR工艺的不足，具有以下特点：（1）增加了工艺处理的稳定性：DAT起到了水力均衡和防止连续进水对出水水质的影响，特别是在处理高浓度工业废水时，DAT连续曝气加强了系统对难降解有机物的降解，相对缩短了运行周期。DAT池连续曝气也使整个系统更接近于完全混合式，更有利于消除高浓度工业废水中毒性物质或COD浓度过高积累而带来的不良影响。（2）提高了池容的利用率：对于曝气池和二沉池合建的污水处理构筑物来说，在保留沉淀分离效果的前提下，尽可能提高曝气容积比，与传统SBR法及其它变型方法来比，由于DATIAT中DAT池连续曝气和IA

32、T的间歇曝气，使该工艺方法的曝气容积比是最高的。（3）提高了设备的利用率：由于DAT池连续进水，因此不需要增设进水的闸阀及自控装置；DAT池连续曝气，减少了整个系统的曝气强度，提高了曝气装置的利用率，所需鼓风机的额定风量和功率也减小了。 （4）增加了整个系统的灵活性：DATIAT系统可以根据进、出水量、水质变化来调整DAT池与IAT池的工作状态和IAT池的运转周期，使之处于最佳工况，同时也可以根据脱氮除磷要求，调整曝气时间，创造缺氧或厌氧环境。5主要工艺设计参数7工程实例天津经济技术开发区污水处理厂日处理污水10万吨，污水主要来源于区内生活污水和工业园区生产废水，设计进水水质为：BOD5 15

33、0mg/L，COD 400mg/L，SS 200mg/L，出水水质BOD5 30mg/L，COD 120mg/L，SS 30mg/L，同时要求去除NH3N 10mg/L由于开发区污水受区内工业生产影响，水质水量变化幅度较大，通过方案比选，结合贷款国技术特点，选择了DATIAT工艺。该厂已于1999年正式投产使用。DATIAT系统共设六组池，每组池容积为：11000m3每组池长L80m，池宽B32m，有效水深H4.3m，反应池最低水位时水深3.75m，污泥负荷0.052kgBOD/kgMLSS·d，混合液度（MLSS）5g/L，IAT运行周期T3h（曝气、沉淀、滗水各1h）每组反应池中

34、DAT和IAT体积相同，各长40m，中间设两道导流墙，为保持DAT内足够的混合液浓度，需从IAT将混合液回流到DAT，混合液回流比最大可达R=4.0在IAT两侧距导流墙8米处设2台潜污泵，每台流量0.55-0.6m3/s，扬程2米。回流泵的开停由PLC按预设程序自动控制，停泵的时间安排在滗水阶段。两台泵的回流污泥管在DAT内分为四个出口，位于池的四个角，它们以高速沿池底喷向池中心，对全池起强烈搅拌作用，形成完全混合流态，混合液经两道导流墙进入IAT。经过导流墙的混合液以很低的流速从底部进入IAT，不会对IAT沉淀的污泥产生搅动。采用鼓风曝气，曝气设备为膜片式微孔曝气器。曝气器总数19838个。

35、厂内设4台单级高速离心风机，单台供气量Q18000m3/h，风压P0.5bar。电机功率N400kw。污泥产率系数为YT1.1，泥龄tDS=22d，每日污泥总产量体积V2400m3/d，每池设有SS计，可根据污泥浓度值随时调整开泵的时间和周期，确保反应池的正常运行。本工程排水选用虹吸式滗水器，每池3台，每台滗水能力为700m3/h。滗水器在最高水位时自动开动，最低水位时自动停止，滗水器安装在IAT尾部。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12。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

36、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

37、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。1 A/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-IAT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N

38、2O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100500%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。 IAT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

39、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0.51.5 mg/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。要：介绍了处理能力为10×104 m3/d、采用DATIAT工艺的天津经济

40、技术开发区污水处理厂在自控程序开发中所遇到的问题和解决措施，并指出了今后在设计上应引起注意的方方面面。 关键词：SBR法 DATIAT工艺 自动控制  天津经济技术开发区污水处理厂是我国采用DATIAT技术兴建并投入运行的第一座污水处理厂，占地6.71hm2，处理能力为10×104m3/d，总投资1.7亿元人民币，其中利用挪威政府贷款490万美元，主要设备均由国外引进，1998年7月动工建设，1999年12月竣工。SBR法的DATIAT工艺具有占地省、自动化水平高、运行调度灵活、管理简单等优点，其流程见图1。由图1可知，除DATIAT处理单元外，其他都与传统活性污泥处理工艺

