CN105585117B - 一种活性污泥法处理湖水中胶状物的装置及其去除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活性污泥法处理湖水中胶状物装置及其去除方法，由原水池，原水输送装置，稳沉池，泥水搅拌装置，排泥管，曝气池水输入装置，曝气池，污泥池，曝气装置，曝气池水输出装置，沉淀池，清水管，清水池，污泥回流装置，支架和控制***组成；原水经原水输送装置进入稳沉池，初沉淀后的污泥从排泥管排入污泥池，初沉淀后的污水经曝气池水输入装置进入曝气池，在曝气装置供氧条件下，好氧微生物对胶状物进行分解，处理完成后经曝气池水输出装置进入沉淀池，二次沉淀后的清水排入清水池，二次沉淀后的活性污泥反流进稳沉池重新循环作用。本发明所述的一种活性污泥法处理湖水中胶状物装置净化率高，泥水搅拌均匀，适用范围广阔。

Description

一种活性污泥法处理湖水中胶状物的装置及其去除方法
技术领域
本发明属于湖水净化装置领域，具体涉及一种活性污泥法处理湖水中胶状物装置及其去除方法。
背景技术
水资源是人类赖以生存的基本物质之一，已成为人类社会可持续发展的重要限制因素。近年来随着城市建设和工业的发展，城市用水量急剧增加，大量不达标污废水的排放不仅污染了环境和水源，更加重了水资源的日益短缺和水质的日益恶化，从而导致生态环境的恶性循环。
寻求经济高效的湖水处理技术，对促进湖水回用的发展和水环境的恢复有着现实和深远的意义。活性污泥法是湖水处理的基本方法，然而传统活性污泥法处理工艺不可避免的具有占地面积比较大、处理***复杂、运行管理难度大、处理效能低下等缺点，而且随着城市发展步伐的加快及城市区域的拓展，湖水处理设施离城区越来越近，有的甚至建在城区，湖水处理中使用土地也受到严格的限制。
在这种背景下，活性污泥法的思想被引入到湖水处理中来，于是体积小、出水水质好、具有模块化结构并可自动化操作的活性污泥法湖水处理装置就应运而生了。作为一种新型湖水处理技术，活性污泥法工艺尚处于发展完善过程中。深入了解其性能、机理并对其在实际工程中的应用回顾与评述，将有助于提高人们对该项新技术的认知水平，对活性污泥法在我国湖水处理中的应用起到积极的促进作用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种活性污泥法处理湖水中胶状物装置，包括：原水池1，原水输送装置2，稳沉池3，泥水搅拌装置4，排泥管5，曝气池水输入装置6，曝气池7，污泥池8，曝气装置9，曝气池水输出装置10，沉淀池11，清水管12，清水池13，污泥回流装置14，支架15，控制***16；所述原水池1与稳沉池3之间设有原水输送装置2，所述稳沉池3的底部设有排泥管5，所述稳沉池3的内部上方设有泥水搅拌装置4，所述稳沉池3与曝气池7之间设有曝气池水输入装置6，所述曝气池7下方设有支架15，所述支架15下方设有与曝气池7相连接并***其底部的曝气装置9，所述支架15下方设有控制***16，所述曝气池7与沉淀池11之间设有曝气池水输出装置10，所述沉淀池11侧壁上方与清水池13之间通过清水管12连接，所述沉淀池11底部与稳沉池3之间通过污泥回流装置14连接。
进一步的，所述曝气池7包括：液位传感器7-1，胶状物降解能力感应器7-2；所述胶状物降解能力感应器7-2位于曝气池7右侧上部，胶状物降解能力感应器7-2距曝气池7上端檐口10 mm～30 mm；所述液位传感器7-1位于曝气池7右侧上部，液位传感器7-1距其池体上端檐口3 mm～15 mm；所述稳沉池3、曝气池7及沉淀池11内均设有液位传感器7-1，液位传感器7-1距其相应池体上端檐口3 mm～15 mm。
进一步的，所述曝气装置9包括：气体流量控制计9-1，气泵9-2，活性炭过滤器9-3，降解菌加注器9-4，降解菌培养分散器9-5，分配管9-6，降解菌喷射头9-7；所述气泵9-2通过管道依次将气体流量控制计9-1、活性炭过滤器9-3、降解菌加注器9-4、降解菌培养分散器9-5串接；所述降解菌培养分散器9-5的两端设有分配管9-6，分配管9-6的数量为2～8个，多个分配管9-6等距平行排列，相邻二个分配管9-6间距为20 cm～50 cm；分配管9-6表面上部一字排列有降解菌喷射头9-7，降解菌喷射头9-7的数量为20～50个，多个降解菌喷射头9-7等距排列，相邻二个降解菌喷射头9-7间距为10 cm～20 cm。
进一步的，所述泥水搅拌装置4包括：搅拌电机4-1，旋转主轴4-2，搅拌片脊4-3，中心输水管4-4，莲花喷头4-5；所述旋转主轴4-2固定在搅拌电机4-1的输出端，旋转主轴4-2中空结构，旋转主轴4-2与中心输水管4-4贯通；所述搅拌片脊4-3的数量大于3个，多个搅拌片脊4-3以中心输水管4-4为轴心线等角度均匀排列，相邻搅拌片脊4-3之间的夹角为10°～120°；所述旋转主轴4-2及搅拌片脊4-3均以中心输水管4-4为轴心线做圆周运动，所述搅拌片脊4-3中空结构，搅拌片脊4-3与旋转主轴4-2贯通；所述搅拌片脊4-3外表面设有莲花喷头4-5并相互贯通，莲花喷头4-5的数量为2～8个，多个莲花喷头4-5在搅拌片脊4-3外表面一字排列，相邻二个莲花喷头4-5等距值为2 cm～8 cm。
