專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用變化磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置及其污水處理方法
一種利用變化磁場(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)明屬于工業(yè)廢水凈化領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種利用變化磁場(chǎng)對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行強(qiáng)化處理的裝置和方法，它主要適用于低溫條件下食品工業(yè)廢水的生物強(qiáng)化處理。
背景技術(shù)：
食品工業(yè)廢水含有大量可降解的有機(jī)物，同時(shí)各種食品添加劑部分流失進(jìn)入廢水，使廢水化學(xué)成分復(fù)雜。廢水若不經(jīng)過(guò)處理排入水體，會(huì)消耗水中大量的溶解氧，造成水體缺氧，使魚(yú)類(lèi)和水生生物死亡；廢水中的懸浮物沉入河底，在厭氧條件下分解，產(chǎn)生臭水惡化水質(zhì)，污染環(huán)境；廢水中夾帶的動(dòng)物排泄物，含有蟲(chóng)卵和致病菌，將導(dǎo)致疾病傳播，直接危害人畜健康。
食品工業(yè)廢水處理除按水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理外，一般均宜采用生物處理。如對(duì)出水水質(zhì)要求很高或因廢水中有機(jī)物含量很高，可采用兩級(jí)曝氣池，兩級(jí)生物濾池，多級(jí)生物轉(zhuǎn)盤(pán)或聯(lián)合使用其中兩種生物處理裝置，也可采用厭氧_需氧串聯(lián)的生物處理系統(tǒng)。 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，直接影響著冬季污水處理效率的高低，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。此外，溫度對(duì)活性污泥的絮凝沉降性能以及水的粘度都有較大影響。總之，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(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00810118486. 3，發(fā)明名稱(chēng)為一種食品廢水的處理方法，該申請(qǐng)案公布了一種利用厭氧生物濾床反應(yīng)器對(duì)食品廢水進(jìn)行生物處理的方法，具體包括如下的步驟(1)廢水先進(jìn)入格柵去除懸浮物；(2)出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，對(duì)廢水進(jìn)行儲(chǔ)存、均質(zhì)和調(diào)節(jié)；(3)出水進(jìn)入?yún)捬跎餅V床反應(yīng)器進(jìn)行生物處理，生物濾床反應(yīng)器由下進(jìn)水口進(jìn)水上流依次通過(guò)污泥段、填料段、三相分離段，在三相分離段引出甲烷氣，在厭氧生物濾床反應(yīng)器進(jìn)行生物處理過(guò)程中培養(yǎng)的厭氧生物菌種包括水解菌、酸化菌、甲烷菌；(4)出水進(jìn)入沉淀池，去除懸浮物，出水達(dá)標(biāo)排放。該方法操作簡(jiǎn)單、處理效果好且出水可直接排放。
中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00810118956. 6，發(fā)明名稱(chēng)為一種制糖廢水的處理方法，包括如下步驟(1)廢水先進(jìn)入格柵，通過(guò)格柵截留大顆粒有機(jī)物和漂浮物；(2)出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池， 對(duì)廢水進(jìn)行儲(chǔ)存、均質(zhì)和調(diào)節(jié)；(3)出水進(jìn)入生物選擇池，即將進(jìn)入曝氣池的廢水和從沉淀池回流的活性污泥在此相互混合接觸；(4)出水進(jìn)入曝氣池，對(duì)進(jìn)入池中的污染物進(jìn)行生化處理，達(dá)到去除污染物的目的；(5)出水進(jìn)入沉淀池，使處理后的廢水與活性污泥從混合液中分離開(kāi)來(lái)，澄清液從排水堰達(dá)標(biāo)外排，沉降到沉淀池底部的污泥用刮泥機(jī)刮出排到污泥池，進(jìn)行后續(xù)處理。該方法操作簡(jiǎn)單、處理效果好、出水可直接排放。
以上兩專(zhuān)利文獻(xiàn)的技術(shù)方案雖能從一定程度上提高廢水的降解性能，但隨著污水處理標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，上述技術(shù)方案對(duì)于食品工業(yè)廢水低溫條件下的處理效果已不能很好地滿(mǎn)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(guò)以上現(xiàn)有工藝的優(yōu)點(diǎn)得到彌補(bǔ)。
