【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种实现农污废水高效脱氮除磷的系统及工艺，属于污水处理。
技术介绍
1、农村居民的生活习惯、卫生设施条件、区域水资源的分布以及分散式的居住环境使得农污废水呈现来源广泛、收集难度高、水质及水量波动情况大等特点。由于农村附近无工业废水的排放，所以农污废水水质较单一，污染物的主要成分为有机物和氮、磷等。2020年5月，江苏省出台了《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(db32/3462-2020)，新标准对农村污水处理设施的排放有了更高的要求，其中cod、nh4+-n、tn和tp的一级a排放标准分别为60mg/l、8mg/l、20mg/l和1mg/l，污水处理难度明显增加，因此对处理工艺的选择也变得更加严苛，要求所用工艺对氮、磷等常规污染物去除效率高、抗冲击负荷能力强、运行效果稳定且运维简单。常用的农村污水处理工艺有厌氧缺氧好氧处理(a2o)工艺、序批式活性污泥法(sbr)、移动床生物膜(mbbr)工艺、人工湿地等。a2o工艺及sbr工艺主要采用悬浮生长的活性污泥法，a2o工艺运行稳定、工艺成熟、对有机物去除效率高，但难以在同一系统内同时获得氮、磷的高效去除；sbr工艺结构简单、设备建成和运行费用少，但对氮、磷等污染物的去除效率不高；mbbr工艺主要采用附着生长的生物膜法，具有出水水质稳定、污染物去除效率高、剩余污泥产量少等优点，但该工艺同时存在膜污染的问题，运维成本较高，在实际工程应用中容易出现局部填料堆积的现象；人工湿地能够在净水的同时增加绿化面积、运维成本低，但其占地较大，污染物去除效果易受外界环境影响。由于农
2、活性污泥法和生物膜法各有优缺点，所以活性污泥与生物膜耦合(ifas)工艺受到广泛关注，在ifas工艺中，通过将比重接近于水的悬浮填料投加到生化池中作为微生物生长附着的载体，与反应池内的活性污泥混合，在曝气或机械搅拌的作用下自由流动，发挥各自的降解优势，达到去除污染物的目的。该工艺与单一的活性污泥法或生物膜法相比，具有剩余污泥产量减少，抗冲击负荷能力增强，运行稳定性提高等优点，但该工艺在悬浮填料的选择上需要进行多方面考虑，具体包括水力性能、机械和化学性质、粘附性、成本等，不同悬浮填料会对ifas工艺的处理效率造成很大的影响。现有的ifas工艺常用的是mbbr悬浮填料，该悬浮填料耐酸碱、比表面积较高、易挂膜，但同时也存在挂膜时间短，填料易游走的问题。此外，由于农污废水中的碳源有限，采用ifas工艺处理农污废水时，为了同时能够高效去除氮磷污染物，需要额外投加碳源，增加了人力物力，运维成本较高。
技术实现思路
1、为了解决以上存在问题中的一种或多种，本专利技术提供了一种实现农污废水高效脱氮除磷的系统及工艺，所述技术方案如下：
2、为高效去除农污废水中的污染物，确保出水水质的稳定达标排放，同时缩短工艺流程、节省占地面积、降低运维成本，本专利技术提供了一种实现农污废水高效脱氮除磷的系统及工艺，本专利技术将ifas工艺与火山石、钢渣滤池相组合。ifas工艺为活性污泥与生物膜耦合工艺，通过曝气在悬浮填料上富集硝化细菌及其他好氧微生物，形成生物膜，ifas系统中以硝化作用为主，但同时也会存在一定反硝化作用，生物膜内部的缺氧区内，反硝化菌利用进水中易生物降解的cod，通过反硝化作用将ifas池产生的硝态氮小部分还原为氮气。ifas池的主要作用是去除农村污水中的氨氮及cod，而火山石、钢渣滤池的主要作用是去除总氮及总磷，其中火山石及钢渣分层填放。该系统占地面积小、结构简单、运行费用较低，具有污染物高效去除和短流程的特征，符合当前农污废水处理高效便捷的发展方向。
3、本专利技术的第一个目的在于提供一种实现农污废水高效脱氮除磷的系统，包括依次连接的调节池、ifas池和火山石、钢渣滤池；所述ifas池通过进水管与调节池连接，池内填充有活性污泥和悬浮填料球，并设置有曝气管；所述火山石、钢渣滤池中的填料包括碎石填料层、火山石填料层、陶粒填料层及钢渣填料层。
4、在一种实施方式中，所述进水管上设置有进水泵。
5、在一种实施方式中，所述曝气管斜向下45°对称开设置有若干个直径为2mm的孔。
6、在一种实施方式中，所述活性污泥浓度为1400～1600mg/l。
7、在一种实施方式中，所述活性污泥采用好氧池活性污泥。
8、在一种实施方式中，所述悬浮填料为聚氨酯材质，外部包裹有球形多孔塑料壳，其填充密度为35～45％；该悬浮填料球在水中流态较好，而且聚氨酯填料表面较粗糙，挂膜速度快，微生物不易流失，外部包裹的球形多孔塑料壳机械强度高，不易腐蚀。
9、在一种实施方式中，所述火山石、钢渣滤池的面积为2～3m2，高度为0.8～1.2m。
10、在一种实施方式中，火山石、钢渣滤池中的填料分层填放，填料的厚度为70～90cm，其中火山石填料层与钢渣填料层的体积之和占总体积的60～70％。
11、在一种实施方式中，火山石填料层与钢渣填料层的体积比为3:2。
12、在一种实施方式中，碎石填料层和陶粒填料层的体积比为1.5～2.5:1。
13、在一种实施方式中，所述系统还包括电控设备柜，用以控制ifas池的水力停留时间(hrt)、溶解氧(do)浓度。
14、在一种实施方式中，火山石、钢渣滤池的hrt、水力负荷通过电控设备柜调节进水流量来控制。
