專利名稱：一種利用恒定磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置及其污水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生活污水凈化領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種利用恒定磁場(chǎng)對(duì)低溫下生活污水進(jìn)行生物強(qiáng)化處理的裝置及其污水處理方法。
背景技術(shù)：
城市生活污水產(chǎn)生量大、排放集中、影響人口多、范圍廣。對(duì)集中排放的城市污水進(jìn)行凈化處理對(duì)于全國(guó)污染物排放量的消減和水環(huán)境質(zhì)量的改善具有十分重要的作用。污水處理標(biāo)準(zhǔn)日益提高，我國(guó)在《國(guó)務(wù)院關(guān)于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的決定》中提出，全國(guó)城市生活污水處理率不得低于70%。生活污水包括沖廁排水、廚房排水、洗衣排水、泳池排污水及淋浴和盥洗排水，污水中含有大量的有機(jī)污染物和無機(jī)污染物，會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大危害。生活污水的主要特點(diǎn)是可生化性好，氮、磷含量高，處理的方法主要以生化法為主。目前常用的生活污水處理方法有氧化溝、序批式活性污泥法(SBR)、生物接觸氧化法、曝氣生物濾池(BAF)、A/0工藝、膜生物反應(yīng)器(MBR)等。但是，在我國(guó)冬季，北方的大部分地區(qū)以及南方的部分地區(qū)，由于溫度對(duì)生物個(gè)體的生長(zhǎng)、繁殖、新陳代謝、生物種群分布和種群數(shù)量起著決定性作用，以生化法為主要工藝的污水處理廠的處理效果受到嚴(yán)重的影響，直接影響著冬季污水處理效率的高低。此外，溫度對(duì)活性污泥的絮凝沉降性能以及水的粘度也有較大影響?？傊?，低溫條件下，污水處理工藝及工程設(shè)計(jì)參數(shù)同常溫條件下有很大區(qū)別。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00410044041. 7，發(fā)明名稱為適用于低溫生活污水處理的耐低溫菌種的培養(yǎng)方法，該申請(qǐng)案公布了一種可應(yīng)用于低溫生活污水處理，在人工條件下從自然界中篩選出耐低溫菌種并加以培養(yǎng)和馴化的方法。該發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的a.當(dāng)污水溫度低于15°C時(shí)，取檢查井的底泥在低溫生化培養(yǎng)箱中的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行悶曝；b.加入新鮮的糞便水并加水稀釋，緩慢曝氣，每天換水I次；c.重復(fù)b步驟，8天后形成適于15°C時(shí)細(xì)菌的菌膠團(tuán)；d.改變系統(tǒng)運(yùn)行周期和營(yíng)養(yǎng)液的配比，降低反應(yīng)器內(nèi)污水溫度；e. IOd后當(dāng)水溫降至10°C時(shí)改變系統(tǒng)運(yùn)行周期和營(yíng)養(yǎng)液的配比，降低反應(yīng)器內(nèi)污水溫度，完成菌種的培養(yǎng)和馴化。該發(fā)明的技術(shù)進(jìn)步是操作簡(jiǎn)便，材料選取方便，培養(yǎng)和馴化菌種的過程可在由有機(jī)玻璃和塑料制成的反應(yīng)器中進(jìn)行。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00410044169. 3，發(fā)明名稱為漂浮填料分格式工藝處理分散型低溫生活污水的方法，該方法的步驟為a.將反應(yīng)池埋入地下，反應(yīng)池上端距地表O. 5m;b.控制反應(yīng)池每個(gè)運(yùn)行周期的過程依次為進(jìn)水6小時(shí)，進(jìn)水的同時(shí)進(jìn)行曝氣，然后靜止沉淀2小時(shí)，再潷水排泥，潷水及排泥時(shí)間為2. 5小時(shí)，最后閑置I. 5小時(shí)，出水即可。該發(fā)明克服了分散型生活污水處理工程在低溫運(yùn)行時(shí)處理效果差的缺點(diǎn)，適用于寒冷地區(qū)分散型生活污水的處理工程，利于推廣應(yīng)用。該申請(qǐng)案克服了分散型生活污水處理工程在低溫運(yùn)行時(shí)處理效果差的缺點(diǎn)，適用于寒冷地區(qū)分散型生活污水的處理工程。