《低強(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)，該文獻(xiàn)中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(guò)程作用比較明顯，從(Γ150 mT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)中，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，尤其是該處理工藝對(duì)于食品工業(yè)廢水的針對(duì)性不強(qiáng)，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，另外該研究還存在磁場(chǎng)強(qiáng)化與反應(yīng)器未實(shí)現(xiàn)一體化以及沒(méi)有相關(guān)的磁場(chǎng)屏蔽設(shè)計(jì)等不足。發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題針對(duì)低溫工業(yè)污水特別是食品工業(yè)廢水中生物處理的生化反應(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)明提供了一種利用變化磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置及其污水處理方法，它采用磁場(chǎng)_磁粉_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，利用磁場(chǎng)力提高了傳質(zhì)效率，彌補(bǔ)了現(xiàn)有低溫食品工業(yè)廢水的處理中反應(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)方案發(fā)明原理在磁場(chǎng)_磁粉-微生物體系中，磁粉與活性污泥混合絮凝，使污泥結(jié)構(gòu)緊密， 由于磁粉比重較大，使得活性污泥具有更好的沉降性能；外加變化磁場(chǎng)，使反應(yīng)器中形成磁場(chǎng)力，帶電粒子與磁粉結(jié)合的活性污泥絮體受磁場(chǎng)力作用加速運(yùn)動(dòng)，提高了傳質(zhì)效率；螺線圈與磁粉均對(duì)反應(yīng)器內(nèi)的微生物產(chǎn)生磁生物效應(yīng)，由于微生物酶活性中心存在過(guò)渡金屬離子，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)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。本發(fā)明通過(guò)對(duì)污泥區(qū)微生物施加弱變化磁場(chǎng)(50-300mT)， 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。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的一種利用變化磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置，包括反應(yīng)器，該反應(yīng)器為磁粉強(qiáng)化活性污泥反應(yīng)器，所述的反應(yīng)器上端設(shè)置有進(jìn)水口，側(cè)壁上設(shè)置有出水口，下端設(shè)置有排泥口，所述的反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有攪拌器和曝氣裝置，所述的反應(yīng)器內(nèi)填充有磁粉和活性污泥，所述的反應(yīng)器的外圍設(shè)置有磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置，所述的磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置包括磁場(chǎng)測(cè)定儀、 鐵板罩、電源、變壓器及螺線圈，所述的螺線圈均勻纏繞在反應(yīng)器外表面，且螺線圈與所述的變壓器、電源依次電路連接，鐵板罩罩住所述的反應(yīng)器外圍和底部，所述的磁場(chǎng)測(cè)定儀設(shè)置在所述反應(yīng)器內(nèi)。通過(guò)控制螺線圈內(nèi)電流的強(qiáng)度和方向在反應(yīng)器中心形成變化磁場(chǎng)。鐵板罩起防護(hù)作用，減弱磁場(chǎng)對(duì)反應(yīng)器以外的其它設(shè)施的干擾。磁場(chǎng)測(cè)定儀用于檢測(cè)反應(yīng)器內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
