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【摘 要】在我国，污水的处理一般需要经过活性污泥处理，对COD、BOD5、NH4+-N、SS以及总磷等指标进行控制，但是随着我国污水处理技术的不断进步，城市污水处理也开始有了更高的要求，对于排放出污水的无害化有了进一步的需求，我们主要通过一定的研究方法对DAT-IAT工艺处理过的污水进行风险评估，探索经过DAT-IAT工艺处理过的城市污水中的生态毒性以及对生态的影响。
【关键词】DAT-IAT工艺；城市污水；生态风险；评估
当前城市污水处理工艺对于单纯污染物的减量的相关工作已经足够的完善，但是对于水质更深层次的无害化的研究相对来说还比较匮乏。我国城市污水主要来源有两种，分别是工业废水和生活污水，由于受到现阶段污水处理工艺的限制，排出的水体中不可避免的存在着很多不可降解的有害物质，虽然经过了当前的污水处理工艺，已经能够达到国家的相关指标，但是水质还是不能保证完全的无害化，因此我们急需对城市污水处理过程进行生态风险的评估工作，最大化的减少城市污水的生态危害。
一、DAT-IAT污水处理工艺的概念
DAT-IAT（Demand Aeration Tank-Intermittent Aeration Tank）污水处理工艺是在ICEAS、CASS、CAST以及IDEA的基础上逐步发展和完善起来的工艺，DAT-IAT工艺有两个串联起来的反应池组成工艺主题构筑物建立起来的一种污水处理工艺，两个反应池分别是需氧池和间歇曝气池，污水处理的具体办法先经过需氧池的连续曝气，然后在间歇曝气池完成沉淀、滗水等排除剩余活性污泥的工作。DAT-IAT由于其工艺特点具有较高的稳定性和容器的使用效率，因此DAT-IAT的发展前景非常的好，但是当前DAT-IAT工艺的处理的评判标准还只是停留在达标的基础上，其生态风险的评估研究工作相对来说还比较匮乏。
二、DAT-IAT工艺风险评估的材料和方法
1、材料
这次研究的水样来自于某污水处理厂，采样的位置有三个，分别是工艺进水口、DAT池中、出水口。实验用的农作物为小麦品O2K系。
2、测定的主要指标
一般的DAT-IAT处理的运行周期是3个小时，即DAT池、IAT池、沉淀即排水位各占1个小时。对于达标测试的主要指标为COD、BOD5、NH4+－N以及SS。其中该厂明确的标出了BOD的去除率高达97%。所以这次实验当中对于BOD的测试可以直接通过重络酸钾测定，NH4+－N 的测定采用纳使试剂光度法，SS的检测方法采用重量法。另外，本次实验中我们还会对该水样中的富营养化营养物质进行测量，主要的方法是钼锑分光光度法对PO4-P进行检测，对于NO3－N的测定则采用麝香草分光光度法。
3、小麦种子发芽以及根部伸长抑制实验
具体的试验方法为：将DAT水用蒸馏水进行稀释，然后将DAT采样调节为原来浓度的15%、25%、40%、70%、100%，使用9cm的培养皿，在其内部铺置两层滤纸，别加入同等浓度的水样，并且使用2%的过氧化氢对小麦进行消毒处理，排除其他的影响因素，消毒处理的时间控制在15分钟左右。为了保证实验的准确性，小麦种子必须是均匀的而且经过三次蒸馏水的清洗过程。其中每个培养皿的数量控制在15颗，温度为25℃，无光条件，然后对种子的发芽数量和根部的伸长量进行统计，并作为后续的实验结果分析材料。
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三、结果分析
1、DAT-IAT工艺在常规指标的处理效果
从实验结果来看，采样水质经过了常规指标的测定，水中的常规污染物的含量已经达到了国家的排放标准，其中磷的含量已经达到了国家A级标准，而氮的含量检测出的浓度为25.36mg/L，因此我们可以断定，氮在整个过程中只是形态发生了变化，并没有发生反硝化反应，水体的仍然存在富营养化的现象，会导致水中藻类大量生长从而危害水体的生态环境，因此其生态风险仍然存在。