以上研究雖能從一定程度上提高廢水的生物降解性能，但隨著污水處理標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，上述研究對(duì)于低溫條件下生活污水的處理效果已不能很好地滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，低溫下微生物新陳代謝能力下降所導(dǎo)致的生化反應(yīng)速率降低并不能完全通過以上工藝的優(yōu)點(diǎn)得到彌補(bǔ)?！兜蛷?qiáng)度磁場(chǎng)對(duì)污水處理的效應(yīng)研究》(朱雪松，哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文，2009)，該研究采用序批式活性污泥法(SBR)工藝，以幾組永磁鐵作為磁場(chǎng)發(fā)生裝置，以磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)位型等作為調(diào)節(jié)參數(shù)(投加磁粉時(shí)以磁粉數(shù)量為調(diào)節(jié)參數(shù))，以zeta電位，污泥好氧速率(OUR)以及脫氫酶活性作為污泥膠體穩(wěn)定性及活性評(píng)價(jià)指標(biāo)，系統(tǒng)地研究了磁化處理、磁場(chǎng)作用形式及磁場(chǎng)強(qiáng)度等因素對(duì)活性污泥的性質(zhì)及其降解污染物效率的影響。該研究結(jié)果表明，在一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)作用下，水中污染物C0D、氨氮以及硝氮的去除率有所提高，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度介于9(Tl20mT之間時(shí)，COD去除效果明顯提高，而當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度處于3(T60mT之間時(shí)，對(duì)氨氮的去除有促進(jìn)作用。磁場(chǎng)對(duì)好氧反硝化過程作用比較明顯，從(Γ150mT范圍內(nèi)，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，硝氮的去除率也有逐漸上升趨勢(shì)。該文獻(xiàn)雖研究了弱磁場(chǎng)的相關(guān)污染物去除規(guī)律，但并未提出低溫條件下的污水處理工藝，同時(shí)帶電粒子容易在磁 場(chǎng)一側(cè)堆積，影響傳質(zhì)效率，另外還存在磁場(chǎng)強(qiáng)化與反應(yīng)器未實(shí)現(xiàn)一體化、沒有相關(guān)的磁場(chǎng)屏蔽設(shè)計(jì)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題
針對(duì)低溫生活污水生物處理中，生化反應(yīng)效率低導(dǎo)致出水不達(dá)標(biāo)，以及反應(yīng)器低溫運(yùn)行不穩(wěn)定等缺陷，本發(fā)明提供了一種利用恒定磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置及其污水處理方法，它所采用的磁場(chǎng)-微生物強(qiáng)化體系，充分利用磁生物效應(yīng)，提高了微生物活性，并利用磁場(chǎng)力提高了傳質(zhì)效率，彌補(bǔ)了現(xiàn)有低溫生活污水處理中反應(yīng)器運(yùn)行不穩(wěn)定、有機(jī)物降解速率不高等缺陷。技術(shù)方案
本發(fā)明的原理在磁場(chǎng)-微生物的處理體系中，由于微生物酶活性中心存在Co、Fe、Cu、Mn、Mo等未填滿電子殼層的過渡金屬離子，表現(xiàn)順磁性，磁場(chǎng)作用會(huì)導(dǎo)致整個(gè)酶分子的構(gòu)象發(fā)生變形或扭曲，將酶活性中心外露或內(nèi)包，從而改變酶的活性，同時(shí)在磁場(chǎng)中水的滲透壓和菌體膜的通透性增強(qiáng)，有利于微生物吸收營(yíng)養(yǎng)；另外磁場(chǎng)還可以提高氧的溶解度，可以直接促進(jìn)一些小分子有機(jī)物直接降解為C、N等營(yíng)養(yǎng)元素，為微生物的生長(zhǎng)提供養(yǎng)料。磁場(chǎng)力作用會(huì)促使反應(yīng)體系中的帶電粒子運(yùn)行，提高傳質(zhì)效率，促進(jìn)生化反應(yīng)進(jìn)行。本發(fā)明通過對(duì)污泥區(qū)微生物施加弱磁場(chǎng)(彡200mT)，使反應(yīng)區(qū)同時(shí)發(fā)生生化反應(yīng)、磁生物效應(yīng)以及磁場(chǎng)力運(yùn)動(dòng)，對(duì)微生物降解有機(jī)物起到強(qiáng)化作用。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)解決方案為
