改进型DAT-IAT 工艺技术在医院污水处理中的应用

薛帅征

(河南宇联建设工程有限公司，河南郑州 450000)

0 引言

医院污水(Hospital Sewage)是指医院和医疗机构排出的含有大量病菌、病毒和其他有毒物质的生活污水［1］。虽与一般生活污水相似，但排放情况比较复杂:来源及成分复杂，含氮量高，含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放射性污染等，且具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等。作为市区的重要污染源之一，不经有效处理会成为一条疫病扩散的重要途径和严重污染环境［2］。

2005年，国家环保等部门联合要求新、改建医院污水处理执行《医疗机构污水排放标准》中的相关规定，如CODCr和BOD5的排放限值(日均值)分别为60 mg/L和20 mg/L［3］，这无疑是对医院污水处理工艺选择上有更严格的要求。在医院污水处理的生物处理工艺中，运用较多的是活性污泥法［4-6］(生物氧化法)和MBR膜处理法［7-9］(膜生物反应器)，但考虑到投资和后期运行方面，目前公认比较经济、理想的处理是活性污泥法，如SBR工艺的改进——CASS［6］等。

1 DAT-IAT工艺

DAT-IAT工艺是拥有我国完全自主的知识产权工艺技术［10］，是由天津市政工程设计研究院、天津水工业工程设备有限公司张大群、王秀朵等人提出的SBR工艺的又一种变型。即CASS法之后不断完善发展的一种新工艺，它的反应机理以及污染物质的去除机制与传统的SBR相同，仅是构筑物的构成方式和运行操作不一样。污水先后经过DAT池(连续曝气)和IAT池(间歇曝气)，由于连续曝气的水力平衡作用，提高了整个系统的稳定性。进出水分别只发生在DAT池和IAT池内，部分剩余污泥由IAT池回流至DAT池。与CASS工艺相比，DAT池是一个更加灵活、完善的预反应器，从而使DAT和IAT池能够保持较长的污泥龄和较高的污泥浓度，对有机负荷及有毒物质有较强的抗冲击能力。

由于整个DAT-IAT工艺的系统可调节性强，抗冲击负荷强，更有利于有机物的去除。因此，近年来，有不少学者把该工艺技术或改良后工艺技术成功地用于生活污水［10-14］和工业废水处理［15-20］。有关生物选择器脱磷除氮和有效的防治污泥膨胀也有不少研究［21，22］。也有学者对其工艺进行改良组合，前置生物选择池或厌氧池来加强脱氮除磷的能力和提高抗冲击负荷的能力［13，14，17-20］，都得到了较好的应用。

张芳等人研究表明［18］:只要适当延长前置厌氧池的水力停留时间，即便是在低温度条件下也可保证所需的除磷效果。

梁仁闻等人［19］在处理ADC发泡剂的高浓度氨氮废水，前置厌氧池时，也得到了较好的处理效果。

张守彬等人研究表明［12］:在IAT池以曝气2 h、沉淀1 h、出水1 h的工况运行及后置生物接触氧化反应器的HRT为3 h的条件下处理生活污水，出水氨氮可满足GB/T 18920—2002城市污水再生利用城市杂用水水质的要求。

此外，前置絮凝-A的DAT-IAT工艺与原工艺相比，在污染物去除效率得到大幅增加的同时，生态毒性得到有效控制，生态安全得到了有效的保障［14］。

2 改进型DAT-IAT

2.1 改进型DAT-IAT工艺介绍

在DAT-IAT工艺的应用实践中，针对其医院污水特性，开发了“改进型DAT-IAT工艺”，使其具有较好的技术经济优势，并已成功的运用到实际工程案例中。改进型DAT-IAT处理工艺与原DAT-IAT工艺相比，在 DAT池前增设了一个生物选择池［12-14，17-19］，并由一个 DAT池和多个 IAT池组成，DAT池连续进水连续曝气，IAT池采取间歇运行，静止沉淀后采用置换排水，多个IAT池交替进行曝气→沉淀→进水排水，整个系统可实现连续进排水，其容积利用率也提高了16.7%(见图1)。

