铁碳砂滤池深度除磷工艺在农村生活污水处理中的应用

   日期:2020-09-23     来源:中国化工网    作者:化工之家    浏览:9609    评论:0    
核心提示:据统计,2002年至2016年,农村生活污水日排放量由320.5万吨增加到202亿吨,已成为小流域的主要污染源,是影响小流域建设的主要因素.美丽的村庄.磷是农村水污染的重要指标,对去除率的研究已变得非

据统计,2002年至2016年,农村生活污水日排放量由320.5万吨增加到202亿吨,已成为小流域的主要污染源,是影响小流域建设的主要因素.美丽的村庄.磷是农村水污染的重要指标,对去除率的研究已变得非常重要.由于农村污水排放具有排污量小,分布范围广,管网建设落后等特点,难以管理分散的农村生活污水.农村大部分生活污水未经处理直接排入水体,污水中氮,磷含量普遍较高,加上农村河网连通性差,容易造成水体富营养化身体.

目前,农村污水处理设备的除磷采用化学沉淀法,操作简单,设备运行处理效果稳定.但是,农村污水处理设施通常分散并且远离维护点.使用化学沉淀去除磷需要定期添加化学絮凝剂,一般加料周期为15 d /次.因此,定期加药和维护的人工成本很高,增加了项目场地连续稳定运行的难度.

国内外对城市污水处理厂的除磷技术及工艺应用进行了大量研究,但对农村分散生活污水除磷技术的关注较少.,并且有必要开发合适的可持续除磷技术解决方案.这个问题.微电解是一种已被广泛研究和应用的废水处理技术.在过去的30年中,它已广泛用于印染,电镀和其他行业中进行预处理,并且很少用于去除生活污水中的磷.杜立军等人通过"均质碳化模制"工艺制备了一种新型的除磷铁碳微电解填料,处理效率达到98%,可以实现含磷废水的排放.证明了该过程的高效率.对于诸如铁受限的碳板钝化之类的问题,在实际工程中仍很少使用微电解技术.

鉴于传统化学除磷技术的更换频率高,人工操作和维护频繁以及成本高昂,本文打算开发铁碳缓释磷去除技术.更换周期≥12个月/次,可以大大降低设备运行和维护人工成本,达到可持续运行和稳定的排放标准.该研究选择铁碳填料作为开发缓释磷的主体.铁碳填料利用铁和碳之间的1.2 V电势差形成无数的微原电池,它们可以氧化和沉淀污水,并可以有效地去除污水中的磷.铁碳填料具有缓释特性,这使其在运行成本和使用寿命方面具有明显的优势.近年来,它们在污水处理领域受到青睐.在除磷方面,污水通过铁碳微电解处理以形成磷酸铁沉淀,从而增加了颜色和悬浮固体(SS).因此,后续治疗必须匹配.

本文将铁碳微电解技术与砂滤技术相结合,解决了传统微电解技术在生活污水处理中的缺点,实现了高效稳定的除磷.

研究方法

针对微电脱磷技术实际运行中的缺陷,采用理论分析与实践相结合的方法.通过实验室测试,确定铁和碳的最佳测试条件,操作模式和补给周期,以确保TP能够稳定地达到标准,并成功地应用于实际工程案例.具体研究思路如下.

(1)确定以微电解技术为核心技术去除TP的方法.

(2)研究现有微电解材料的特性,通过经济成本分析和小规模测试,并安装沙滤装置.进行铁碳比,铁碳用量,水力停留时间和曝气速率的单因素优化测试,以确定铁碳的最佳测试条件.

(3)铁碳砂滤池深度除磷工艺在工程实践中得到了应用,以确保稳定的出水达到标准.

02测试条件分析

铁碳反应通过微碳反应产生的铁离子原电池,宽度=29.高度= 16,dpi = 110的化学沉淀和Fe(OH)2的凝聚将磷从液相转移到固相,从而达到除磷的效果.通过优化运行参数,工艺废水的磷指数稳定在0.5 mg / L以下,并达到A级排放标准.该系统运行稳定,操作简单,维护量少,能耗低.此时,铁碳微电除磷的最佳工艺条件为:铁碳比为3:1,铁碳用量为100 g / L,曝气速率为12 m3 /(h·m3),水力停留时间为4小时.