本發(fā)明的一種利用恒定磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置，包括反應(yīng)器，所述的反應(yīng)器包括攪拌器、曝氣裝置、活性污泥區(qū)、進(jìn)水口、出水口及排泥口，所述的反應(yīng)器上端為進(jìn)水口，側(cè)壁上設(shè)置有出水口，底部設(shè)置有排泥口，所述的反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有活性污泥區(qū)，所述攪拌器、曝氣裝置均設(shè)置在活性污泥區(qū)的活性污泥內(nèi)，所述曝氣裝置位置低于所述攪拌器，所述的反應(yīng)器外設(shè)置有磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置，所述的磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置包括磁鐵和鐵板，所述磁鐵、鐵板分別對(duì)稱設(shè)置在反應(yīng)器的兩側(cè)，且所述磁鐵位于所述鐵板的內(nèi)側(cè)，分別位于反應(yīng)器兩側(cè)的磁鐵在活性污泥區(qū)內(nèi)所形成的磁場(chǎng)方向一致。磁鐵外圍安裝鐵板，是為了借助其磁導(dǎo)性減弱磁鐵外部磁場(chǎng)擴(kuò)散，防止干擾其它裝置運(yùn)行。進(jìn)一步地，所述的磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置還包括固定板，所述的磁鐵、鐵板的上端和下端分別固定在水平的上、下固定板上，所述磁鐵、鐵板在固定板上的位置可調(diào)。所述的磁鐵、鐵板之間的距離均可以通過調(diào)節(jié)磁鐵、鐵板在固定板上的位置而進(jìn)行調(diào)節(jié)，最終達(dá)到控制反應(yīng)器中心磁場(chǎng)強(qiáng)度的目的。通過調(diào)節(jié)間距控制中心場(chǎng)強(qiáng)在0-200mT之間。進(jìn)一步地，所述的磁鐵為永久磁鐵。一般采用鐵氧體磁鐵,主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19，磁性適中。進(jìn)一步地，所述的曝氣裝置采用射流曝氣。攪動(dòng)混合能力強(qiáng)，氧傳遞效率高，保證 活性污泥沉降性能。進(jìn)一步地，所述的反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有磁場(chǎng)測(cè)定儀。上述的利用恒定磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置的污水處理方法，其步驟為
(a)在反應(yīng)器內(nèi)填充活性污泥，則在反應(yīng)器底部形成活性污泥區(qū)，再在反應(yīng)器兩側(cè)分別安裝磁鐵，保持兩磁鐵相對(duì)平行放置且在反應(yīng)器內(nèi)形成的磁場(chǎng)方向一致，設(shè)計(jì)磁鐵面積使活性污泥區(qū)均處于磁場(chǎng)作用范圍中，磁鐵外圍設(shè)置有鐵板；
(b)在4-15°C的低溫條件下接種污泥，進(jìn)水模擬生活廢水，逐漸提高有機(jī)負(fù)荷，從O.03kg /(m3.d)等梯度提高至O. 8 kg /(m3*d)，對(duì)活性污泥區(qū)進(jìn)行射流曝氣和攪拌，實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)器底部污泥的低溫磁場(chǎng)馴化；
(c)反應(yīng)器為序批式運(yùn)行，待污泥馴化第一個(gè)10-15d的污泥停留時(shí)間后，調(diào)轉(zhuǎn)反應(yīng)器兩側(cè)磁鐵方向，使活性污泥區(qū)磁場(chǎng)方向逆轉(zhuǎn)進(jìn)行進(jìn)一步強(qiáng)化，馴化第二個(gè)10-15d的污泥停留時(shí)間后再進(jìn)行調(diào)轉(zhuǎn)，如此反復(fù)4-5次直至反應(yīng)器出水COD去除率達(dá)到80%以上，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；反應(yīng)器為序批式運(yùn)行，曝氣與攪拌相互配合，可有效防止反應(yīng)器形成死角。通過翻轉(zhuǎn)變換磁鐵的磁極，避免同極電荷在同側(cè)堆積，增強(qiáng)傳質(zhì)效果；在反應(yīng)器內(nèi)形成恒定磁場(chǎng)，磁場(chǎng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)測(cè)定儀指示。(d)反應(yīng)器的污泥經(jīng)1-2個(gè)月完成馴化后，加入經(jīng)格柵過濾的實(shí)際生活污水進(jìn)行處理，控制有機(jī)負(fù)荷進(jìn)水速率為O. 4-1. O kg / (m3 -d)，運(yùn)行過程中磁鐵每10-15d調(diào)轉(zhuǎn)一次，污水處理過程中持續(xù)周期調(diào)轉(zhuǎn)，形成磁場(chǎng)-微生物強(qiáng)化體系。有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)為