生物脱氢主要发生在硝化反应以及反硝化反应中，参与硝化反应的主要的微生物是亚硝酸菌，主要通过硝化反应将含氢的氮化物变成亚硝酸离子，从而达到脱氢的目的。而在缺氧情况下，反硝化菌经过对NO3-N的还原反应，生成N2、N2O或者NO的形式，因此反硝化细菌是一种厌氧菌，必须在缺氧的情况下才能进行反硝化反应。但是就DAT-IAT工艺的整个过程而言，两个反应池都不存在厌氧的环境，加上两个反应池的曝气过程，导致很多容易讲解的有机物被消耗殆尽，剩余的有机物又是比较难以降解的，不能够作为电子的供体，导致反硝化细菌没有充分的反应环境，导致脱氢的效果非常的不理想，因此DAT-IAT工艺如果想加强脱氢的效果必须增加也厌氧的环境，保证反硝化细菌的反应环境，从而减少水体的富营养化的危险。
2、DAT-IAT工艺对水体毒性指标的去除效果研究
（1）对于实验的结果，我们采用概率单位回归法，可以知道小麦发芽一直率的概率单位会随着进水、需氧池水以及出水中的COD浓度的增高而增高，也就是前后存在着一定的正相关关系，对于P＜0.05的情况，使用概率单位回归，从计算的回归方程以及对应的半数抑制浓度IC50来看，其中进水、需氧池水以及出水中COD浓度的影响各有不同，其中进水口中COD的浓度相比于需氧池的水来说对小麦发芽抑制的作用相差非常的大，实验结果显示进水口的毒性反而更小，然而后两者对于小麦种子发芽的半数抑制浓度的差别不是非常大，说明了在出水口中水的毒性反而是增加的。除此之外，我们还对进水概率单位和需氧池水以及出水口的概率单位拟合曲线进行了比较，发现前者明显低于后者，因此我们可以推断出，在水样的毒性判断中，进水阶段＜出水阶段，进水阶段＜需氧池阶段。经过处理以后，水质的毒性反而是增加的。
分析其中的原因，可能是在需氧池中很多喜氧微生物在曝气的影响下，对水中很多的物质进行了生物的讲解作用并且排出了COD等，而残留在水中的难以降级的物质成为了需氧池水以及出水口的主要物质，虽然COD的浓度达到了排放的标准，但是从当前的实验结果来看，对于小麦有着一定的毒性，推测可能是在需氧池中产生了某种抑制物质，抑制了降解的过程，而很多难以降解的COD对于植物的发育有着一定的影响。
（2）DAT-IAT工艺不同阶段水质对下麦伸长抑制的结果
同样的，我们结合概率单位回归的算法，对于DAT-IAT工艺中不同阶段水质对小麦根部伸长量进行了研究，研究的结果同上，即前后两者呈现出一定的正相关关系，P＜0.05。实验的整体结果和（1）基本保持一致，其中对于三条拟合直线研究我们能够知道，其中进水拟合直线的斜率是最小的，也表明了水体在经过DAT-IAT工艺后毒性有所增加。
结语：我们通过对DAT-IAT工艺中常规水质监测以及生物监测的办法，对DAT-IAT工艺处理过的污水进行了生态危险的评估过程，实验结果显示，基本的常规水质达到了国家要求的排放指标，其中N的含量超标有水体富营养化的可能性，而且经过DAT-IAT处理过的污水的生态毒性有一定的增长。
参考文献：
[1]朱爽,华涛,周启星等.基于生态安全的DAT-IAT城市污水处理工艺改进研究[J].环境工程学报,2009,3(9):1567-1572.
[2]朱爽,华涛,周启星等.DAT-IAT工艺处理城市污水的生态风险评估[J].环境科学,2009,30(2):391-395.
[3]王磊.DAT-IAT工艺处理城市污水的生态风险评估分析[J].中国化工贸易,2013,(7):432-432,433.
论文作者:龙冬飞
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第4期
论文发表时间:2016/8/22
标签：工艺论文; 污水处理论文; 污水论文; 毒性论文; 生态论文; 浓度论文; 水体论文; 《低碳地产》2015年第4期论文;