[发明专利]利用磁化微米四氧化三铁加快活性污泥沉降速度的方法

说明书

本发明公开了一种利用磁化微米四氧化三铁加快活性污泥沉降速度的方法。设置SBR反应器处理污水并将污泥接种于SBR反应器内，之后用人工配水对污泥进行连续式驯化。投加经过磁化的微米四氧化三铁，与污泥充分混合。通过沉降实验对比分析，在初始污泥浓度基本相同的条件下，磁化污泥比普通污泥沉降速度快，磁化污泥的SV也比普通污泥SV小。磁粉投加量不同的磁化污泥的沉降速率也不同，随着磁粉投加量的增加，磁化污泥的沉降速率增大，但最终沉降速率和SV基本达到相同。本发明使用的利用磁化微米四氧化三铁加快活性污泥沉降速度的方法，大大提高了磁化污泥处理污水中污染物的能力的基础上，提高污泥的絮凝能力，达到快速沉降的目的。

技术领域

本发明属于无机材料和水处理技术领域，具体涉及一种利用磁化微米四氧化三铁加快活性污泥沉降速度的方法。该方法利用磁化微米四氧化三铁与活性污泥结合形成的磁化污泥加快其沉降，缩短沉降时间，以达到理想的除磷效果。

背景技术

活性污泥法是一种以活性污泥为主体的污水生物处理方法。其中污泥絮体是由丝状菌组成骨架，菌胶团与其他细菌等微生物和其他细小颗粒杂质附着在这副骨架上，经过长时间的生长繁殖，从而形成结构紧密的絮凝体。如果絮凝体的凝聚性和沉降性能因环境的改变而恶化，就会导致污泥无法下沉，泥水难以分离，情况严重则导致活性污泥膨胀。

典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。根据好氧吸磷、厌氧释磷的原理，污泥在二沉池静置沉淀的过程中，污泥中的磷有可能会释放，污泥沉淀过程达到一定时间后，出水中的磷会超标

随着科技发展，开始有一部分的国内外学者意识到，可以利用磁场作用去改变水的物理化学性质，促进污染物的降解。但是未能解决污泥沉降速度慢，脱水性能差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用磁化微米四氧化三铁加快活性污泥沉降速度的方法。

本发明的思路：在磁化污泥满足COD和氨氮的去除率分别达到了80 %和70 %以上的前提下，投加经过磁化以后的微米四氧化三铁，与污泥充分混合一个星期，磁粉颗粒表面带正电荷，而活性污泥带负电荷，活性污泥就可以通过磁粉压缩双电层的作用下脱稳，从而提高污泥的絮凝能力，达到快速沉降的目的。

具体步骤为：

(1)设置一种SBR反应器，直径为20 cm，高度为50 cm，总容积为10 L；在SBR反应器侧壁上设置3个等距的出水口，SBR反应器底部设置排泥口，SBR反应器运用底部鼓风曝气方式，具体为：在SBR反应器底端放置两个微孔曝气头，连接在气泵上，采用转子流量计来调节曝气速率，从而控制DO浓度；在SBR反应器内部设置一个四叶片的搅拌机，在厌氧阶段采用搅拌的方式使活性污泥在不曝气时也能充分混合进行反应。

(2)借助(1)设置的SBR反应器对污泥进行驯化，采用间歇进水、间歇排水的运行方式，直接采用一次性注水方式进水，按照进水-曝气-搅拌-沉淀-排水-闲置的工况运行；启动阶段运行周期设定为8 h，分别为：曝气6 h、沉淀1 h和出水闲置1 h，每天运行3个周期，每次排水量为反应液的一半，从SBR反应器的出水口排出，取需要的颗粒细小的污泥，丢弃上层杂质和下层较大块的物质，然后将微孔曝气头置入污泥中，开启气泵对污泥进行闷曝1~2天，闷曝结束后静置2h，使污泥全部沉淀，随后将上清液排出，将污泥接种于SBR反应器内，之后用人工配水对污泥进行连续式驯化，保持SBR反应器内污泥的MLSS为3000~4000mg/L，在进水COD为400±1 mg/L，氨氮为40±0.1mg/L的条件下，运行至COD和氨氮的去除率分别达到80 %和70 %以上，至此污泥驯化结束。

(3)驯化好污泥之后，从(1)所述的SBR反应器中取污泥混合液置入容器内，并向其中投加经过磁化的微米四氧化三铁，与污泥混合液充分混合一个星期，即实现活性污泥快速沉降。