(1)本發(fā)明在反應(yīng)器的底部設(shè)置有活性污泥區(qū)，在反應(yīng)器外設(shè)置有磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置，污泥反應(yīng)區(qū)與磁場(chǎng)相互作用，形成磁場(chǎng)-微生物強(qiáng)化體系，利用磁場(chǎng)影響微生物酶中蛋白質(zhì)的活性位點(diǎn)，提高酶的活性，增加微生物的生化反應(yīng)速率，特別是在低溫條件下補(bǔ)償溫度對(duì)酶活性的影響；利用磁場(chǎng)力作用增加了帶電粒子運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)而提高了傳質(zhì)效率，彌補(bǔ)了現(xiàn)有低溫生活污水處理中反應(yīng)器運(yùn)行不穩(wěn)定、有機(jī)物降解速率不高等缺陷，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器在低溫條件下有效降解生活污水有機(jī)物，穩(wěn)定運(yùn)行；
(2)本發(fā)明的技術(shù)方案中，反應(yīng)器為序批式運(yùn)行，曝氣與攪拌相互配合，可有效防止反應(yīng)器形成死角；曝氣采用射流曝氣，可有效避免曝氣孔阻塞，有利于提高反應(yīng)器的污泥負(fù)荷及有機(jī)負(fù)荷，縮短污水停留時(shí)間，降低運(yùn)行成本；(3)本發(fā)明的技術(shù)方案中，在反應(yīng)器中形成的磁場(chǎng)-微生物強(qiáng)化體系為利用恒定磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)，充分利用磁場(chǎng)能，減少電能消耗，減少了環(huán)境污染。


圖I為本發(fā)明的利用恒定磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明的利用恒定磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的工藝流程圖。圖中1、反應(yīng)器；2、固定板；3、磁鐵；4、攪拌器；5、曝氣裝置；6、活性污泥區(qū)；7、磁場(chǎng)測(cè)定儀；8、鐵板；9、進(jìn)水口 ；10、出水口 ；11、排泥口。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。 實(shí)施例I
結(jié)合圖1，圖2，在某污水廠建立生活污水處理強(qiáng)化工藝，其污水處理步驟為
(a)設(shè)計(jì)方形的反應(yīng)器I高長(zhǎng)寬=2:1:1，反應(yīng)器I上端為進(jìn)水口9，側(cè)壁上設(shè)置有出水口 10，反應(yīng)器I內(nèi)設(shè)置有活性污泥區(qū)6，在低溫(4°C)條件下接種污泥，反應(yīng)器I底部設(shè)置有排泥口 11，攪拌器4、曝氣裝置5均設(shè)置在活性污泥區(qū)6的活性污泥內(nèi)，曝氣裝置5位于攪拌器4下方。在反應(yīng)器I的兩側(cè)安裝鐵氧體磁鐵3，保持兩磁鐵3相對(duì)平行放置，設(shè)計(jì)磁鐵3面積使活性污泥區(qū)6均處于磁場(chǎng)作用范圍中，并通過磁場(chǎng)測(cè)定儀7指示磁場(chǎng)強(qiáng)度，磁鐵3、鐵板8的上下端分別固定在固定板2上且在固定板2上的位置可調(diào)，調(diào)整兩磁鐵3的間距，使得活性污泥區(qū)6的中心場(chǎng)強(qiáng)為20mT，磁鐵3外圍安裝鐵板8，其厚度為25mm，用于減弱磁場(chǎng)向外圍擴(kuò)散；
(b)將模擬廢水引流至反應(yīng)器I內(nèi)，逐漸提高模擬廢水進(jìn)水濃度，有機(jī)負(fù)荷由O.03kg /(m3 · d)等梯度提高至O. 4 kg /(m3*d)，對(duì)污泥區(qū)進(jìn)行射流曝氣、攪拌，曝氣量為每單位進(jìn)水2. 5 kg 02/kg B0D，對(duì)反應(yīng)器I污泥進(jìn)行低溫和磁場(chǎng)同步馴化；
