專(zhuān)利名稱(chēng)：應(yīng)用靜電場(chǎng)提高活性污泥耗氧速率的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用靜電場(chǎng)提高活性污泥耗氧速率的裝置，屬于污水 處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前國(guó)內(nèi)污水處理，特別是生活污水處理領(lǐng)域，仍就普遍釆用傳統(tǒng)的活 性污泥法處理工藝?；钚晕勰喾ň哂刑幚硇矢撸幚硭看?，以及運(yùn)行管
理較為方便的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)不同的污水處理工藝，主要是去除水中COD (化學(xué)需 氧量)等有機(jī)物，以及脫氮除磷的目的。隨著工業(yè)的發(fā)展，人民生活水平的提 高，氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素在城市污水中的含量越來(lái)越大，新的污水排放標(biāo)準(zhǔn)， 一級(jí) 標(biāo)準(zhǔn)A要求出水氨氮在5-8mg/1，總氮15mg/1，因此對(duì)脫氮提出了更高要求。 原有的SBR (間歇序批式反應(yīng)裝置)，脫氮效率低下，往往需要較長(zhǎng)的曝 氣時(shí)間完成氨氮的硝化過(guò)程，這樣存在能耗大，處理污水效率低下的缺陷， 增加了處理成本和實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用。因?yàn)閷?dǎo)致脫氮效率低的一個(gè)主要原因是硝 化不完全，而導(dǎo)致硝化不完全的一個(gè)因素是曝氣時(shí)間的不足，但是延長(zhǎng)曝氣 時(shí)間往往增加了能耗，提高了污水處理的成本，增加了運(yùn)行費(fèi)用。這些矛盾 的存在就是脫氮效率難以提高的主要原因。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服了現(xiàn)有污水處理裝置的上述缺陷，提供了一 種應(yīng)用靜電場(chǎng)提高活性污泥耗氧速率的裝置。本裝置通過(guò)靜電場(chǎng)有效激活微 生物活性，提高了反應(yīng)器的運(yùn)行效率，尤其在好氧硝化速率上具有顯著效果。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了如下技術(shù)方案。本裝置包括有污 水處理反應(yīng)器和靜電場(chǎng)發(fā)生裝置。靜電場(chǎng)發(fā)生裝置包括有靜電發(fā)生器和與靜 電發(fā)生器相連接的陽(yáng)極、陰極，污水處理反應(yīng)器放置在陽(yáng)極和陰極之間。
所述的陽(yáng)極3及陰極4均為金屬電極板，且二者平行正對(duì)放置。本實(shí)用新型裝置的工作原理首先，活性污泥耗氧速率是指單位時(shí)間內(nèi)， 活性污泥微生物對(duì)混合液中溶解氧的消耗量?；钚晕勰嗪醚跛俾史磻?yīng)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，微生物活性強(qiáng)。 溶解氧的消耗速率加快表明了單位時(shí)間內(nèi)對(duì)COD (化學(xué)需氧量)的降解速率和 對(duì)水中氨氮的硝化速率加快。通過(guò)高壓靜電場(chǎng)的輻射作用，可使活性污泥微 生物產(chǎn)生活化效應(yīng)，在一定范圍內(nèi)能夠活化酶，其機(jī)理電場(chǎng)激發(fā)了酶更多的活
性位點(diǎn)或是增大了酶現(xiàn)存活性位點(diǎn)起催化作用的范圍，從而加快了微生物RNA
(核糖核酸)和蛋白質(zhì)的合成速度，改變了微生物的基因表達(dá)；同時(shí)電場(chǎng)作 用還改變了活性污泥中微生物細(xì)胞兩側(cè)的離子濃度，使跨膜電位發(fā)生變化， 從而提高了膜的通透性，加快了物料的交換，促進(jìn)微生物的生命活動(dòng)。
在反應(yīng)器正常運(yùn)行的條件下，陰極和陽(yáng)極之間產(chǎn)生高壓靜電場(chǎng)，靜電場(chǎng) 的輻照作用于反應(yīng)器裝置中的活性污泥，激活了活性污泥中微生物的活性， 提高了污泥的耗氧速率，硝化作用顯著提高。高壓靜電場(chǎng)發(fā)生裝置和污水處 理反應(yīng)器同時(shí)運(yùn)行，高壓靜電場(chǎng)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(fā)應(yīng)器
圖2本實(shí)用新型裝置示意圖
圖中1、污水處理反應(yīng)器，2、液面，3、陽(yáng)極，4、陰極，5、靜電發(fā)生 器，6、接地。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例。
如圖2所示，本實(shí)施例中在污水處理反應(yīng)器周?chē)b配高壓靜電場(chǎng)發(fā)生裝 置，高壓靜電場(chǎng)發(fā)生裝置包括有陰極3、陽(yáng)極4及高壓靜電發(fā)生器。在陰極3 與陽(yáng)極4中間放置污水處理反應(yīng)器。本實(shí)施例中的污水處理反應(yīng)器選用的是 SBR反應(yīng)器，陽(yáng)極和陰極采用的是鍍鋅鋼板，陰極電極板與陽(yáng)極電極板正對(duì)放置并通過(guò)電源線(xiàn)和靜電發(fā)生裝置相連，高壓靜電發(fā)生器采用的是連續(xù)可調(diào)負(fù) 高壓輸出電源(J0-G型)，因此陽(yáng)極金屬板采用接地線(xiàn)，因大地電極電勢(shì)為零，