03实际数据应用

1工程项目应用

铁碳砂过滤器组合用于增强除磷效果,操作更简便保持比化学方法少的量,为铁碳砂滤池深度除磷工艺在农村生活污水中的应用和一级脱硝除磷的提高提供了解决方案.为了分析铁碳砂过滤除磷工艺实际项目中的除磷效果,将该工艺应用于苏州市金亭镇农村生活污水处理项目,该项目的污水处理系统采用固定床生物膜工艺.为了防止铁碳硬化和钝化,该装置采用特殊的结构设计,使铁碳通过机械方法移动,相互摩擦以去除氧化膜,并避免了长期电解过程中阳极的钝化和钝化.铁碳硬化问题.项目区生活污水水质见表1.

项目设计取水量为30 t / d.根据小规模试验,铁碳反应池的设计停留时间为4 h,反应池容积为6 m3,曝气速率设置为12 m3 /(h·m3),铁-碳比为3:1,铁碳用量为100 g / L,石英砂的灰阶为0.5〜1.0、1〜2、2〜4 mm,滤层厚度为45 cm.为了保证过滤器的清晰度,砂滤器的过滤速度控制在1.5m / h,石英砂滤器的反洗频率为1〜2次/ d,每次反洗时间为15次〜30分钟以确保过滤器连续稳定地运行.

2出水水质

该项目已经稳定运行了一年多,运行期间的进水温度为11.2.〜27.3°C.项目现场实际出水数据表明,系统出水的各项指标相对稳定,CODCr,BOD5,NH3-N,TP,TN,SS的浓度基本可以达到A级标准,TP浓度可稳定达到B级标准.结果表明,铁-碳+砂滤池深度除磷工艺具有很好的稳定性.

微电除磷效果如下图所示.进水的TP浓度为3.5-7 mg / L,平均浓度为5.64 mg / L.当进水总磷浓度为3.5〜5 mg / L时,出水总磷浓度稳定在0.5 mg / L以下,达到一级A标准.当进水总磷浓度为5〜7 mg / L时,出水总磷浓度稳定在1 mg / L以下,达到一级B标准.平均去除率为91.84%〜95%.工程测试结果表明,微电除磷砂滤技术具有稳定,有效的除磷效果,出水总磷稳定达到标准.

系统持续稳定运行一年,每月测量一次铁和碳质量的下降.铁和碳的质量百分比随时间变化.连续稳定运行一年,电解液继续释放,总质量比降至20%,TP去除率不受影响.当它运行13个月时,TP去除率逐渐降低,表明系统的铁和碳添加周期可以维持在12到13个月.与传统的化学定量给料方法相比,大大降低了维护频率,节省了大量的运行和维护成本.

3经济分析

当前,大多数农村污水处理都使用化学计量辅助操作来去除总磷并添加PAC经常增加操作和维护的难度并增加成本.铁碳砂滤池工艺首次添加铁碳即可达到一年以上的使用寿命,减少了操作和维护的频率,并节省了大量的人工成本.对这两种处理方法进行了经济比较分析,并根据独立的项目现场和单独的除磷维护工作量进行了分析.经济比较如下表所示.

04结论

通过铁碳微电解将TP从液相转移到固相,然后通过砂滤除去后,在小型试验和实际应用中显示出优异的除磷能力.在小型测试阶段,确定了铁碳+砂滤的最佳运行参数.铁碳反应罐的曝气量为12 m3 /(h·m3),铁碳比为3:1,投加量为100 g / L,水力停留时间为4 h,采用砂滤器使用0.5-1.以0 mm石英砂为滤料,滤池高度为40 cm,将原水TP值从5 mg / L降低至0.02 mg / L,去除率达到99.6%.在实际应用阶段,该工艺用于苏州市金亭镇的农村生活污水处理系统中,砂的过滤速度控制在1.5 m / h,废水TP稳定在0.5 mg / L左右.达到《城市污水处理厂污染物排放标准》 B级标准,证明了该技术的稳定性和可靠性,加注更换周期可长达一年,可节省大量的人工操作和维护成本.通常适用于分散式生活污水的处理,具有很大的推广价值.

 
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