图1 改进型DAT-IAT工作流程

2.2 处理过程及原理

污水首先进入生物选择池［21，22］与IAT池回流的污泥接触混合，污泥通过接触、吸附污水中的有机质，使之经历了一个高絮体负荷吸附过程，有利于系统中絮凝性细菌生长增殖，使生物相得到优化选择，提高了生物相的生物活性和絮凝性，有效地抑制了丝状菌的大量繁殖，使反应器避免了污泥膨胀的发生。同时，在兼性或厌氧环境条件下，反硝化菌进行反硝化作用，聚磷菌进行水解释放磷，完成了生物脱氮并为后续的DAT池内聚磷菌大量聚磷创造了必要条件。

然后，污水连续进入主要的生物反应器DAT池，在好氧环境中。污水中大量的污染物被微生物(污泥)所吸附、降解，进行新陈代谢作用，使水质得到净化，污水中的氨氮被硝化菌所硝化，聚磷菌进行大量的聚磷作用后经过后续阶段的排泥实现了生物除磷。DAT池处理后的污水最后再进入IAT池，进行进一步的曝气使污水中残余的有机污染物得到彻底的去除，经过静止沉淀后，由滗水装置自动进行置换排出。

IAT池的沉淀和排水期间的缺氧环境又达到了生物反硝化作用，并在排水期将IAT池内沉淀的污泥进行回流到生物选择池。通过科学地控制系统的排泥量(从IAT池内排出)，使之既满足处理系统的硝化菌的生长繁殖，提高了系统的生物脱氮效率所需活性污泥的泥龄，又能达到系统生物除磷所需的排泥要求。

2.3 改进型DAT-IAT处理效果

与其SBR工艺相比，改进型DAT-IAT具有高效的有机污染去除和生物脱氮除磷，操作简便，运行费用低，污泥产量低，节省了通常必须设置的二沉池，节约了建设投资。各种SBR工艺的基本情况和性能对比见表1［10］。

表1 各工艺基本情况和性能对比

2.4 改进型DAT-IAT处理效果

改进型DAT-IAT工艺已在几家大型综合医院污水处理中得到了较成功的应用。经监测废水经过处理，COD从350 mg/L～500 mg/L降到40 mg/L左右，悬浮物降到10 mg/L左右，大大优于GB 18466—2005医疗机构污水排放标准(见表2)。

表2 改进型DAT-IAT处理效果

3 结语

改进型DAT-IAT工艺是将生物选择器设置在DAT-IAT系统中的DAT池前，进一步提高系统的处理效率和稳定性，避免污泥膨胀，增大了活性污泥的絮凝性和沉淀效果，增强脱氮除磷能力。DAT-IAT改进型工艺改变了池型配置结构，一个DAT池可以配置几个IAT池，提高了工艺处理的稳定性和容积利用率。DAT池的个数由数个降为一个，使其容积增大，提高了水力均衡作用，简化了工艺流程。其特点如下:

1)污水交替处于好氧、缺氧、厌氧状态，具有高效的有机污染基质去除和生物脱氮除磷功能。

2)DAT-连续进水连续曝气，按延时曝气运行，泥龄长，污泥浓度高，具有完全混合式反应器的特性，抗冲击负荷能力强。

3)静止沉淀，置换排水，出水质优良。

4)工艺流程简化，设备及控制系统简单，操作管理简便。

5)连续进出水，各工艺单元容易匹配，自动化程度高。

6)所有工艺池子采用全地埋处理，可硬化可绿化，不影响环境美观。

7)处理水量小时，也可以做成一体化设备［11］。

因此，改进型DAT-IAT工艺处理医院污水是可行的。其投资费用低、易于管理、处理效果好，是具有实用价值和技术推广价值的医院污水处理设施。

［1］CECS 07∶2004医院污水处理设计规范［S］.

［2］国家环境保护总局.医院污水处理技术指南［M］.北京:中国环境出版社，2003.

［3］GB 18466—2005，医疗机构水污染物排放标准［S］.

［4］陈志莉，叶茂平.医院污水处理技术［J］.环境科学与技术，2003，26(6):49-50.

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