優(yōu)選地，所述的螺線圈，其材質(zhì)為銅質(zhì)。
本發(fā)明的利用變化磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置的污水處理方法，其步驟如下 Ca)在磁粉強(qiáng)化活性污泥反應(yīng)器的外圍安裝磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置，使反應(yīng)器置于磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置的螺線圈內(nèi)，所述電源處于斷路狀態(tài)；(b)在4-15°C低溫條件下向反應(yīng)器接種活性污泥，污泥濃度為4000-5000mg/L，同時(shí)加入磁粉，磁粉投加量為0.5-1. 2g/L，進(jìn)水為有機(jī)負(fù)荷O. 05 kg / (m3*d)的模擬食品工業(yè)廢水，進(jìn)行曝氣、攪拌，使活性污泥和磁粉充分絮凝混合；(c)待活性污泥與磁粉混合培養(yǎng)15-20d后，接通電源，通過(guò)調(diào)節(jié)變壓器，控制螺線圈內(nèi)的電流變化，在反應(yīng)器內(nèi)形成變化磁場(chǎng)，控制磁場(chǎng)在50-300mT范圍內(nèi)等速率先升后降循環(huán)變化，逐漸提高模擬食品工業(yè)廢水的進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷至I. O -1.5kg / (m3*d)，對(duì)活性污泥進(jìn)行低溫、磁場(chǎng)同步馴化；Cd)反應(yīng)器內(nèi)的活性污泥經(jīng)30-40d馴化后，達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，加入經(jīng)格柵過(guò)濾的食品工業(yè)廢水進(jìn)行處理，控制有機(jī)負(fù)荷為I. 0-2. O kg / (m3 -d)，形成磁場(chǎng)-磁粉-微生物強(qiáng)化體系。
進(jìn)一步地,在所述的步驟(b)中,磁粉選用天然磁鐵礦Fe3O4作為磁種,磁種細(xì)磨到粒徑10 μ m以?xún)?nèi)，并用弱磁選設(shè)備除雜提純，純度為99%以上。
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)明的污水強(qiáng)化處理裝置及方法，在該反應(yīng)器內(nèi)填充有磁粉和活性污泥，同時(shí)在反應(yīng)器外表面均勻纏繞有電流通過(guò)的螺線圈，形成磁場(chǎng)-磁粉-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，以磁粉與活性污泥混合絮凝，提高了活性污泥低溫沉降性能，有效提高了反應(yīng)器低溫條件下降解食品工業(yè)廢水有機(jī)物的速率；(2)本發(fā)明的技術(shù)方案中，在反應(yīng)器的外圍設(shè)置有螺線圈，在電流通過(guò)時(shí)，螺線圈中形成磁場(chǎng)，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；磁場(chǎng)力作用加速反應(yīng)器帶電粒子以及與磁粉結(jié)合的污泥絮體的運(yùn)動(dòng)，提高傳質(zhì)速率；(3)采用本發(fā)明的污水強(qiáng)化處理方法，先對(duì)活性污泥進(jìn)行低溫、磁場(chǎng)同步馴化，待到反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定后，再對(duì)經(jīng)格柵過(guò)濾的食品工業(yè)廢水進(jìn)行處理，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。


圖I為本發(fā)明的利用變化磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的污水強(qiáng)化處理方法的工藝流程圖。
圖中1、反應(yīng)器；2、磁粉；3、活性污泥；4、攪拌器；5、曝氣裝置；6、進(jìn)水口 ；7、出水口 ；8、磁場(chǎng)測(cè)定儀；9、鐵板罩；10、電源；11、變壓器；12、螺線圈；13、排泥口。
具體實(shí)施方式
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(shuō)明結(jié)合圖1，本發(fā)明提供的一種利用變化磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置，磁粉強(qiáng)化活性污泥反應(yīng)器I (MPIAS反應(yīng)器)外安裝磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置，所述的MPIAS反應(yīng)器由攪拌器4、曝氣裝置5、磁粉2、活性污泥3、進(jìn)水口 6、出水口 7、排泥口 13組成。所述的磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置由磁場(chǎng)測(cè)定儀8、鐵板罩9、電源10、變壓器11、螺線圈12組成，螺線圈12在反應(yīng)器I外圍，鐵板罩 9環(huán)繞在螺線圈12外圍和底部。
