本發明專利技術公開了一種利用恒定磁場進行污水強化處理的裝置及其污水處理方法，屬于生活污水凈化領域。本發明專利技術的利用恒定磁場進行污水強化處理的裝置，包括反應器，還包括磁場強化裝置，所述的磁場強化裝置包括磁鐵和鐵板，所述磁鐵、鐵板分別對稱設置在反應器的兩側，且所述磁鐵位于所述鐵板的內側，分別位于反應器兩側的磁鐵在活性污泥區內所形成的磁場方向一致。本發明專利技術充分利用磁生物效應，提高了微生物活性，并利用磁場力提高了傳質效率，彌補了現有低溫生活污水處理中反應器運行不穩定、有機物降解速率不高等缺陷。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于生活污水凈化領域，更具體地說，涉及一種利用恒定磁場對低溫下生活污水進行生物強化處理的裝置及其污水處理方法。
技術介紹
城市生活污水產生量大、排放集中、影響人口多、范圍廣。對集中排放的城市污水進行凈化處理對于全國污染物排放量的消減和水環境質量的改善具有十分重要的作用。污水處理標準日益提高，我國在《國務院關于落實科學發展觀加強環境保護的決定》中提出，全國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污染物和無機污染物，會對環境造成極大危害。生活污水的主要特點是可生化性好，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、膜生物反應器(MBR)等。但是，在我國冬季，北方的大部分地區以及南方的部分地區，由于溫度對生物個體的生長、繁殖、新陳代謝、生物種群分布和種群數量起著決定性作用，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，溫度對活性污泥的絮凝沉降性能以及水的粘度也有較大影響。總之，低溫條件下，污水處理工藝及工程設計參數同常溫條件下有很大區別。中國專利申請號200410044041. 7，專利技術名稱為適用于低溫生活污水處理的耐低溫菌種的培養方法，該申請案公布了一種可應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和馴化的方法。該專利技術是這樣實現的a.當污水溫度低于15°C時，取檢查井的底泥在低溫生化培養箱中的反應器內進行悶曝；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b步驟，8天后形成適于15°C時細菌的菌膠團；d.改變系統運行周期和營養液的配比，降低反應器內污水溫度；e. IOd后當水溫降至10°C時改變系統運行周期和營養液的配比，降低反應器內污水溫度，完成菌種的培養和馴化。該專利技術的技術進步是操作簡便，材料選取方便，培養和馴化菌種的過程可在由有機玻璃和塑料制成的反應器中進行。中國專利申請號200410044169. 3，專利技術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.將反應池埋入地下，反應池上端距地表O. 5m;b.控制反應池每個運行周期的過程依次為進水6小時，進水的同時進行曝氣，然后靜止沉淀2小時，再潷水排泥，潷水及排泥時間為2. 5小時，最后閑置I. 5小時，出水即可。該專利技術克服了分散型生活污水處理工程在低溫運行時處理效果差的缺點，適用于寒冷地區分散型生活污水的處理工程，利于推廣應用。該申請案克服了分散型生活污水處理工程在低溫運行時處理效果差的缺點，適用于寒冷地區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，但隨著污水處理標準的不斷提高，上述研究對于低溫條件下生活污水的處理效果已不能很好地滿足標準要求，低溫下微生物新陳代謝能力下降所導致的生化反應速率降低并不能完全通過以上工藝的優點得到彌補。《低強度磁場對污水處理的效應研究》(朱雪松，哈爾濱工業大學工學碩士學位論文，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發生裝置，以磁感應強度、磁場位型等作為調節參數(投加磁粉時以磁粉數量為調節參數)，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定性及活性評價指標，系統地研究了磁化處理、磁場作用形式及磁場強度等因素對活性污泥的性質及其降解污染物效率的影響。該研究結果表明，在一定強度的磁場作用下，水中污染物C0D、氨氮以及硝氮的去除率有所提高，當磁場強度介于9(Tl20mT之間時，COD去除效果明顯提高，而當磁感應強度處于3(T60mT之間時，對氨氮的去除有促進作用。磁場對好氧反硝化過程作用比較明顯，從(Γ150mT范圍內，隨著磁場強度的增加，硝氮的去除率也有逐漸上升趨勢。該文獻雖研究了弱磁場的相關污染物去除規律，但并未提出低溫條件下的污水處理工藝，同時帶電粒子容易在磁 場一側堆積，影響傳質效率，另外還存在磁場強化與反應器未實現一體化、沒有相關的磁場屏蔽設計的問題。
