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北极星水处理网讯：据统计，2002年至2016年，全国农村生活污水日排放量从320.5万吨增加到202亿吨，已成为小流域和农村地区的主要污染源。影响美丽乡村建设的重要因素。 磷是造成农村水污染的重要指标，因此对其去除率的研究非常重要。 由于农村污水排放具有污水量小、分布广、管网建设落后等特点，分散的农村生活污水治理难度较大。 大部分农村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。 此外，农村河网连通性差，容易导致水体富营养化。
目前农村污水处理设备中除磷多采用化学沉淀法。 该方法操作简单，设备运行和处理效果稳定。但农村污水处理设施普遍分散，距离维护点较远。 利用化学沉淀除磷需要定期添加化学絮凝剂。 一般给药周期
国内外对城市污水处理厂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关注较少。 需要开发合适且可持续的除磷技术来解决这一问题。 微电解是一种广泛研究和应用的废水处理技术。 近30年来，已广泛应用于印染、电镀等行业的前处理。 很少用于生活污水除磷。 杜丽君等. 通过“均化-碳化-成型”工艺制备了一种新型铁碳微电解填料用于除磷。 处理效率达到98%，含磷废水能够达标排放，证明了该工艺的效率。 但由于受铁限碳板钝化等问题的影响，微电解工艺在实际项目中仍很少使用。
针对传统化学除磷技术存在药剂更换频率高、人工操作维护频繁、成本高等问题，拟开发铁炭缓释除磷技术，更换周期为≥12个月/次，可大大降低设备运维人工成本。 实现可持续运营、稳定排放达标。 该研究选取铁碳填料为主体进行缓释除磷的开发。 铁碳填料利用铁与碳之间1.2V的电位差，形成无数微小的原细胞，对污水进行氧化沉淀，可以有效去除污水中的磷。 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优势。 近年来受到污水处理领域的青睐。 除磷方面，污水经过铁碳微电解处理，形成磷酸铁沉淀，增加色度和悬浮固体（SS）。 因此，需要进行后续治疗。
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，实现高效稳定除磷。
研究方法
针对微电解除磷技术在实际运行中存在的不足，采用理论分析与实践相结合的方法。 通过实验室小规模试验，确定了铁、碳的最佳试验条件、操作方法和补充周期，确保TP能够稳定达标并成功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试验，安装后置砂滤装置。 对铁炭比、铁炭用量、水力停留时间、曝气量4个因素进行单因素优化试验，确定铁炭最佳试验条件。
（3）将铁碳砂滤池深度除磷工艺应用于工程实践，确保出水稳定达标。
02 试验条件分析
铁碳通过宽度=29,=16,dpi=110的Fe(OH)2的化学沉淀和凝聚与微原电池反应产生的铁离子将磷从液相转移到固相。达到除磷效果。 试验中通过优化运行参数，工艺出水磷指标稳定低于0.5mg/L，达到A级排放标准。 系统运行稳定、操作简单、维护量小、能耗低。 此时铁炭微电解除磷的最佳工艺条件为：铁炭比3:1、铁炭投加量100 g/L、曝气量12 m3/(h·m3)、水力保留时间为4小时。
03 实际数据应用
1 工程项目申请
铁-碳-砂过滤器组合用于强化除磷。 与化学法相比，操作简单，维护量小，从而提供了铁碳砂滤池深度除磷工艺在农村生活污水中的应用，一级脱氮除磷。 加强解决思路的提供。 为了分析铁碳砂滤池除磷工艺在实际工程中的除磷效果，将该工艺应用于苏州市金亭镇农村生活污水处理工程。 本项目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，该装置采用特殊结构设计，采用机械方法使铁碳移动并相互摩擦，去除氧化膜，从而避免阳极在长期使用过程中钝化和失活。电解过程。 铁碳硬化问题。 项目区生活污水水质情况见表1。
本工程设计来水量为30t/d。 根据小规模试验，铁炭反应池设计停留时间为4 h，反应池容积为6 m3，设定曝气量为12 m3/(h·m3)。 铁碳比为3:1，铁碳用量为100g/L，石英砂级配为0.5~1.0、1~2、2~4mm，滤层厚度为45cm。 为保证过滤清晰度，砂滤器过滤速度控制在1.5m/h，石英砂滤器反冲洗频率为1～2次/d，每次反冲洗时间为15～30分钟，保证连续稳定。过滤器的操作。
2 出水水质状况
该项目已稳定运行一年多，运行期间进水温度11.2～27.3℃。 项目现场实际出水数据显示，系统出水各项指标均较为稳定。 CODCr、BOD5、NH3-N、TP、TN、SS浓度基本达到一级A标准，TP浓度稳定达到一级B标准。 表明铁炭+砂滤深度除磷工艺具有优异的稳定性。
微电解除磷效果如下图所示。 进水TP浓度为3.5～7mg/L，平均浓度为5.64mg/L。 当进水TP浓度为3.5～5mg/L时，出水TP浓度稳定在0.5mg/L以下，达到A级标准； 当进水TP浓度为5～7mg/L时，出水TP浓度稳定在0.5mg/L以下。 1mg/L，达到IB级标准； 平均去除率为91.84%～95%。 项目试验结果表明，微电解除磷-砂滤技术能够达到稳定高效的除磷效果，出水TP稳定达标。
系统已稳定运行一年，每月测量铁碳质量下降情况。 铁和碳的质量百分比随时间的变化。 连续稳定运行一年后，电解物质持续释放，总质量比下降至20%，TP去除率未受影响。 当运行达到13个月时，TP去除率逐渐下降，表明系统的铁、碳添加周期可维持在12～13个月。 与传统的化学加药方式相比，维护频率大大降低，节省了大量的运行维护成本。
3 经济分析
目前农村污水处理大多采用化学加药辅助运行去除TP，投加PAC的频率较高，增加了运行维护的难度和成本。 铁炭砂过滤工艺首次添加铁炭，满足一年以上的使用寿命，减少运行维护频率，节省大量人工成本。 对两种处理方法进行经济比较分析。 分析是基于独立的项目点和独立的除磷维护工作量。 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，然后通过砂滤去除。 无论是在小型实验还是实际应用中都表现出了优异的除磷能力。 在小试阶段，确定了铁炭+砂滤池的最佳运行参数。 铁碳反应池曝气量12 m3/(h·m3)，铁碳比3:1，投加量100 g/L，水力停留时间4 h，砂滤池采用0.5-1.0毫米石英砂作为滤料，过滤高度为40厘米，可使原水TP为5毫克/升降至0.02毫克/升，去除率达到99.6%。 在实际应用阶段，该工艺应用于苏州市金亭镇农村生活污水处理系统。 砂滤器滤速控制在1.5m/h，出水TP稳定在0.5mg/L左右，达到《城镇污水厂污染物排放标准》B级标准，证明了该技术的稳定性和可靠性。填料更换周期可达一年，可节省大量人工运行维护费用，一般适用于分散式生活污水的处理，具有很大的推广和使用价值。