螺線圈12為銅質(zhì)材料，匝數(shù)根據(jù)需要的磁場(chǎng)強(qiáng)度選擇；螺線圈12通過(guò)接通電源 10、調(diào)節(jié)變壓器11形成變化磁場(chǎng)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺線圈12內(nèi)電流強(qiáng)度及方向，控制磁場(chǎng)大小及方向；鐵板罩9借助其導(dǎo)磁性減弱磁鐵外部磁場(chǎng)擴(kuò)散，防止干擾其它裝置運(yùn)行。
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
實(shí)施例I結(jié)合圖I，在污水廠建立污水強(qiáng)化處理的裝置，它包括MPIAS反應(yīng)器1，該MPIAS反應(yīng)器 I由攪拌器4、曝氣裝置5、磁粉2、活性污泥3、進(jìn)水口 6、出水口 7及排泥口 13組成，反應(yīng)器 I上端設(shè)置有進(jìn)水口 6，側(cè)壁上設(shè)置有出水口 7，下端設(shè)置有排泥口 13，反應(yīng)器I內(nèi)設(shè)置有攪拌器4和曝氣裝置5，所述的反應(yīng)器I內(nèi)填充有磁粉2和活性污泥3。磁粉2選用天然磁鐵礦Fe3O4作為磁種，磁種細(xì)磨到粒徑8-10 μ m，并用弱磁選設(shè)備除雜提純，純度為99. 5%。
反應(yīng)器I的外圍設(shè)置有磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置，磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置由磁場(chǎng)測(cè)定儀8、鐵板罩9、電源10、變壓器11及螺線圈12組成，螺線圈12為銅質(zhì)材料，均勻纏繞在反應(yīng)器I外表面，且螺線圈12與變壓器11、電源10依次電路連接，鐵板罩9罩住反應(yīng)器I外圍和底部，磁場(chǎng)測(cè)定儀8設(shè)置在反應(yīng)器I內(nèi)。鐵板罩9厚度為5mm。
結(jié)合圖2，基于上述污水強(qiáng)化處理裝置對(duì)該場(chǎng)的污水進(jìn)行強(qiáng)化處理，其步驟為(a)在MPIAS反應(yīng)器I的活性污泥區(qū)外圍安裝磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置，使反應(yīng)器I置于螺線圈 12內(nèi)，電源10處于斷路狀態(tài)；(b)在4°C低溫條件下接種活性污泥3，污泥濃度為4000mg/L，同時(shí)加入磁粉2，投加量為O. 5g/L，進(jìn)水為有機(jī)負(fù)荷O. 05 kg /(m3 · d)的模擬食品工業(yè)廢水，反應(yīng)期間進(jìn)行連續(xù)曝氣、攪拌，攪拌速度為200r/min，使活性污泥3和磁粉2充分絮凝混合；(c)待活性污泥3與磁粉2混合培養(yǎng)15d后，接通電源10，通過(guò)調(diào)節(jié)變壓器11，控制通過(guò)螺線圈12的電流變化，在反應(yīng)器I內(nèi)形成變化磁場(chǎng)，使磁場(chǎng)在50-100mT范圍內(nèi)等速率先升后降循環(huán)變化，逐漸提高模擬食品工業(yè)廢水的進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷至I. O kg /(m3*d)，對(duì)活性污泥3進(jìn)行低溫、磁場(chǎng)同步馴化；Cd)反應(yīng)器I內(nèi)的活性污泥3經(jīng)30d馴化后，達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，加入經(jīng)格柵過(guò)濾的淀粉廢水污水進(jìn)行處理，控制有機(jī)負(fù)荷為I. O kg / (m3 · d)，形成磁場(chǎng)-磁粉-微生物強(qiáng)化體系O
通過(guò)以上步驟處理，磁場(chǎng)強(qiáng)化生物反應(yīng)器I在低溫條件下運(yùn)行良好，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本實(shí)施例2的污水處理裝置同實(shí)施例1，其不同之處在于，該鐵板罩9厚度為8mm。
