應用靜電場提高活性汙泥耗氧速率的裝置的製作方法
2023-06-22 06:37:16
專利名稱：應用靜電場提高活性汙泥耗氧速率的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用靜電場提高活性汙泥耗氧速率的裝置，屬於汙水 處理技術領域。
背景技術：
當前國內汙水處理，特別是生活汙水處理領域，仍就普遍釆用傳統的活 性汙泥法處理工藝。活性汙泥法具有處理效率高，處理水量大，以及運行管
理較為方便的優點。通過不同的汙水處理工藝，主要是去除水中COD (化學需 氧量)等有機物，以及脫氮除磷的目的。隨著工業的發展，人民生活水平的提 高，氮磷等營養元素在城市汙水中的含量越來越大，新的汙水排放標準， 一級 標準A要求出水氨氮在5-8mg/1，總氮15mg/1，因此對脫氮提出了更高要求。 原有的SBR (間歇序批式反應裝置)，脫氮效率低下，往往需要較長的曝 氣時間完成氨氮的硝化過程，這樣存在能耗大，處理汙水效率低下的缺陷， 增加了處理成本和實際運行費用。因為導致脫氮效率低的一個主要原因是硝 化不完全，而導致硝化不完全的一個因素是曝氣時間的不足，但是延長曝氣 時間往往增加了能耗，提高了汙水處理的成本，增加了運行費用。這些矛盾 的存在就是脫氮效率難以提高的主要原因。
實用新型內容
本實用新型的目的在於克服了現有汙水處理裝置的上述缺陷，提供了一 種應用靜電場提高活性汙泥耗氧速率的裝置。本裝置通過靜電場有效激活微 生物活性，提高了反應器的運行效率，尤其在好氧硝化速率上具有顯著效果。
為了實現上述目的，本實用新型採取了如下技術方案。本裝置包括有汙 水處理反應器和靜電場發生裝置。靜電場發生裝置包括有靜電發生器和與靜 電發生器相連接的陽極、陰極，汙水處理反應器放置在陽極和陰極之間。
所述的陽極3及陰極4均為金屬電極板，且二者平行正對放置。本實用新型裝置的工作原理首先，活性汙泥耗氧速率是指單位時間內， 活性汙泥微生物對混合液中溶解氧的消耗量。活性汙泥好氧速率反應了汙泥 的生物降解能力，生物降解能力高的汙泥消耗氧的速率快，微生物活性強。 溶解氧的消耗速率加快表明了單位時間內對COD (化學需氧量)的降解速率和 對水中氨氮的硝化速率加快。通過高壓靜電場的輻射作用，可使活性汙泥微 生物產生活化效應，在一定範圍內能夠活化酶，其機理電場激發了酶更多的活
性位點或是增大了酶現存活性位點起催化作用的範圍，從而加快了微生物RNA
(核糖核酸)和蛋白質的合成速度，改變了微生物的基因表達；同時電場作 用還改變了活性汙泥中微生物細胞兩側的離子濃度，使跨膜電位發生變化， 從而提高了膜的通透性，加快了物料的交換，促進微生物的生命活動。
在反應器正常運行的條件下，陰極和陽極之間產生高壓靜電場，靜電場 的輻照作用於反應器裝置中的活性汙泥，激活了活性汙泥中微生物的活性， 提高了汙泥的耗氧速率，硝化作用顯著提高。高壓靜電場發生裝置和汙水處 理反應器同時運行，高壓靜電場電壓較高，電流很小，功率消耗較低，因此 能耗低。
圖1原有的SBR發應器
圖2本實用新型裝置示意圖
圖中1、汙水處理反應器，2、液面，3、陽極，4、陰極，5、靜電發生 器，6、接地。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實施例。