进一步的，所述搅拌片脊4-3包括：片脊内沿4-3-1，片脊外沿4-3-2；所述片脊内沿4-3-1的弧半径为R1，所述R1范围值为300 cm～600 cm，片脊内沿4-3-1的弧长为L1，所述L1的范围值为50 cm～150 cm；所述片脊外沿4-3-2的弧半径为R2，所述R2的范围值为310 cm～610 cm，片脊外沿4-3-2的弧长为L2，所述L2的范围值为60 cm～160 cm。
进一步的，所述曝气池水输入装置6包括：进水总管6-1，进水支管6-2，竖直分水管6-3；所述进水总管6-1的直径为进水支管6-2直径的3～5倍，所述进水支管6-2的直径为竖直分水管6-3直径的1～2倍，所述进水支管6-2呈扁形“目”字状，所述进水支管6-2的正下方均匀等距排列着竖直分水管6-3，各排竖直分水管6-3数量为6～10个，相邻竖直分水管6-3间距为20 cm～50 cm。
进一步的，所述原水输送装置2中的水泵和电磁水阀、曝气池水输入装置6中的水泵和电磁水阀、曝气池水输出装置10中的水泵和电磁水阀、泥水搅拌装置4中的搅拌电机4-1、液位传感器7-1、胶状物降解能力感应器7-2、气体流量控制计9-1、气泵9-2、降解菌加注器9-4、污泥回流装置14中的抽泥泵均与控制***16导线控制连接。
进一步的，所述搅拌片脊4-3由高分子材料压模成型，搅拌片脊4-3的组成成分和制造过程如下：
一、搅拌片脊4-3组成成分：
按重量份数计，二聚硫化氢3～11份，二异丙基锌7～16份，异辛酸亚锡5～14份，氨基丙酮3～22份，醋酸基丙酮10～36份，氯乙酸甲酯1～15份，浓度为19 ppm～100 ppm的丙酸异丙酯330～520份，乙二醇二醋酸酯9～23份，对氰基苯甲酸5～17份，交联剂11～24份，间羟基苯甲酸6～20份，氨基水杨酸1～12份，乙甘醇二***8～15份，氯代丁烯二酸4～28份；
所述交联剂为苯酰水杨酸甲酯、三乙醇胺、对甲氧基苯酚中的任意一种；
二、搅拌片脊4-3的制造过程，包含以下步骤：
第1步、在反应釜中加入电导率为0.0006 μS/cm～0.05 μS/cm的超纯水700～950份，启动反应釜内搅拌器，转速为125 rpm～160 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至40 ℃～80 ℃；依次加入二聚硫化氢、二异丙基锌、异辛酸亚锡，搅拌至完全溶解，调节pH值为3.5～6.0，将搅拌器转速调至63 rpm～92 rpm，温度为33 ℃～65 ℃，酯化反应2～8小时；
第2步、取氨基丙酮、醋酸基丙酮进行粉碎，粉末粒径为370～660目；加入氯乙酸甲酯混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为17 mm～42 mm，采用剂量为1.45 kGy～4.55 kGy、能量为1.65 MeV～9.65 MeV的α射线辐照15～30分钟；
第3步、经第2步处理的混合粉末溶于丙酸异丙酯中，加入反应釜，搅拌器转速为58rpm～75 rpm，温度为75 ℃～95 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.045 MPa～-0.060 MPa，保持此状态反应5～8小时；泄压并通入氖气，使反应釜内压力为0.003 MPa～0.04 MPa，保温静置6～12小时；搅拌器转速提升至110 rpm～190 rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入乙二醇二醋酸酯、对氰基苯甲酸完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.0～9.0，保温静置3～6小时；
第4步、在搅拌器转速为90 rpm～150 rpm时，依次加入间羟基苯甲酸、氨基水杨酸、乙甘醇二***和氯代丁烯二酸，提升反应釜压力，使其达到0.045 MPa～0.55 MPa，温度为100 ℃～145 ℃，聚合反应5～12小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至40℃～60 ℃，出料，入压模机即可制得搅拌片脊4-3。
本发明还公开了一种活性污泥法处理湖水中胶状物的去除方法，该去除方法包括以下几个步骤：
第1步、控制***16启动原水输送装置2中的水泵，将储存在原水池1中的污水输入稳沉池3中，控制***16控制原水输送装置2上的电磁水阀，使其出水量控制在20 m3/h～70m3/h，污水在稳沉池3中进行初次沉淀，沉淀后的污泥从稳沉池3底部的排泥管5排入污泥池8中；
