CN101264974A - 应用静电场提高活性污泥耗氧速率的装置 - Google Patents

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杨宏
邓建诚
王天瑞
姚乾
朱现信
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Abstract

本发明涉及一种应用静电场提高活性污泥耗氧速率的装置，属于污水处理技术领域。包括有污水处理反应器和静电场发生装置。其中：静电场发生装置包括有静电发生器(5)和与静电发生器(5)相连接的阳极(3)、阴极(4)，污水处理反应器放置在阳极(3)和阴极(4)之间。本装置以传统活性污泥法为依托，在生化反应池部位加设静电场装置，形成高压电场辐射作用，激发了微生物生理活性，提高了活性污泥耗氧速率，从而提高了污水的处理效率。

Description

应用静电场提高活性污泥耗氧速率的装置
技术领域
本发明涉及一种应用静电场提高活性污泥耗氧速率的装置，属于污水处理技术领域。
背景技术
当前国内污水处理，特别是生活污水处理领域，仍就普遍采用传统的活性污泥法处理工艺。活性污泥法具有处理效率高，处理水量大，以及运行管理较为方便的优点。通过不同的污水处理工艺，主要是去除水中COD(化学需氧量)等有机物，以及脱氮除磷的目的。随着工业的发展，人民生活水平的提高，氮磷等营养元素在城市污水中的含量越来越大，新的污水排放标准，一级标准A要求出水氨氮在5-8mg/l，总氮15mg/l，因此对脱氮提出了更高要求。
原有的SBR(间歇序批式反应装置)，脱氮效率低下，往往需要较长的曝气时间完成氨氮的硝化过程，这样存在能耗大，处理污水效率低下的缺陷，增加了处理成本和实际运行费用。因为导致脱氮效率低的一个主要原因是硝化不完全，而导致硝化不完全的一个因素是曝气时间的不足，但是延长曝气时间往往增加了能耗，提高了污水处理的成本，增加了运行费用。这些矛盾的存在就是脱氮效率难以提高的主要原因。
发明内容
本发明的目的在于克服了现有污水处理装置的上述缺陷，提供了一种应用静电场提高活性污泥耗氧速率的装置。本装置通过静电场有效激活微生物活性，提高了反应器的运行效率，尤其在好氧硝化速率上具有显著效果。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。本装置包括有污水处理反应器和静电场发生装置。静电场发生装置包括有静电发生器和与静电发生器相连接的阳极、阴极，污水处理反应器放置在阳极和阴极之间。
所述的阳极3及阴极4均为金属电极板，且二者平行正对放置。
本发明装置的工作原理：首先，活性污泥耗氧速率是指单位时间内，活性污泥微生物对混合液中溶解氧的消耗量。活性污泥好氧速率反应了污泥的生物降解能力，生物降解能力高的污泥消耗氧的速率快，微生物活性强。溶解氧的消耗速率加快表明了单位时间内对COD(化学需氧量)的降解速率和对水中氨氮的硝化速率加快。通过高压静电场的辐射作用，可使活性污泥微生物产生活化效应，在一定范围内能够活化酶，其机理电场激发了酶更多的活性位点或是增大了酶现存活性位点起催化作用的范围，从而加快了微生物RNA(核糖核酸)和蛋白质的合成速度，改变了微生物的基因表达；同时电场作用还改变了活性污泥中微生物细胞两侧的离子浓度，使跨膜电位发生变化，从而提高了膜的通透性，加快了物料的交换，促进微生物的生命活动。
在反应器正常运行的条件下，阴极和阳极之间产生高压静电场，静电场的辐照作用于反应器装置中的活性污泥，激活了活性污泥中微生物的活性，提高了污泥的耗氧速率，硝化作用显著提高。高压静电场发生装置和污水处理反应器同时运行，高压静电场电压较高，电流很小，功率消耗较低，因此能耗低。
附图说明
图1原有的SBR发应器
图2本发明装置示意图
图中：1、污水处理反应器，2、液面，3、阳极，4、阴极，5、静电发生器，6、接地。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实施例。
如图2所示，本实施例中在污水处理反应器周围装配高压静电场发生装置，高压静电场发生装置包括有阴极3、阳极4及高压静电发生器。在阴极3与阳极4中间放置污水处理反应器。本实施例中的污水处理反应器选用的是SBR反应器，阳极和阴极采用的是镀锌钢板，阴极电极板与阳极电极板正对放置并通过电源线和静电发生装置相连，高压静电发生器采用的是连续可调负高压输出电源(JO-G型)，因此阳极金属板采用接地线，因大地电极电势为零，而阴极金属板通过电源线与静电发生器连接，构成场强方向由阳极3到阴极4的高压电场辐射。在反应器正常运行的条件下，阴极和阳极之间产生高压静电场，在电场辐射作用下运行SBR反应器。
本装置中SBR反应器的有效容积为12L，材料为玻璃。根据实际需要可以更换不同类型的反应装置。金属阳极和阴极电极板，采用的是镀锌钢板，通过电源线和静电发生装置相连，静电发生器采用的是连续可调负高压输出电源(JO-G型)，因此阳极金属板采用接地线，以大地电极电势为零，构成场强方向由3到4的高压电场辐射。
该装置的工作过程是：将一套反应装置放置在高压静电场效应环境中，该反应器称为实验组；另一套无高压静电场作用的反应器称为对照组。首先采用A/O工艺曝气池中的活性污泥进行接种，使反应器中活性污泥浓度达到2000mg/l左右，实验用水取自某小区生活污水，进水COD：280～350mg/l，氨氮70～100mg/l；同时开启实验组与对照组SBR设备，采用每个周期曝气4小时，曝气量为0.9L/min～1.5L/min，反应过程中溶解氧控制在1.5mg/L～2.5mg/L，静沉0.5小时，排水和闲置1.5小时，每天4个周期的运行模式。在反应器中有机物浓度和曝气量等运行条件相同的情况下，在运行期间实验组和对照组每个周期曝气的第1、2、3、4小时末测定COD、氨氮浓度和耗氧速率(OUR)，并研究它们的变化规律。
实验证明本装置较对照组活性污泥耗氧速率平均值提高14％～32％；实验组COD平均去除率为90.2％，而对照组为84.4％；氨氮的硝化数据显示，4个小时曝气结束时，实验组出水氨氮为9.89mg/l，氨氮去除率达到86.96％，对照组氨氮为16.26mg/l，氨氮去除率为78.5％。该装置显著提高了污泥的耗氧速率，氨氮的硝化速率和COD去除率。

Claims (2)

1、应用静电场提高活性污泥耗氧速率的装置，包括有污水处理反应器；其特征在于：还包括有静电场发生装置，所述的静电场发生装置包括有静电发生器(5)和与静电发生器(5)相连接的阳极(3)、阴极(4)，污水处理反应器放置在阳极(3)和阴极(4)之间。
2、根据权利要求1所述的应用静电场提高活性污泥耗氧速率的装置，其特征在于：所述的阳极(3)及阴极(4)均为金属电极板，且二者平行正对放置。
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