41、相同。该厂共有6组DATIAT反应池，平面布置见图2。反应池的进水由位于巴氏计量槽下游的6座与各池对应的淹没式配水堰进行均匀连续配水，每组反应池的进水流量为695m3/h。DAT池连续曝气，IAT池有三种运行状态，即：曝气、沉淀、滗水三个阶段，每段1 h，总运行周期3 h。6组IAT池的工作周期见图3。1反应池控制方式1.1DAT池运转控制方式DAT池装有一套由微孔曝气器和空气管路组成的曝气系统，设溶解氧测定仪和污泥浓度计各一台。DAT池的运转控制方式有时间控制、DO控制、时间/DO控制三种方式。时间控制方式是一种应急控制方式，只是在DO仪发生故障不能正常工作时才转换到时间控制方式。时间控制方

42、式是DAT池根据预先设定的时间程序，在曝气过程和沉淀过程间自动切换，循环工作。DO控制方式。当切换到DO控制方式后，曝气系统将根据DAT池中的溶解氧情况自动调节曝气量来保持DAT池中正常的DO水平。DAT池中DO值的控制范围设上限、下限两个点，上限为2.5 mg/L，下限为1.5 mg/L，当DO值高于上限值时，PLC将自动调节空气管路中的空气流量调节阀来减少对DAT池的曝气量，反之则控制调节阀加大对DAT池的曝气量。上述调控必须在溶氧仪测定值保持5 min(此时间可调)后，调节阀才开始动作。如果DO值在调节阀动作后的一定时间内(可调)仍未达到正常范围，则PLC发出报警信号。时间/DO控制方式

43、。当选择时间/DO控制方式后，DAT池的曝气将根据时间和DO两种方式进行工作，即在设定的曝气时段内，曝气系统将按DO控制方式工作，而在设定的沉淀时段内，曝气系统将转为时间控制方式。1.2IAT池的控制方式每座IAT池中装有虹吸式滗水器三台，每台滗水能力为700m3/h，RAS泵两台，剩余污泥泵一台，高低液位开关3只，溶氧仪一台。IAT池的曝气阶段可采用时间控制方式，也可切换为溶解氧控制方式，当曝气阶段完成后，PLC将自动关闭曝气管路中的空气调节阀；在沉淀阶段，池中活性污泥液面开始逐渐下降，上清液析出；当设定的沉淀时间完成后即进入滗水阶段，虽然此时DAT池中的出水仍连续不断地通过导流墙低速流入I

44、AT池，但IAT池中三台滗水器的滗水能力是进水流量的三倍，因此IAT池液位开始下降，当降低到最低液位时低液位浮球开关打开，控制滗水器的电磁放气阀动作使滗水器关闭，IAT池进入下一工作循环阶段。在IAT池的曝气和沉淀阶段，两台RAS泵将保持连续工作，不断将活性污泥从IAT池打回到DAT池，以保持DAT池中的MLSS总量不变。RAS泵的工作可采用时间控制方式，也可由污泥浓度控制。为保证活性污泥排放量的准确，建议剩余污泥排放时间在IAT池曝气阶段进行。2虹吸式滗水器虹吸式滗水器是由澳大利亚AAT公司于20世纪80年代中期开发，1987年开始应用于SBR工艺并逐渐普及的一种新式滗水器(见图4)。(1)

45、虹吸式滗水器是由一排短管(歧管)汇集在一起，其下口恰在最低位以下，上端由一个头部与U形下落管臂相连的堰臂连接在一起。(2)U形管中部分充满水，形成水封。(3)堰臂和U形管下落臂通过一个电磁阀放气，称放气阀。(4)U形管上升臂与出厂管相连。(5)当IAT池中的水位上升时，存于出水短管和U形管水柱间的空气形成气封，气封可以阻止活性污泥等在曝气及沉淀阶段流入堰臂和总管。(6)当水位通过堰臂上端时，最低滗水液位开关被关闭。(7)在沉淀阶段结束后，电磁阀打开，放出被封气体(最少需时14 min)，直至液位降到最小滗水位。(8)出水通过歧管、总管、U形管流出厂外。(9)水位降至堰臂上部最低滗水液位时，最低

46、滗水液位开关打开，电磁放气阀关闭，此时出流进入虹吸状态。(10)当液位降至距歧管下口10 mm处时，低液位开关关闭，电磁阀再次打开，空气回到歧管中，破坏虹吸(需时10 min)，应至少保证滗水结束时间是要求的破坏虹吸到停止出水这段时间的3倍。(11)当虹吸破坏时，存于总管和歧管中的水通过歧管涌回到IAT池中。(12)液面距歧管口100 mm的这段距离可以保证浮渣泡沫等不会随出水流出。(13)歧管、堰管和总管是经精心设计的，因此能够保证每个歧管中的流量相同，在滗水时不会扰动下部的泥层。由虹吸式滗水器的构造和控制方式可以看出，其具有构造简单、维护保养方便、造价低等优点，但也存在以下不足：滗水深度固