第2步、控制***16启动搅拌电机4-1，带动旋转主轴4-2、搅拌片脊4-3、莲花喷头4-5旋转，中心输水管4-4将水体通过旋转主轴4-2、搅拌片脊4-3，最终通过莲花喷头4-5喷出；
第3步、控制***16启动曝气池水输入装置6中的水泵将初次处理后的污水输入曝气池7内，控制***16控制曝气装置9对曝气池7内的污水进行曝气作用；首先控制***16启动曝气装置9中的气体流量控制计9-1、气泵9-2，通过活性炭过滤器9-3的过滤作用，将新鲜空气输送给降解菌加注器9-4和降解菌培养分散器9-5，促进降解菌的生长；同时控制***16启动降解菌加注器9-4工作，将降解菌加注到***中，并通过分配管9-6，最终通过降解菌喷射头9-7将增殖后的活性菌种和新鲜空气输送到曝气池7中；
第4步、与此同时，胶状物降解能力感应器7-2对胶状物的降解能力进行实时监测，当胶状物的降解能力低于10%～20%时，悬浮物降解能力感应器7-2向控制***16发送反馈信号，并发出音频报警，通知工作人员检修设备；当胶状物降解能力感应器7-2监测到该***对胶状物的降解能力恢复到正常值时，悬浮物降解能力感应器7-2向控制***16发送反馈信号，促使***恢复正常工作；
第5步、控制***16启动曝气池水输出装置10中的水泵将曝气后的水体输入沉淀池11中，经二次沉淀后的清水通过清水管12进入清水池13中；
第6步、控制***16启动污泥回流装置14中的水泵将二次沉淀后的活性污泥输入稳沉池3中，经泥水搅拌装置4搅拌后重新循环作用；
第7步、与此同时，液位传感器7-1对稳沉池3、曝气池7及沉淀池11水位运行安全实时监测，设定液位传感器7-1当运行水位高于安全警戒值时，液位传感器7-1向控制***16发出反馈信号，控制***16将关闭所述原水输送装置2上的水泵、曝气池水输入装置6上的水泵、曝气池水输出装置10上的水泵、清水管8上的电磁阀、排泥管9上的电磁阀、泥水搅拌装置4中的搅拌电机4-1、曝气装置9中的气泵及污泥回流装置14中的抽泥泵，使得整个***停止工作，并发出音频报警，通知工作人员检修设备；
第8步、当稳沉池3、曝气池7及沉淀池11内液位传感器7-1检测到水位下降到最低水位时，液位传感器7-1向控制***16发送反馈信号，增加原水输送装置2上的水泵、曝气池水输入装置6上的水泵、曝气池水输出装置10上的水泵的输入能力和输水量。
本发明专利公开的一种活性污泥法处理湖水中胶状物装置及其去除方法，其优点在于：
（1）该装置采用“目”字式布水方式，使得布水更加均匀；
（2）该装置内采用泥水搅拌装置对泥水进行搅拌，使泥水混合更加均匀；
（3）该装置内搅拌片脊采用高分子材料制备而成，强度更加牢靠，寿命更长。
本发明所述的一种活性污泥法处理湖水中胶状物装置结构新颖合理，泥水搅拌均匀，净化效率高，适用范围广阔。
附图说明
图1是本发明中所述的一种活性污泥法处理湖水中胶状物装置示意图。
图2是本发明中所述的曝气池内部结构示意图。
图3是本发明中所述的曝气装置示意图。
图4是本发明中所述的泥水搅拌装置示意图。
图5是本发明中所述的搅拌片脊结构示意图。
图6是本发明中所述的曝气池水输入装置示意图。
图7是本发明中所述的搅拌片脊对污水中胶状物的总净化率。
以上图1～图6中，原水池1，原水输送装置2，稳沉池3，泥水搅拌装置4，搅拌电机4-1，旋转主轴4-2，搅拌片脊4-3，片脊内沿4-3-1，片脊外沿4-3-2，中心输水管4-4，莲花喷头4-5，排泥管5，曝气池水输入装置6，进水总管6-1，进水支管6-2，竖直分水管6-3，曝气池7，液位传感器7-1，胶状物降解能力感应器7-2，污泥池8，曝气装置9，气体流量控制计9-1，气泵9-2，活性炭过滤器9-3，降解菌加注器9-4，降解菌培养分散器9-5，分配管9-6，降解菌喷射头9-7，曝气池水输出装置10，沉淀池11，清水管12，清水池13，污泥回流装置14，支架15，控制***16。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明提供的一种活性污泥法处理湖水中胶状物装置进行进一步说明。
如图1所示，是本发明中所述的一种活性污泥法处理湖水中胶状物装置示意图。图中看出，包括：原水池1，原水输送装置2，稳沉池3，泥水搅拌装置4，排泥管5，曝气池水输入装置6，曝气池7，污泥池8，曝气装置9，曝气池水输出装置10，沉淀池11，清水管12，清水池13，污泥回流装置14，支架15，控制***16；原水池1与稳沉池3之间设有原水输送装置2，稳沉池3的底部设有排泥管5，稳沉池3的内部上方设有泥水搅拌装置4，稳沉池3与曝气池7之间设有曝气池水输入装置6，曝气池7下方设有支架15，支架15下方设有与曝气池7相连接并***其底部的曝气装置9，支架15下方设有控制***16，曝气池7与沉淀池11之间设有曝气池水输出装置10，沉淀池11侧壁上方与清水池13之间通过清水管12连接，沉淀池11底部与稳沉池3之间通过污泥回流装置14连接。