技術實現思路
專利技術要解決的技術問題 針對低溫生活污水生物處理中，生化反應效率低導致出水不達標，以及反應器低溫運行不穩定等缺陷，本專利技術提供了，它所采用的磁場-微生物強化體系，充分利用磁生物效應，提高了微生物活性，并利用磁場力提高了傳質效率，彌補了現有低溫生活污水處理中反應器運行不穩定、有機物降解速率不高等缺陷。技術方案 本專利技術的原理在磁場-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，表現順磁性，磁場作用會導致整個酶分子的構象發生變形或扭曲，將酶活性中心外露或內包，從而改變酶的活性，同時在磁場中水的滲透壓和菌體膜的通透性增強，有利于微生物吸收營養；另外磁場還可以提高氧的溶解度，可以直接促進一些小分子有機物直接降解為C、N等營養元素，為微生物的生長提供養料。磁場力作用會促使反應體系中的帶電粒子運行，提高傳質效率，促進生化反應進行。本專利技術通過對污泥區微生物施加弱磁場(彡200mT)，使反應區同時發生生化反應、磁生物效應以及磁場力運動，對微生物降解有機物起到強化作用。實現本專利技術目的技術解決方案為 本專利技術的一種利用恒定磁場進行污水強化處理的裝置，包括反應器，所述的反應器包括攪拌器、曝氣裝置、活性污泥區、進水口、出水口及排泥口，所述的反應器上端為進水口，側壁上設置有出水口，底部設置有排泥口，所述的反應器內設置有活性污泥區，所述攪拌器、曝氣裝置均設置在活性污泥區的活性污泥內，所述曝氣裝置位置低于所述攪拌器，所述的反應器外設置有磁場強化裝置，所述的磁場強化裝置包括磁鐵和鐵板，所述磁鐵、鐵板分別對稱設置在反應器的兩側，且所述磁鐵位于所述鐵板的內側，分別位于反應器兩側的磁鐵在活性污泥區內所形成的磁場方向一致。磁鐵外圍安裝鐵板，是為了借助其磁導性減弱磁鐵外部磁場擴散，防止干擾其它裝置運行。進一步地，所述的磁場強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。所述的磁鐵、鐵板之間的距離均可以通過調節磁鐵、鐵板在固定板上的位置而進行調節，最終達到控制反應器中心磁場強度的目的。通過調節間距控制中心場強在0-200mT之間。進一步地，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。進一步地，所述的曝氣裝置采用射流曝氣。攪動混合能力強，氧傳遞效率高，保證 活性污泥沉降性能。進一步地，所述的反應器內設置有磁場測定儀。上述的利用恒定磁場進行污水強化處理的裝置的污水處理方法，其步驟為 (a)在反應器內填充活性污泥，則在反應器底部形成活性污泥區，再在反應器兩側分別安裝磁鐵，保持兩磁鐵相對平行放置且在反應器內形成的磁場方向一致，設計磁鐵面積使活性污泥區均處于磁場作用范圍中，磁鐵外圍設置有鐵板； (b)在4-15°C的低溫條件下接種污泥，進水模擬生活廢水，逐漸提高有機負荷，從O.03kg /(m3.d)等梯度本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種利用恒定磁場進行污水強化處理的裝置，包括反應器（1），所述的反應器（1）包括攪拌器（4）、曝氣裝置（5）、活性污泥區（6）、進水口（9）、出水口（10）及排泥口（11），所述的反應器（1）上端為進水口（9），側壁上設置有出水口（10），底部設置有排泥口（11），所述的反應器（1）內設置有活性污泥區（6），所述攪拌器（4）、曝氣裝置（5）均設置在活性污泥區（6）的活性污泥內，所述曝氣裝置（5）位置低于所述攪拌器（4），所述的反應器（1）外設置有磁場強化裝置，其特征在于，所述的磁場強化裝置包括磁鐵（3）和鐵板（8），所述磁鐵（3）、鐵板（8）分別對稱設置在反應器（1）的兩側，且所述磁鐵（3）位于所述鐵板（8）的內側，分別位于反應器（1）兩側的磁鐵（3）在活性污泥區（6）內所形成的磁場方向一致。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：任洪強，牛川，耿金菊，許柯，
申請(專利權)人：南京大學，
類型：發明
國別省市：
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