(c)反應(yīng)器I為序批式運(yùn)行，設(shè)計(jì)HRT(水力停留時(shí)間)為8h，待污泥馴化一個(gè)污泥停留時(shí)間IOd后，調(diào)轉(zhuǎn)兩磁鐵3方向，使活性污泥區(qū)6磁場(chǎng)方向逆轉(zhuǎn)進(jìn)行進(jìn)一步強(qiáng)化，第二個(gè)污泥停留時(shí)間IOd后再進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，如此反復(fù)4次，反應(yīng)器I出水COD去除率達(dá)81%，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，馴化完成；
(d)待反應(yīng)器I污泥馴化完成后，加入經(jīng)格柵過濾的實(shí)際生活污水進(jìn)行處理，有機(jī)負(fù)荷為O. 4 kg / (m3 · d)，曝氣量調(diào)整為每單位進(jìn)水I. 5 kg 02/kg BOD,運(yùn)行過程中磁鐵3保持每IOd周期性地翻轉(zhuǎn)一次，形成磁場(chǎng)-微生物強(qiáng)化體系處理有機(jī)物。通過以上步驟處理，磁場(chǎng)強(qiáng)化反應(yīng)器I在低溫條件下運(yùn)行良好，可節(jié)約電能500-600元/年，COD去除率可以提高25-30%，氨氮去除率可以提高10_15%。實(shí)施例2
結(jié)合圖1，圖2，在污水廠建立該污水處理強(qiáng)化工藝，其步驟為
Ca)設(shè)計(jì)方形的反應(yīng)器2高長(zhǎng)寬=4 2 :1，池底為長(zhǎng)方形，所述的反應(yīng)器I包括攪拌器4、曝氣裝置5、活性污泥區(qū)6、進(jìn)水口 9、出水口 10及排泥口 11，所述的反應(yīng)器I上端為進(jìn)水口 9，側(cè)壁上設(shè)置有出水口 10，所述的反應(yīng)器I內(nèi)設(shè)置有活性污泥區(qū)6，底部設(shè)置有排泥口11，所述攪拌器4、曝氣裝置5均設(shè)置在活性污泥區(qū)6的活性污泥內(nèi)，所述曝氣裝置5位置低于所述攪拌器4。在反應(yīng)器I的活性污泥區(qū)6兩側(cè)安裝鐵氧體磁鐵3，保持兩磁鐵3相對(duì)平行放置，設(shè)計(jì)磁鐵3面積使活性污泥區(qū)6均處于磁場(chǎng)作用范圍中，通過磁場(chǎng)測(cè)定儀7指示及磁鐵3間距調(diào)整，使得反應(yīng)器I內(nèi)中心磁場(chǎng)強(qiáng)度為200mT，磁鐵3外圍安裝鐵板8，其厚度為50_，用于減弱磁場(chǎng)向外圍擴(kuò)散；在低溫(15°C)條件下接種污泥，在反應(yīng)器I底部形成活性污泥區(qū)6，在活性污泥區(qū)6內(nèi)設(shè)置有攪拌器4、曝氣裝置5 ；
(b)將模擬廢水引流至反應(yīng)器I內(nèi)，逐漸提高模擬廢水進(jìn)水濃度，有機(jī)負(fù)荷由O.03 kg/(m3*d)等梯度提高至O. 8 kg /(m3*d)，對(duì)活性污泥區(qū)6進(jìn)行射流曝氣、攪拌，曝氣量為每單位進(jìn)水3. O kg 02/kg BOD，對(duì)反應(yīng)器I內(nèi)污泥進(jìn)行低溫和磁場(chǎng)同步馴化；
(c)反應(yīng)器I為序批式運(yùn)行，設(shè)計(jì)HRT為10h，待污泥馴化一個(gè)污泥停留時(shí)間15d后，翻轉(zhuǎn)兩磁鐵3方向，使污泥區(qū)磁場(chǎng)方向逆轉(zhuǎn)進(jìn)行進(jìn)一步強(qiáng)化，第二個(gè)污泥停留時(shí)間15d后再進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，如此反復(fù)5次后出水COD去除率達(dá)91%，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，馴化完成； (d)待反應(yīng)器I污泥馴化完成后，加入經(jīng)格柵過濾的實(shí)際生活污水進(jìn)行處理，有機(jī)負(fù)荷為I. O kg /(m3 · d)，曝氣量調(diào)整為每單位進(jìn)水2. O kg 02/kg B0D，運(yùn)行過程中磁鐵3持續(xù)每15d周期性地翻轉(zhuǎn)一次，以磁場(chǎng)-微生物強(qiáng)化體系處理有機(jī)物。通過以上步驟處理，磁場(chǎng)強(qiáng)化反應(yīng)器I在低溫條件下運(yùn)行良好，可節(jié)約電能900-1200元/年，COD去除率可以提高30-35%，氨氮去除率可以提高15_20%。實(shí)施例3