如图2所示，是本发明中所述的曝气池内部结构示意图。从图2或图1中看出，曝气池7包括：液位传感器7-1，胶状物降解能力感应器7-2；胶状物降解能力感应器7-2位于曝气池7右侧上部，胶状物降解能力感应器7-2距曝气池7上端檐口10 mm～30 mm；液位传感器7-1位于曝气池7右侧上部，液位传感器7-1距其池体上端檐口3 mm～15 mm；稳沉池3、曝气池7及沉淀池11内均设有液位传感器7-1，液位传感器7-1距其相应池体上端檐口3 mm～15 mm。
如图3所示，是本发明中所述的曝气装置示意图。从图3或图1中看出，曝气装置9包括：气体流量控制计9-1，气泵9-2，活性炭过滤器9-3，降解菌加注器9-4，降解菌培养分散器9-5，分配管9-6，降解菌喷射头9-7；气泵9-2通过管道依次将气体流量控制计9-1、活性炭过滤器9-3、降解菌加注器9-4、降解菌培养分散器9-5串接；降解菌培养分散器9-5的两端设有分配管9-6，分配管9-6的数量为2～8个，多个分配管9-6等距平行排列，相邻二个分配管9-6间距为20 cm～50 cm；分配管9-6表面上部一字排列有降解菌喷射头9-7，降解菌喷射头9-7的数量为20～50个，多个降解菌喷射头9-7等距排列，相邻二个降解菌喷射头9-7间距为10cm～20 cm。
如图4所示，是本发明中所述的泥水搅拌装置示意图。从图4或图1中看出，泥水搅拌装置4包括：搅拌电机4-1，旋转主轴4-2，搅拌片脊4-3，中心输水管4-4，莲花喷头4-5；旋转主轴4-2固定在搅拌电机4-1的输出端，旋转主轴4-2中空结构，旋转主轴4-2与中心输水管4-4贯通；搅拌片脊4-3的数量大于3个，多个搅拌片脊4-3以中心输水管4-4为轴心线等角度均匀排列，相邻搅拌片脊4-3之间的夹角为10°～120°；旋转主轴4-2及搅拌片脊4-3均以中心输水管4-4为轴心线做圆周运动，搅拌片脊4-3中空结构，搅拌片脊4-3与旋转主轴4-2贯通；搅拌片脊4-3外表面设有莲花喷头4-5并相互贯通，莲花喷头4-5的数量为2～8个，多个莲花喷头4-5在搅拌片脊4-3外表面一字排列，相邻二个莲花喷头4-5等距值为2 cm～8cm。
如图5所示，是本发明中所述的搅拌片脊结构示意图。从图5中看出，搅拌片脊4-3包括：片脊内沿4-3-1，片脊外沿4-3-2；片脊内沿4-3-1的弧半径为R1，R1范围值为300 cm～600 cm，片脊内沿4-3-1的弧长为L1，L1的范围值为50 cm～150 cm；片脊外沿4-3-2的弧半径为R2，R2的范围值为310 cm～610 cm，片脊外沿4-3-2的弧长为L2，L2的范围值为60 cm～160cm。
如图6所示，是本发明中所述的曝气池水输入装置示意图。从图6中看出，曝气池水输入装置6包括：进水总管6-1，进水支管6-2，竖直分水管6-3；进水总管6-1的直径为进水支管6-2直径的3～5倍，进水支管6-2的直径为竖直分水管6-3直径的1～2倍，进水支管6-2呈扁形“目”字状，进水支管6-2的正下方均匀等距排列着竖直分水管6-3，各排竖直分水管6-3数量为6～10个，相邻竖直分水管6-3间距为20 cm～50 cm。
发明所述的一种活性污泥法处理湖水中胶状物装置的工作过程是。
第1步、控制***16启动原水输送装置2中的水泵，将储存在原水池1中的污水输入稳沉池3中，控制***16控制原水输送装置2上的电磁水阀，使其出水量控制在20 m3/h～70m3/h，污水在稳沉池3中进行初次沉淀，沉淀后的污泥从稳沉池3底部的排泥管5排入污泥池8中；
第2步、控制***16启动搅拌电机4-1，带动旋转主轴4-2、搅拌片脊4-3、莲花喷头4-5旋转，中心输水管4-4将水体通过旋转主轴4-2、搅拌片脊4-3，最终通过莲花喷头4-5喷出；
第3步、控制***16启动曝气池水输入装置6中的水泵将初次处理后的污水输入曝气池7内，控制***16控制曝气装置9对曝气池7内的污水进行曝气作用；首先控制***16启动曝气装置9中的气体流量控制计9-1、气泵9-2，通过活性炭过滤器9-3的过滤作用，将新鲜空气输送给降解菌加注器9-4和降解菌培养分散器9-5，促进降解菌的生长；同时控制***16启动降解菌加注器9-4工作，将降解菌加注到***中，并通过分配管9-6，最终通过降解菌喷射头9-7将增殖后的活性菌种和新鲜空气输送到曝气池7中；
第4步、与此同时，胶状物降解能力感应器7-2对胶状物的降解能力进行实时监测，当胶状物的降解能力低于10%～20%时，悬浮物降解能力感应器7-2向控制***16发送反馈信号，并发出音频报警，通知工作人员检修设备；当胶状物降解能力感应器7-2监测到该***对胶状物的降解能力恢复到正常值时，悬浮物降解能力感应器7-2向控制***16发送反馈信号，促使***恢复正常工作；