結(jié)合圖2，在污水廠建立該污水處理強(qiáng)化工藝，其步驟為(a)在MPIAS反應(yīng)器I的活性污泥區(qū)外圍安裝磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置，使反應(yīng)器I置于螺線圈 12內(nèi)，螺線圈12依次連接變壓器11、電源10，電源10處于斷路狀態(tài)；(b)在15°C低溫條件下接種活性污泥3，污泥濃度為5000mg/L，同時(shí)加入磁粉2，投加量為I. 2g/L，進(jìn)水為有機(jī)負(fù)荷O. 05 kg /(m3 · d)的模擬食品工業(yè)廢水，反應(yīng)期間進(jìn)行連續(xù)曝氣、攪拌，攪拌速度為300r/min，使活性污泥3和磁粉2充分絮凝混合；(c)待活性污泥3與磁粉2混合培養(yǎng)20d，接通電源10，通過(guò)調(diào)節(jié)變壓器11，控制通過(guò)螺線圈12的電流變化，在反應(yīng)器I內(nèi)形成變化磁場(chǎng)，使磁場(chǎng)在200-300mT范圍內(nèi)等速率先升后降循環(huán)變化，逐漸提高模擬食品工業(yè)廢水的進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷至I. 5 kg /(m3*d)，對(duì)活性污泥3進(jìn)行低溫、磁場(chǎng)同步馴化；Cd)反應(yīng)器I內(nèi)的活性污泥3經(jīng)40d馴化后，達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，加入經(jīng)格柵過(guò)濾的制糖污水進(jìn)行處理，控制有機(jī)負(fù)荷為2. O kg /(m3*d)，形成磁場(chǎng)-磁粉-微生物強(qiáng)化體系。
通過(guò)以上步驟處理，磁場(chǎng)強(qiáng)化生物反應(yīng)器I在低溫條件下運(yùn)行良好，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的污水處理裝置同實(shí)施例1，其不同之處在于，該鐵板罩9厚度為7mm。
結(jié)合圖2，在污水廠建立該污水處理強(qiáng)化工藝，其步驟為(a)在MPIAS反應(yīng)器I的活性污泥區(qū)外圍安裝磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置，使反應(yīng)器I置于螺線圈 12內(nèi)，螺線圈12依次連接變壓器11、電源10，電源10處于斷路狀態(tài)；(b)在10°C低溫條件下接種活性污泥3，污泥濃度為4500mg/L，同時(shí)加入磁粉2，投加量為I. Og/L，進(jìn)水為有機(jī)負(fù)荷O. 05 kg /(m3 · d)的模擬食品工業(yè)廢水，反應(yīng)期間進(jìn)行連續(xù)曝氣、攪拌，攪拌速度為250r/min，使活性污泥3和磁粉2充分絮凝混合；(c)待活性污泥3與磁粉2混合培養(yǎng)17d，接通電源10，通過(guò)調(diào)節(jié)變壓器11，控制螺線圈12內(nèi)的電流變化，在反應(yīng)器I內(nèi)形成變化磁場(chǎng)，使磁場(chǎng)在100-200mT范圍內(nèi)等速率先升后降循環(huán)變化，逐漸提高進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷至I. 2kg /(m3 · d)，對(duì)活性污泥3進(jìn)行低溫、磁場(chǎng)同步馴化；Cd)反應(yīng)器I的活性污泥3經(jīng)35d馴化后，達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，加入經(jīng)格柵過(guò)濾的制糖污水進(jìn)行處理，控制有機(jī)負(fù)荷為I. 5kg / (m3 · d)，形成磁場(chǎng)-磁粉-微生物強(qiáng)化體系。
通過(guò)以上步驟處理，磁場(chǎng)強(qiáng)化生物反應(yīng)器I在低溫條件下運(yùn)行良好，COD去除率可以提高28-33%，氨氮去除率可以提高13-18%。
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(méi)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(zhuān)利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用變化磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置，包括反應(yīng)器(1)，該反應(yīng)器(I)為磁粉強(qiáng)化活性污泥反應(yīng)器(1)，所述的反應(yīng)器(I)上端設(shè)置有進(jìn)水口(6)，側(cè)壁上設(shè)置有出水口(7)，下端設(shè)置有排泥口(13)，所述的反應(yīng)器(I)內(nèi)設(shè)置有攪拌器(4)和曝氣裝置(5)，所述的反應(yīng)器(I)內(nèi)填充有磁粉(2)和活性污泥(3)，其特征在于，所述的反應(yīng)器(I)的外圍設(shè)置有磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置，所述的磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置包括磁場(chǎng)測(cè)定儀(8)、鐵板罩(9)、電源(10)、變壓器(11)及螺線圈(12)，所述的螺線圈(12)均勻纏繞在反應(yīng)器(I)外表面，且螺線圈(12)與所述的變壓器(11)、電源(10)依次電路連接，鐵板罩(9)罩住所述的反應(yīng)器(I)外圍和底部， 