本實(shí)施例3的污水強(qiáng)化處理的裝置結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，其不同之處在于反應(yīng)器中心磁場(chǎng)強(qiáng)度控制為100mT。其生活污水處理步驟為
(a)在10°C條件下，向反應(yīng)器I內(nèi)填充活性污泥，則在反應(yīng)器I底部形成活性污泥區(qū)6，再在反應(yīng)器I兩側(cè)分別安裝磁鐵3，保持兩磁鐵3相對(duì)平行放置且在反應(yīng)器I內(nèi)形成的磁場(chǎng)方向一致，設(shè)計(jì)磁鐵3面積使活性污泥區(qū)6均處于磁場(chǎng)作用范圍中，磁鐵3外圍設(shè)置有鐵板8 ；
(b)將模擬廢水引流至反應(yīng)器I內(nèi)，逐漸提高模擬廢水進(jìn)水濃度，有機(jī)負(fù)荷由0.03 kg/(m3 * d)等梯度提高至0.5 kg /(m3 ·(!)，對(duì)活性污泥區(qū)6進(jìn)行射流曝氣、攪拌，曝氣量為每單位進(jìn)水2. 7 kg 02/kg B0D，對(duì)反應(yīng)器I內(nèi)污泥進(jìn)行低溫和磁場(chǎng)同步馴化；
(c)反應(yīng)器I為序批式運(yùn)行，設(shè)計(jì)HRT為9h，待污泥馴化一個(gè)污泥停留時(shí)間12d后，翻轉(zhuǎn)兩磁鐵3方向，使活性污泥區(qū)6磁場(chǎng)方向逆轉(zhuǎn)進(jìn)行進(jìn)一步強(qiáng)化，第二個(gè)污泥停留時(shí)間12d后再進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，如此反復(fù)4次后，出水COD去除率達(dá)85%，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，馴化完成；
(d)待反應(yīng)器I污泥馴化完成后，加入經(jīng)格柵過濾的實(shí)際生活污水進(jìn)行處理，有機(jī)負(fù)荷為0. 8 kg /(m3 · d)，曝氣量調(diào)整為每單位進(jìn)水2. O kg 02/kg B0D，運(yùn)行過程中磁鐵3持續(xù)每12d周期性地翻轉(zhuǎn)一次，以磁場(chǎng)-微生物強(qiáng)化體系處理有機(jī)物。通過以上步驟處理，磁場(chǎng)強(qiáng)化反應(yīng)器I在低溫條件下運(yùn)行良好，可節(jié)約電能900-1200元/年，COD去除率可以提高28-30%，氨氮去除率可以提高17_19%。以上示意性地對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本專利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用恒定磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置，包括反應(yīng)器(1)，所述的反應(yīng)器(I)包括攪拌器(4)、曝氣裝置(5)、活性污泥區(qū)(6)、進(jìn)水口(9)、出水口(10)及排泥口(11)，所述的反應(yīng)器(I)上端為進(jìn)水口( 9 )，側(cè)壁上設(shè)置有出水口( 10 )，底部設(shè)置有排泥口( 11)，所述的反應(yīng)器(I)內(nèi)設(shè)置有活性污泥區(qū)(6)，所述攪拌器(4)、曝氣裝置(5)均設(shè)置在活性污泥區(qū)(6)的活性污泥內(nèi)，所述曝氣裝置(5)位置低于所述攪拌器(4)，所述的反應(yīng)器(I)外設(shè)置有磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置，其特征在于，所述的磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置包括磁鐵(3)和鐵板(8)，所述磁鐵(3)、鐵板(8)分別對(duì)稱設(shè)置在反應(yīng)器(I)的兩側(cè)，且所述磁鐵(3)位于所述鐵板(8)的內(nèi)側(cè)，分別位于反應(yīng)器(I)兩側(cè)的磁鐵(3)在活性污泥區(qū)(6)內(nèi)所形成的磁場(chǎng)方向一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用恒定磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置，其特征在于，所述的磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置還包括固定板(2)，所述的磁鐵(3)、鐵板(8)的上端和下端分別固定在水平的上、下固定板(2)上，所述磁鐵(3)、鐵板(8)在固定板(2)上的位置可調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