第5步、控制***16启动曝气池水输出装置10中的水泵将曝气后的水体输入沉淀池11中，经二次沉淀后的清水通过清水管12进入清水池13中；
第6步、控制***16启动污泥回流装置14中的水泵将二次沉淀后的活性污泥输入稳沉池3中，经泥水搅拌装置4搅拌后重新循环作用；
第7步、与此同时，液位传感器7-1对稳沉池3、曝气池7及沉淀池11水位运行安全实时监测，设定液位传感器7-1当运行水位高于安全警戒值时，液位传感器7-1向控制***16发出反馈信号，控制***16将关闭原水输送装置2上的水泵、曝气池水输入装置6上的水泵、曝气池水输出装置10上的水泵、清水管8上的电磁阀、排泥管9上的电磁阀、泥水搅拌装置4中的搅拌电机4-1、曝气装置9中的气泵及污泥回流装置14中的抽泥泵，使得整个***停止工作，并发出音频报警，通知工作人员检修设备；
第8步、当稳沉池3、曝气池7及沉淀池11内液位传感器7-1检测到水位下降到最低水位时，液位传感器7-1向控制***16发送反馈信号，增加原水输送装置2上的水泵、曝气池水输入装置6上的水泵、曝气池水输出装置10上的水泵的输入能力和输水量。
以下是本发明所述搅拌片脊4-3的制造过程的实施例，实施例是为了进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
按重量份数计，按照以下步骤制造本发明所述搅拌片脊4-3：
第1步、在反应釜中加入电导率为0.0006 μS/cm的超纯水700份，启动反应釜内搅拌器，转速为125 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至40 ℃；依次加入二聚硫化氢3份，二异丙基锌7份，异辛酸亚锡5份，搅拌至完全溶解，调节pH值为3.5，将搅拌器转速调至63 rpm，温度为33 ℃，酯化反应2小时；
第2步、取氨基丙酮3份，醋酸基丙酮10份进行粉碎，粉末粒径为370目；加入氯乙酸甲酯1份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为17 mm，采用剂量为1.45 kGy、能量为1.65MeV的α射线辐照15分钟；
第3步、经第2步处理的混合粉末溶于浓度为19 ppm的丙酸异丙酯330份中，加入反应釜，搅拌器转速为58 rpm，温度为75 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.045 MPa，保持此状态反应5小时；泄压并通入氖气，使反应釜内压力为0.003 MPa，保温静置6小时；搅拌器转速提升至110 rpm，同时反应釜泄压至0 MPa；依次加入乙二醇二醋酸酯9份，对氰基苯甲酸5份完全溶解后，加入交联剂11份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.0，保温静置3小时；
第4步、在搅拌器转速为90 rpm时，依次加入间羟基苯甲酸6份，氨基水杨酸1份，乙甘醇二***8份，氯代丁烯二酸4份，提升反应釜压力，使其达到0.045 MPa，温度为100 ℃，聚合反应5小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至40 ℃，出料，入压模机即可制得搅拌片脊4-3。
所述交联剂为苯酰水杨酸甲酯。
实施例2
按重量份数计，按照以下步骤制造本发明所述搅拌片脊4-3：
第1步、在反应釜中加入电导率为0.05 μS/cm的超纯水950份，启动反应釜内搅拌器，转速为160 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至80 ℃；依次加入二聚硫化氢11份，二异丙基锌16份，异辛酸亚锡14份，搅拌至完全溶解，调节pH值为6.0，将搅拌器转速调至92rpm，温度为65 ℃，酯化反应8小时；
第2步、取氨基丙酮22份，醋酸基丙酮36份进行粉碎，粉末粒径为660目；加入氯乙酸甲酯15份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为42 mm，采用剂量为4.55 kGy、能量为9.65MeV的α射线辐照30分钟；
第3步、经第2步处理的混合粉末溶于浓度为100 ppm的丙酸异丙酯520份中，加入反应釜，搅拌器转速为75 rpm，温度为95 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.060MPa，保持此状态反应8小时；泄压并通入氖气，使反应釜内压力为0.04 MPa，保温静置12小时；搅拌器转速提升至190 rpm，同时反应釜泄压至0 MPa；依次加入乙二醇二醋酸酯23份，对氰基苯甲酸17份完全溶解后，加入交联剂24份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为9.0，保温静置6小时；