15、本专利技术的第二个目的是提供一种实现农污废水高效脱氮除磷的工艺，采用上述的一种实现农污废水高效脱氮除磷的系统，所述工艺包括：
16、设置ifas池的水力停留时间(hrt)为22～26h，池内溶解氧(do)浓度维持在5-6mg/l，通过外加碱度的方式控制ph在7-8之间；火山石、钢渣滤池的hrt为56～64h，水力负荷以滤料面积计，为0.3～0.5m3/(m2·d)。
17、在一种实施方式中，所述ifas池内投加活性污泥与悬浮填料，悬浮填料上富集硝化细菌及其他好氧微生物，形成生物膜，硝化细菌通过硝化作用将氨氮降解为硝态氮；生物膜内部的缺氧区，反硝化菌利用进水中易生物降解的cod将池内产生的硝态氮小部分还原为氮气，实现脱氮的目的。
18、上述系统和工艺在处理农污废水中的应用。
19、所述火山石、钢渣滤池用于进行反硝化及除磷。火山石作为微生物富集的主要场所，以反硝化作用为主，通过将cod作为电子供体，硝态氮或亚硝态氮作为电子受体，使其还原为氮气以最终脱氮，并能够与进水中的磷酸盐形成沉淀而实现化学除磷；钢渣作为强化化学除磷的填料，钢渣中富含的ca、fe、mg等金属元素能够与进水中的磷酸盐形成沉淀。
20、本专利技术的有益效果在于：
21、本专利技术创新性地将ifas和火山石、钢渣滤池两种工艺有机结合，形成互补的组合工艺，利用无锡市各地农村污水作为反应器的进水进行试验本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种实现农污废水高效脱氮除磷的系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的调节池，IFAS池和火山石、钢渣滤池；所述IFAS池通过进水管与调节池连接，池内填充有活性污泥和悬浮填料球，并设置有曝气管；所述火山石、钢渣滤池中的填料包括碎石填料层、火山石填料层、陶粒填料层及钢渣填料层。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述悬浮填料为聚氨酯材质，外部包裹有球形多孔塑料壳，其填充密度为35～45％。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，火山石、钢渣滤池中的填料分层填放，填料的厚度为70～90cm，其中火山石填料层与钢渣填料层的体积之和占总体积的60～70％。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，火山石填料层与钢渣填料层的体积比为3:2。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，碎石填料层和陶粒填料层的体积比为1.5～2.5:1。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括电控设备柜，与调节池和IFAS池连接，用以控制IFAS池的水力停留时间、溶解氧浓度。
7.根据权利要求1所述的系统，其特
8.一种实现农污废水高效脱氮除磷的工艺，其特征在于，采用权利要求1-7任一一项所述系统实现。
9.根据权利要求8所述的工艺，其特征在于，设置IFAS池的水力停留时间为22～26h，池内溶解氧浓度维持在5-6mg/L，通过外加碱度的方式控制pH在7-8之间；火山石、钢渣滤池的水力停留时间为56～64h，水力负荷以滤料面积计，为0.3～0.5m3/(m2·d)。
10.权利要求1-7任一一项所述的系统或权利要求8-9任一一项所述的工艺在处理农污废水中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种实现农污废水高效脱氮除磷的系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的调节池，ifas池和火山石、钢渣滤池；所述ifas池通过进水管与调节池连接，池内填充有活性污泥和悬浮填料球，并设置有曝气管；所述火山石、钢渣滤池中的填料包括碎石填料层、火山石填料层、陶粒填料层及钢渣填料层。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述悬浮填料为聚氨酯材质，外部包裹有球形多孔塑料壳，其填充密度为35～45％。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，火山石、钢渣滤池中的填料分层填放，填料的厚度为70～90cm，其中火山石填料层与钢渣填料层的体积之和占总体积的60～70％。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，火山石填料层与钢渣填料层的体积比为3:2。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，碎石填料层和陶粒填料层的体积比为1...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐卫东，陆绪科，段腾腾，储伟，王浦，李激，王秉政，胡昊星，郑凯凯，王燕，
申请(专利权)人：江苏启德水务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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