所述的磁場(chǎng)測(cè)定儀(8)設(shè)置在所述反應(yīng)器(I)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用變化磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置，其特征在于， 所述的螺線圈(12)其材質(zhì)為銅質(zhì)。
3.—種權(quán)利要求I所述的利用變化磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置的污水處理方法，其步驟如下Ca)在磁粉強(qiáng)化活性污泥反應(yīng)器(I)的外圍安裝磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置，使反應(yīng)器(I)置于磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置的螺線圈(12)內(nèi)，所述電源(10)處于斷路狀態(tài)；(b)在4-15°C低溫條件下向反應(yīng)器(I)接種活性污泥(3)，污泥濃度為4000-5000mg/L， 同時(shí)加入磁粉(2)，磁粉(2)投加量為0.5-1. 2g/L，進(jìn)水為有機(jī)負(fù)荷O. 05 kg /(m3*d)的模擬食品工業(yè)廢水，進(jìn)行曝氣、攪拌，使活性污泥(3)和磁粉(2)充分絮凝混合；(c)待活性污泥(3)與磁粉(2)混合培養(yǎng)15-20d后，接通電源(10)，通過(guò)調(diào)節(jié)變壓器 (11 )，控制螺線圈(12 )內(nèi)的電流變化，在反應(yīng)器(I)內(nèi)形成變化磁場(chǎng)，控制磁場(chǎng)在50-300mT 范圍內(nèi)等速率先升后降循環(huán)變化，逐漸提高模擬食品工業(yè)廢水的進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷至I. 0-1. 5 kg /(m3 · d)，對(duì)活性污泥(3)進(jìn)行低溫、磁場(chǎng)同步馴化；Cd)反應(yīng)器(I)內(nèi)的活性污泥(3)經(jīng)30-40d馴化后，達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，加入經(jīng)格柵過(guò)濾的食品工業(yè)廢水進(jìn)行處理，控制有機(jī)負(fù)荷為I. 0-2. O kg /(m3*d)，形成磁場(chǎng)-磁粉-微生物強(qiáng)化體系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污水處理方法，其特征在于，在所述的步驟(b)中，磁粉(2) 選用天然磁鐵礦Fe3O4作為磁種，磁種細(xì)磨到粒徑10 μ m以?xún)?nèi)，并用弱磁選設(shè)備除雜提純，純度為99%以上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用變化磁場(chǎng)進(jìn)行污水強(qiáng)化處理的裝置及其污水處理方法，屬于工業(yè)廢水凈化領(lǐng)域。本發(fā)明的裝置包括反應(yīng)器，該反應(yīng)器為磁粉強(qiáng)化活性污泥反應(yīng)器，反應(yīng)器上端設(shè)置有進(jìn)水口，側(cè)壁上設(shè)置有出水口，下端設(shè)置有排泥口，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有攪拌器和曝氣裝置，所述的反應(yīng)器內(nèi)填充有磁粉和活性污泥，所述的反應(yīng)器的外圍設(shè)置有磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置，所述的磁場(chǎng)強(qiáng)化裝置包括磁場(chǎng)測(cè)定儀、鐵板罩、電源、變壓器及螺線圈，螺線圈均勻纏繞在反應(yīng)器外表面，且螺線圈與所述的變壓器、電源依次電路連接，鐵板罩罩住所述的反應(yīng)器外圍和底部，磁場(chǎng)測(cè)定儀設(shè)置在所述反應(yīng)器內(nèi)。本發(fā)明彌補(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)C02F3/34GK102923866SQ201210475408
公開(kāi)日2013年2月13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)