第4步、在搅拌器转速为150 rpm时，依次加入间羟基苯甲酸20份，氨基水杨酸12份，乙甘醇二***15份，氯代丁烯二酸28份，提升反应釜压力，使其达到0.55 MPa，温度为145 ℃，聚合反应12小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至60 ℃，出料，入压模机即可制得搅拌片脊4-3。
所述交联剂为对甲氧基苯酚。
实施例3
按重量份数计，按照以下步骤制造本发明所述搅拌片脊4-3：
第1步、在反应釜中加入电导率为0.0008 μS/cm的超纯水778份，启动反应釜内搅拌器，转速为135 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至45 ℃；依次加入二聚硫化氢7份，二异丙基锌10份，异辛酸亚锡9份，搅拌至完全溶解，调节pH值为4.5，将搅拌器转速调至69 rpm，温度为38 ℃，酯化反应5小时；
第2步、取氨基丙酮20份，醋酸基丙酮12份进行粉碎，粉末粒径为400目；加入氯乙酸甲酯10份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为20 mm，采用剂量为2.45 kGy、能量为2.65MeV的α射线辐照25分钟；
第3步、经第2步处理的混合粉末溶于浓度为29 ppm的丙酸异丙酯350份中，加入反应釜，搅拌器转速为60 rpm，温度为80 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.055 MPa，保持此状态反应6小时；泄压并通入氖气，使反应釜内压力为0.005 MPa，保温静置9小时；搅拌器转速提升至120 rpm，同时反应釜泄压至0 MPa；依次加入乙二醇二醋酸酯12份，对氰基苯甲酸12份完全溶解后，加入交联剂12份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为5.0，保温静置5小时；
第4步、在搅拌器转速为95 rpm时，依次加入间羟基苯甲酸10份，氨基水杨酸6份，乙甘醇二***10份，氯代丁烯二酸10份，提升反应釜压力，使其达到0.046 MPa，温度为110℃，聚合反应10小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至50 ℃，出料，入压模机即可制得搅拌片脊4-3。
所述交联剂为三乙醇胺。
对照例
对照例为市售某品牌的搅拌片脊用于湖泊水的处理过程。
实施例4
将实施例1～3制备获得的搅拌片脊4-3和对照例所述的搅拌片脊用于污水的处理过程。处理结束后分别对污水的性质，及其对污水各项参数的影响做检测。表1为实施例1～3和对照例所述的搅拌片脊用于污水的处理过程中的性能参数的对比研究。
从表1可见，本发明所述的搅拌片脊4-3，其催化聚合度、催化强度提升率、催化产量提升率、净水率均高于现有技术生产的产品。
此外，如图7所示，是本发明所述的搅拌片脊4-3对胶状物的总净化率。图中看出，由高分子材料制造的搅拌片脊4-3材质分布均匀，材质表面积与体积比较大，表面分散性好，连续相中游离的分散载体的浓度相对对照例高。使用本发明的搅拌片脊4-3，使胶状物净化聚集成团小，形成分散结构的沉淀体，由高分子材料制造的搅拌片脊4-3对胶状物具有良好催化性能；使用本发明所述搅拌片脊4-3，其对胶状物的总净化率均优于现有产品。

Claims (2)

1.一种活性污泥法处理湖水中胶状物装置，其特征在于，包括：原水池（1），原水输送装置（2），稳沉池（3），泥水搅拌装置（4），排泥管（5），曝气池水输入装置（6），曝气池（7），污泥池（8），曝气装置（9），曝气池水输出装置（10），沉淀池（11），清水管（12），清水池（13），污泥回流装置（14），支架（15），控制***（16）；其特征在于，所述原水池（1）与稳沉池（3）之间设有原水输送装置（2），所述稳沉池（3）的底部设有排泥管（5），所述稳沉池（3）的内部上方设有泥水搅拌装置（4），所述稳沉池（3）与曝气池（7）之间设有曝气池水输入装置（6），所述曝气池（7）下方设有支架（15），所述支架（15）下方设有与曝气池（7）相连接并***其底部的曝气装置（9），所述支架（15）下方设有控制***（16），所述曝气池（7）与沉淀池（11）之间设有曝气池水输出装置（10），所述沉淀池（11）侧壁上方与清水池（13）之间通过清水管（12）连接，所述沉淀池（11）底部与稳沉池（3）之间通过污泥回流装置（14）连接；