而陰極金屬板通過(guò)電源線(xiàn)與靜電發(fā)生器連接，構(gòu)成場(chǎng)強(qiáng)方向由陽(yáng)極3到陰極4 的高壓電場(chǎng)輻射。在反應(yīng)器正常運(yùn)行的條件下，陰極和陽(yáng)極之間產(chǎn)生高壓靜 電場(chǎng)，在電場(chǎng)輻射作用下運(yùn)行SBR反應(yīng)器。
本裝置中SBR反應(yīng)器的有效容積為12L，材料為玻璃。根據(jù)實(shí)際需要可以 更換不同類(lèi)型的反應(yīng)裝置。金屬陽(yáng)極和陰極電極板，采用的是鍍鋅鋼板，通 過(guò)電源線(xiàn)和靜電發(fā)生裝置相連，靜電發(fā)生器采用的是連續(xù)可調(diào)負(fù)高壓輸出電 源(JO-G型)，因此陽(yáng)極金屬板采用接地線(xiàn)，以大地電極電勢(shì)為零，構(gòu)成場(chǎng)強(qiáng) 方向由3到4的高壓電場(chǎng)輻射。
該裝置的工作過(guò)程是將一套反應(yīng)裝置放置在高壓靜電場(chǎng)效應(yīng)環(huán)境中，該 反應(yīng)器稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)組；另一套無(wú)高壓靜電場(chǎng)作用的反應(yīng)器稱(chēng)為對(duì)照組。首先采 用A/ O工藝曝氣池中的活性污泥進(jìn)行接種，使反應(yīng)器中活性污泥濃度達(dá)到 2000mg/l左右，實(shí)驗(yàn)用水取自某小區(qū)生活污水，進(jìn)水COD: 280 350mg/l， 氨氮70 100mg/l;同時(shí)開(kāi)啟實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組SBR設(shè)備，采用每個(gè)周期曝氣4 小時(shí)，曝氣量為0. 9 L/min 1. 5L/min，反應(yīng)過(guò)程中溶解氧控制在1. 5rog/L 2.5mg/L，靜沉0.5小時(shí)，排水和閑置1. 5小時(shí)，每天4個(gè)周期的運(yùn)行模式。 在反應(yīng)器中有機(jī)物濃度和曝氣量等運(yùn)行條件相同的情況下，在運(yùn)行期間實(shí)驗(yàn) 組和對(duì)照組每個(gè)周期曝氣的第1、 2、 3、 4小時(shí)末測(cè)定C0D、氨氮濃度和耗氧 速率(OUR)，并研究它們的變化規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)證明本裝置較對(duì)照組活性污泥耗氧速率平均值提高14% 32%;實(shí)驗(yàn) 組COD平均去除率為90. 2%，而對(duì)照組為84.4%;氨氮的硝化數(shù)據(jù)顯示，4個(gè) 小時(shí)曝氣結(jié)束時(shí)，實(shí)驗(yàn)組出水氨氮為9.89mg/1，氨氮去除率達(dá)到86. 96%，對(duì) 照組氨氮為16.26mg/l，氨氮去除率為78.5%。該裝置顯著提高了污泥的耗氧 速率，氨氮的硝化速率和COD去除率。
權(quán)利要求1、應(yīng)用靜電場(chǎng)提高活性污泥耗氧速率的裝置，包括有污水處理反應(yīng)器；其特征在于還包括有靜電場(chǎng)發(fā)生裝置，所述的靜電場(chǎng)發(fā)生裝置包括有靜電發(fā)生器(5)和與靜電發(fā)生器(5)相連接的陽(yáng)極(3)、陰極(4)，污水處理反應(yīng)器放置在陽(yáng)極(3)和陰極(4)之間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用靜電場(chǎng)提高活性污泥耗氧速率的裝置，其特征 在于所述的陽(yáng)極(3)及陰極(4)均為金屬電極板，且二者平行正對(duì)放置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用靜電場(chǎng)提高活性污泥耗氧速率的裝置，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。包括有污水處理反應(yīng)器和靜電場(chǎng)發(fā)生裝置。其中靜電場(chǎng)發(fā)生裝置包括有靜電發(fā)生器(5)和與靜電發(fā)生器(5)相連接的陽(yáng)極(3)、陰極(4)，污水處理反應(yīng)器放置在陽(yáng)極(3)和陰極(4)之間。本裝置以傳統(tǒng)活性污泥法為依托，在生化反應(yīng)池部位加設(shè)靜電場(chǎng)裝置，形成高壓電場(chǎng)輻射作用，激發(fā)了微生物生理活性，提高了活性污泥耗氧速率，從而提高了污水的處理效率。
文檔編號(hào)C02F1/48GK201224699SQ200820080009
公開(kāi)日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者乾 姚, 朱現(xiàn)信, 宏 楊, 王天瑞, 鄧建誠(chéng) 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)