如圖2所示，本實施例中在汙水處理反應器周圍裝配高壓靜電場發生裝 置，高壓靜電場發生裝置包括有陰極3、陽極4及高壓靜電發生器。在陰極3 與陽極4中間放置汙水處理反應器。本實施例中的汙水處理反應器選用的是 SBR反應器，陽極和陰極採用的是鍍鋅鋼板，陰極電極板與陽極電極板正對放置並通過電源線和靜電發生裝置相連，高壓靜電發生器採用的是連續可調負 高壓輸出電源(J0-G型)，因此陽極金屬板採用接地線，因大地電極電勢為零，
而陰極金屬板通過電源線與靜電發生器連接，構成場強方向由陽極3到陰極4 的高壓電場輻射。在反應器正常運行的條件下，陰極和陽極之間產生高壓靜 電場，在電場輻射作用下運行SBR反應器。
本裝置中SBR反應器的有效容積為12L，材料為玻璃。根據實際需要可以 更換不同類型的反應裝置。金屬陽極和陰極電極板，採用的是鍍鋅鋼板，通 過電源線和靜電發生裝置相連，靜電發生器採用的是連續可調負高壓輸出電 源(JO-G型)，因此陽極金屬板採用接地線，以大地電極電勢為零，構成場強 方向由3到4的高壓電場輻射。
該裝置的工作過程是將一套反應裝置放置在高壓靜電場效應環境中，該 反應器稱為實驗組；另一套無高壓靜電場作用的反應器稱為對照組。首先採 用A/ O工藝曝氣池中的活性汙泥進行接種，使反應器中活性汙泥濃度達到 2000mg/l左右，實驗用水取自某小區生活汙水，進水COD: 280 350mg/l， 氨氮70 100mg/l;同時開啟實驗組與對照組SBR設備，採用每個周期曝氣4 小時，曝氣量為0. 9 L/min 1. 5L/min，反應過程中溶解氧控制在1. 5rog/L 2.5mg/L，靜沉0.5小時，排水和閒置1. 5小時，每天4個周期的運行模式。 在反應器中有機物濃度和曝氣量等運行條件相同的情況下，在運行期間實驗 組和對照組每個周期曝氣的第1、 2、 3、 4小時末測定C0D、氨氮濃度和耗氧 速率(OUR)，並研究它們的變化規律。
實驗證明本裝置較對照組活性汙泥耗氧速率平均值提高14% 32%;實驗 組COD平均去除率為90. 2%，而對照組為84.4%;氨氮的硝化數據顯示，4個 小時曝氣結束時，實驗組出水氨氮為9.89mg/1，氨氮去除率達到86. 96%，對 照組氨氮為16.26mg/l，氨氮去除率為78.5%。該裝置顯著提高了汙泥的耗氧 速率，氨氮的硝化速率和COD去除率。
權利要求1、應用靜電場提高活性汙泥耗氧速率的裝置，包括有汙水處理反應器；其特徵在於還包括有靜電場發生裝置，所述的靜電場發生裝置包括有靜電發生器(5)和與靜電發生器(5)相連接的陽極(3)、陰極(4)，汙水處理反應器放置在陽極(3)和陰極(4)之間。
2、 根據權利要求1所述的應用靜電場提高活性汙泥耗氧速率的裝置，其特徵 在於所述的陽極(3)及陰極(4)均為金屬電極板，且二者平行正對放置。
專利摘要本實用新型涉及一種應用靜電場提高活性汙泥耗氧速率的裝置，屬於汙水處理技術領域。包括有汙水處理反應器和靜電場發生裝置。其中靜電場發生裝置包括有靜電發生器(5)和與靜電發生器(5)相連接的陽極(3)、陰極(4)，汙水處理反應器放置在陽極(3)和陰極(4)之間。本裝置以傳統活性汙泥法為依託，在生化反應池部位加設靜電場裝置，形成高壓電場輻射作用，激發了微生物生理活性，提高了活性汙泥耗氧速率，從而提高了汙水的處理效率。
文檔編號C02F1/48GK201224699SQ200820080009
公開日2009年4月22日 申請日期2008年4月18日 優先權日2008年4月18日
發明者乾 姚, 朱現信, 宏 楊, 王天瑞, 鄧建誠 申請人:北京工業大學