47、定，不能据工艺要求进行随意调整。产生和破坏虹吸的液位条件要求较高，即反应池液位必须高于其汇水总管顶端时才能启动滗水器形成虹吸状态，破坏虹吸液位时必须保证歧管中存有足够的气量，才能使下一工作周期液位上升时歧管中的水不进入汇水总管中破坏气封。滗水能力调整困难。3IAT池在不同工况下的控制模式高峰流量工况。当实际流量大于设计流量较多时，会产生两个问题，首先是池中液位会在未进入滗水阶段就已经到达最高液位，如果此时启动滗水器滗水，IAT池工作周期就会发生混乱。为此，需将滗水器的启动条件设定为时间和液位两个条件都具备时才可启动滗水，即时间必须在滗水阶段内，液位必须到达滗水液位。其次是污泥未经过足够时间的沉

48、淀就已经到达滗水液位(如加上上面的两个启动条件后，就是溢流液位)或溢流液位，如果此时开始滗水或溢流，就很难保证出水水质。为了解决这一难题，决定在最高滗水液位和最低虹吸破坏液位之间增设一中间液位浮球，其控制过程是：当池中液位升至该浮球开关位置，如此时曝气阶段尚未结束，PLC就会强制停止该池的曝气，提前开始沉淀(但大周期仍是曝气阶段)，这样就能使污泥在开始滗水或溢流前有足够的时间进行沉淀，杜绝污泥外溢的可能。流量不足工况。当实际流量比设计流量低时，又会引发与高峰流量相反的问题，即时间周期已进入滗水阶段，而液位尚未满足滗水液位要求(比滗水液位低)，此时池中液位继续上升，滗水周期已运行较长时间后，液位

49、才到达滗水液位，如果此时启动滗水器，则有可能在滗水周期结束时滗水尚未结束(滗水时间约需50 min)。从滗水器的特点可以看出，如果未到达最低液位是不能强制破坏虹吸的，这样在程序上就需将该周期的滗水时间自动延长，而将所延时间计入下一周期的曝气时间中，使下一周期的曝气时间相应缩短，这样就不致影响整个IAT池大周期的运行。6组IAT池的工作连锁工况。以上两个问题的解决只是保证了IAT池运转的安全问题，但多池运转的系统安全问题尚未解决。从图2中可以看出，系统中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，通过计算可知，即使运行过程中该管道

50、两端有一定的液位差，其最大过流能力也不会大于4 000m3/h，而各池在滗水时的流量为2 100m3/h，即每条管道只允许一个池子滗水。为此，将IAT1、IAT2、IAT3(IAT4、IAT5、IAT6)的滗水条件设为互锁，即其中一个池子滗水时，不得启动其他两池的滗水，而允许他们保持溢流状态(溢流量为695m3/h，远小于滗水流量)。增加上述连锁条件后，某一池子的周期混乱又会造成整个系统的连锁混乱，因此又将滗水启动增加了一个条件，就是当某一池子在进入滗水周期后一定时间内(暂定为20 min)，该池仍不具备滗水条件，则自动取消该周期的滗水阶段。经过近一年的运行，证明上述IAT池控制模式较好地解决

51、了该厂SBR DATIAT工艺系统运行的稳定性、适应性和安全性问题，应用效果良好。4鼓风机的自控与工艺协调问题当SBR反应池工作处于DO控制模式，鼓风机应切换到自动控制状态。当池中DO值高于(或低于)设定范围时，反应池中的溶氧仪将信号送入系统PLC中，PLC中的PID调节器会自动计算并调节空气管路中气量调节阀的开启度数，使调节池中的DO值至正常范围。气量调节阀的动作会引起管路中压力值的变化，设在管路上的压力传感器就会将信号传入鼓风机主控盘内置的PLC中，鼓风机内置PLC中的PID调节器经过计算，调节鼓风机出风导叶片的开启度，从而调节鼓风机的鼓风量。这一控制过程要求系统PLC的PID调节速度应与鼓风机自身的PID调节速度相协调，即鼓风机的调节速度不应小于系统的调节速度，否则就会发生鼓风机喘振现象。鼓风机的控制模式见图5。以上鼓风机控制模式在传统推流式曝气池的曝气控制上是较为理想的一种，但DATIAT工艺的曝气情况较为复杂，液位不断变化、周期性间歇曝气这两个特点又要求系统PID调节DO值的速度不能太慢，否则池中DO就难于控制。鼓风机为丹麦HVTURB公司生产的KA22SGL225型，鼓风量由其主控制盘上内置PLC根据空气