用恒定磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置，其特征在于，所述的磁鐵(3)為永久磁鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用恒定磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置，其特征在于，所述的曝氣裝置(5)采用射流曝氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種利用恒定磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置，其特征在于，所述的反應(yīng)器(I)內(nèi)設(shè)置有磁場(chǎng)測(cè)定儀(7)。
6.一種權(quán)利要求I所述的利用恒定磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置的污水處理方法，其步驟為 (a)在反應(yīng)器(I)內(nèi)填充活性污泥，則在反應(yīng)器(I)底部形成活性污泥區(qū)(6)，再在反應(yīng)器(I)兩側(cè)分別安裝磁鐵(3)，保持兩磁鐵(3)相對(duì)平行放置且在反應(yīng)器(I)內(nèi)形成的磁場(chǎng)方向一致，設(shè)計(jì)磁鐵(3)面積使活性污泥區(qū)(6)均處于磁場(chǎng)作用范圍中，磁鐵(3)外圍設(shè)置有鐵板(8)； (b)在4-15°C的低溫條件下接種污泥，進(jìn)水模擬生活廢水，逐漸提高有機(jī)負(fù)荷，從O.03kg / (m3 · d)等梯度提高至O. 8 kg / (m3 · d)，對(duì)活性污泥區(qū)(6)進(jìn)行射流曝氣和攪拌，實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)器(I)底部污泥的低溫磁場(chǎng)馴化； (c)反應(yīng)器(I)為序批式運(yùn)行，待污泥馴化第一個(gè)10-15d的污泥停留時(shí)間后，調(diào)轉(zhuǎn)反應(yīng)器(I)兩側(cè)磁鐵(3)方向，使活性污泥區(qū)(6)磁場(chǎng)方向逆轉(zhuǎn)進(jìn)行進(jìn)一步強(qiáng)化，馴化第二個(gè)10-15d污泥停留時(shí)間后再進(jìn)行調(diào)轉(zhuǎn)，如此反復(fù)4-5次直至反應(yīng)器(I)出水COD去除率達(dá)到80%以上，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)； (d)反應(yīng)器(I)的污泥經(jīng)1-2個(gè)月完成馴化后，加入經(jīng)格柵過濾的實(shí)際生活污水進(jìn)行處理，控制有機(jī)負(fù)荷進(jìn)水速率為O. 4-1. O kg /(m3*d)，運(yùn)行過程中磁鐵(3)每10-15d調(diào)轉(zhuǎn)一次，污水處理過程中持續(xù)周期調(diào)轉(zhuǎn)，形成磁場(chǎng)-微生物強(qiáng)化體系。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用恒定磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置及其污水處理方法，屬于生活污水凈化領(lǐng)域。本發(fā)明的利用恒定磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置，包括反應(yīng)器，還包括磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置，所述的磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置包括磁鐵和鐵板，所述磁鐵、鐵板分別對(duì)稱設(shè)置在反應(yīng)器的兩側(cè)，且所述磁鐵位于所述鐵板的內(nèi)側(cè)，分別位于反應(yīng)器兩側(cè)的磁鐵在活性污泥區(qū)內(nèi)所形成的磁場(chǎng)方向一致。本發(fā)明充分利用磁生物效應(yīng)，提高了微生物活性，并利用磁場(chǎng)力提高了傳質(zhì)效率，彌補(bǔ)了現(xiàn)有低溫生活污水處理中反應(yīng)器運(yùn)行不穩(wěn)定、有機(jī)物降解速率不高等缺陷。
文檔編號(hào)C02F3/30GK102897918SQ20121047542
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者任洪強(qiáng), 牛川, 耿金菊, 許柯 申請(qǐng)人:南京大學(xué)