所述曝气池（7）包括：液位传感器（7-1），胶状物降解能力感应器（7-2）；所述胶状物降解能力感应器（7-2）位于曝气池（7）右侧上部，胶状物降解能力感应器（7-2）距曝气池（7）上端檐口10 mm～30 mm；所述液位传感器（7-1）位于曝气池（7）右侧上部，液位传感器（7-1）距其池体上端檐口3 mm～15 mm；所述稳沉池（3）、曝气池（7）及沉淀池（11）内均设有液位传感器（7-1），液位传感器（7-1）距其相应池体上端檐口3 mm～15 mm；
所述曝气装置（9）包括：气体流量控制计（9-1），气泵（9-2），活性炭过滤器（9-3），降解菌加注器（9-4），降解菌培养分散器（9-5），分配管（9-6），降解菌喷射头（9-7）；所述气泵（9-2）通过管道依次将气体流量控制计（9-1）、活性炭过滤器（9-3）、降解菌加注器（9-4）、降解菌培养分散器（9-5）串接；所述降解菌培养分散器（9-5）的两端设有分配管（9-6），分配管（9-6）的数量为2～8个，多个分配管（9-6）等距平行排列，相邻二个分配管（9-6）间距为20cm～50 cm；分配管（9-6）表面上部一字排列有降解菌喷射头（9-7），降解菌喷射头（9-7）的数量为20～50个，多个降解菌喷射头（9-7）等距排列，相邻二个降解菌喷射头（9-7）间距为10 cm～20 cm；
所述泥水搅拌装置（4）包括：搅拌电机（4-1），旋转主轴（4-2），搅拌片脊（4-3），中心输水管（4-4），莲花喷头（4-5）；所述旋转主轴（4-2）固定在搅拌电机（4-1）的输出端，旋转主轴（4-2）中空结构，旋转主轴（4-2）与中心输水管（4-4）贯通；所述搅拌片脊（4-3）的数量大于3个，多个搅拌片脊（4-3）以中心输水管（4-4）为轴心线等角度均匀排列，相邻搅拌片脊（4-3）之间的夹角为10°～120°；所述旋转主轴（4-2）及搅拌片脊（4-3）均以中心输水管（4-4）为轴心线做圆周运动，所述搅拌片脊（4-3）中空结构，搅拌片脊（4-3）与旋转主轴（4-2）贯通；所述搅拌片脊（4-3）外表面设有莲花喷头（4-5）并相互贯通，莲花喷头（4-5）的数量为2～8个，多个莲花喷头（4-5）在搅拌片脊（4-3）外表面一字排列，相邻二个莲花喷头（4-5）等距值为2cm～8 cm；
所述搅拌片脊（4-3）包括片脊内沿（4-3-1），片脊外沿（4-3-2）；所述片脊内沿（4-3-1）的弧半径为R1，所述R1范围值为300 cm～600 cm，片脊内沿（4-3-1）的弧长为L1，所述L1的范围值为50 cm～150 cm；所述片脊外沿（4-3-2）的弧半径为R2，所述R2的范围值为310 cm～610 cm，片脊外沿（4-3-2）的弧长为L2，所述L2的范围值为60 cm～160 cm；
所述曝气池水输入装置（6）包括：进水总管（6-1），进水支管（6-2），竖直分水管（6-3）；所述进水总管（6-1）的直径为进水支管（6-2）直径的3～5倍，所述进水支管（6-2）的直径为竖直分水管（6-3）直径的1～2倍，所述进水支管（6-2）呈扁形“目”字状，所述进水支管（6-2）的正下方均匀等距排列着竖直分水管（6-3），各排竖直分水管（6-3）数量为6～10个，相邻竖直分水管（6-3）间距为20 cm～50 cm；
所述原水输送装置（2）中的水泵和电磁水阀、曝气池水输入装置（6）中的水泵和电磁水阀、曝气池水输出装置（10）中的水泵和电磁水阀、泥水搅拌装置（4）中的搅拌电机（4-1）、液位传感器（7-1）、胶状物降解能力感应器（7-2）、气体流量控制计（9-1）、气泵（9-2）、降解菌加注器（9-4）、污泥回流装置（14）中的抽泥泵均与控制***（16）导线控制连接；
所述搅拌片脊（4-3）由高分子材料压模成型，搅拌片脊（4-3）的组成成分和制造过程如下：
一、搅拌片脊（4-3）组成成分：
按重量份数计，二聚硫化氢3～11份，二异丙基锌7～16份，异辛酸亚锡5～14份，氨基丙酮3～22份，醋酸基丙酮10～36份，氯乙酸甲酯1～15份，浓度为19 ppm～100 ppm的丙酸异丙酯330～520份，乙二醇二醋酸酯9～23份，对氰基苯甲酸5～17份，交联剂11～24份，间羟基苯甲酸6～20份，氨基水杨酸1～12份，乙甘醇二***8～15份，氯代丁烯二酸4～28份；
所述交联剂为苯酰水杨酸甲酯、三乙醇胺、对甲氧基苯酚中的任意一种；
二、搅拌片脊（4-3）的制造过程，包含以下步骤：
第1步、在反应釜中加入电导率为0.0006 μS/cm～0.05 μS/cm的超纯水700～950份，启动反应釜内搅拌器，转速为125 rpm～160 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至40 ℃～80 ℃；依次加入二聚硫化氢、二异丙基锌、异辛酸亚锡，搅拌至完全溶解，调节pH值为3.5～6.0，将搅拌器转速调至63 rpm～92 rpm，温度为33 ℃～65 ℃，酯化反应2～8小时；
第2步、取氨基丙酮、醋酸基丙酮进行粉碎，粉末粒径为370～660目；加入氯乙酸甲酯混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为17 mm～42 mm，采用剂量为1.45 kGy～4.55 kGy、能量为1.65 MeV～9.65 MeV的α射线辐照15～30分钟；
第3步、经第2步处理的混合粉末溶于丙酸异丙酯中，加入反应釜，搅拌器转速为58 rpm～75 rpm，温度为75 ℃～95 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.045 MPa～-0.060MPa，保持此状态反应5～8小时；泄压并通入氖气，使反应釜内压力为0.003 MPa～0.04MPa，保温静置6～12小时；搅拌器转速提升至110 rpm～190 rpm，同时反应釜泄压至0 MPa；依次加入乙二醇二醋酸酯、对氰基苯甲酸完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.0～9.0，保温静置3～6小时；
第4步、在搅拌器转速为90 rpm～150 rpm时，依次加入间羟基苯甲酸、氨基水杨酸、乙甘醇二***和氯代丁烯二酸，提升反应釜压力，使其达到0.045 MPa～0.55 MPa，温度为100℃～145 ℃，聚合反应5～12小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至40 ℃～60 ℃，出料，入压模机即可制得搅拌片脊（4-3）。
2.根据权利要求1所述的一种活性污泥法处理湖水中胶状物装置，其特征在于，一种活性污泥法处理湖水中胶状物的去除方法，该去除方法包括以下几个步骤：
第1步、控制***（16）启动原水输送装置（2）中的水泵，将储存在原水池（1）中的污水输入稳沉池（3）中，控制***（16）控制原水输送装置（2）上的电磁水阀，使其出水量控制在20m3/h～70 m3/h，污水在稳沉池（3）中进行初次沉淀，沉淀后的污泥从稳沉池（3）底部的排泥管（5）排入污泥池（8）中；
第2步、控制***（16）启动搅拌电机（4-1），带动旋转主轴（4-2）、搅拌片脊（4-3）、莲花喷头（4-5）旋转，中心输水管（4-4）将水体通过旋转主轴（4-2）、搅拌片脊（4-3），最终通过莲花喷头（4-5）喷出；
第3步、控制***（16）启动曝气池水输入装置（6）中的水泵将初次处理后的污水输入曝气池（7）内，控制***（16）控制曝气装置（9）对曝气池（7）内的污水进行曝气作用；首先控制***（16）启动曝气装置（9）中的气体流量控制计（9-1）、气泵（9-2），通过活性炭过滤器（9-3）的过滤作用，将新鲜空气输送给降解菌加注器（9-4）和降解菌培养分散器（9-5），促进降解菌的生长；同时控制***（16）启动降解菌加注器（9-4）工作，将降解菌加注到***中，并通过分配管（9-6），最终通过降解菌喷射头（9-7）将增殖后的活性菌种和新鲜空气输送到曝气池（7）中；
第4步、与此同时，胶状物降解能力感应器（7-2）对胶状物的降解能力进行实时监测，当胶状物的降解能力低于10%～20%时，悬浮物降解能力感应器（7-2）向控制***（16）发送反馈信号，并发出音频报警，通知工作人员检修设备；当胶状物降解能力感应器（7-2）监测到该***对胶状物的降解能力恢复到正常值时，悬浮物降解能力感应器（7-2）向控制***（16）发送反馈信号，促使***恢复正常工作；
第5步、控制***（16）启动曝气池水输出装置（10）中的水泵将曝气后的水体输入沉淀池（11）中，经二次沉淀后的清水通过清水管（12）进入清水池（13）中；
第6步、控制***（16）启动污泥回流装置（14）中的水泵将二次沉淀后的活性污泥输入稳沉池（3）中，经泥水搅拌装置（4）搅拌后重新循环作用；
第7步、与此同时，液位传感器（7-1）对稳沉池（3）、曝气池（7）及沉淀池（11）水位运行安全实时监测，设定液位传感器（7-1）当运行水位高于安全警戒值时，液位传感器（7-1）向控制***（16）发出反馈信号，控制***（16）将关闭所述原水输送装置（2）上的水泵、曝气池水输入装置（6）上的水泵、曝气池水输出装置（10）上的水泵、清水管（8）上的电磁阀、排泥管（9）上的电磁阀、泥水搅拌装置（4）中的搅拌电机（4-1）、曝气装置（9）中的气泵及污泥回流装置（14）中的抽泥泵，使得整个***停止工作，并发出音频报警，通知工作人员检修设备；
第8步、当稳沉池（3）、曝气池（7）及沉淀池（11）内液位传感器（7-1）检测到水位下降到最低水位时，液位传感器（7-1）向控制***（16）发送反馈信号，增加原水输送装置（2）上的水泵、曝气池水输入装置（6）上的水泵、曝气池水输出装置（10）上的水泵的输入能力和输水量。
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