申请日2018.12.28
公开(公告)日2019.03.19
IPC分类号C02F3/12; C02F101/10
摘要
本发明公开了磁化加载活性污泥耦合一体化强化含磷污水处理系统及其处理方法，其中磁化作用由磁性物质Fe3O4颗粒产生，活性污泥系统为活性污泥污水处理系统。磁化加载活性污泥系统由Fe3O4颗粒加载于活性污泥反应系统构成。磁性Fe3O4颗粒加载于活性污泥反应器，加载的磁性Fe3O4颗粒在反应器曝气过程中与活性污泥和污水充分混合，呈悬浮状态。磁性Fe3O4颗粒与活性污泥颗粒形成吸附黏结桥联，磁性吸附增加了污泥颗粒的团聚凝结，提高了活性污泥的泥水分离性能，减少了剩余污泥的体积。本发明磁化加载活性污泥耦合一体化处理系统，活性污泥实现对污水的处理，即主要对有机质的降解，加载磁性Fe3O4主要实现对磷的强化去除作用。
权利要求书
1.磁化加载活性污泥耦合一体化强化含磷污水处理系统，其特征在于：包括，活性污泥反应系统和加载磁性物质Fe3O4颗粒;
所述活性污泥反应系统由反应器和曝气装置构成;
其中，曝气装置采用底部穿孔管曝气;
所述反应器一侧设有进水口，进水口连接进水管直接接入待处理污水;所述反应器另一侧设有出水口，出水口连接出水管，出水管通过连接自吸泵出水;
所述反应器底部设有排泥口;所述反应器下部设有穿孔曝气管，穿孔曝气管连接曝气泵进行曝气反应;
所述Fe3O4颗粒按一定比例投量加入反应器中，构成磁化加载一体化活性污泥处理系统。
2.根据权利要求1所述的磁化加载活性污泥耦合一体化强化含磷污水处理系统与方法，其特征在于，活性污泥反应系统采用间歇操作，进水、曝气反应、沉淀、排水在一个反应器中完成。
3.根据权利要求1所述的磁化加载活性污泥耦合一体化强化含磷污水处理系统的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、富含磷污水由进水管直接注入生长正常的活性污泥反应器;
S2、开启曝气泵，形成曝气搅拌状态;
S3、加载磁性Fe3O4颗粒;
S4、在加载磁性Fe3O4的活性污泥反应器中，活性污泥完成对污水中有机物的生物氧化分解及同化合成作用，同化合成作用中仅去除微小部分磷，加载的磁性Fe3O4协同吸附去除大部分磷;同时部分活性污泥以磁性Fe3O4为核心在其表面粘附聚集生长，有利于污泥的颗粒团聚，致使污泥易于与水分离，减少排泥量;
S5、曝气反应结束后，停止曝气，进入沉淀分离状态;
S6、沉淀结束后，开启排水管，将上清水排出，完成一个处理循环。
说明书
磁化加载活性污泥耦合一体化强化含磷污水处理系统及其处理方法
技术领域
本发明涉及一种磁化加载活性污泥耦合一体化强化含磷污水处理的装置与方法，更具体地说，涉及一种磁性Fe3O4耦合活性污泥耦合系统强化含磷污水的处理装置与方法。
背景技术
好氧生物处理作为常规的污水处理技术，在对有机质的去除方面具有明显的优势，其中活性污泥法是污水处理的主体工艺之一，广泛应用于生活污水等富含有机质污水的处理。随着工农业生产的迅猛发展，城市污水中磷的含量越来越多，导致水体富营养化问题愈来愈严重。单纯的好氧生物处理，如活性污泥处理系统，对磷的去除量非常有限，难以实现稳定高效的除磷效果，出水磷含量很难达到排放要求。若要实现稳定的生物除磷效果，必须在好氧活性污泥处理系统后承接厌氧处理系统，促使聚磷菌作为优势菌种生存，促进磷的去除。而一般的厌氧处理条件要求苛刻、操作管理复杂，占地较大，费用较高，灵活性差，影响因素较多，且含磷剩余污泥的体积较大，难于处理处置。因此，如何提高好氧活性污泥反应系统的除磷效果是污水处理领域面临的一大难题。开发一种磁化直接加载的好氧活性污泥处理系统，通过多作用的协同耦合高效除磷并提高系统的灵活性、简化操作，节省占地的处理技术和装置意义重大。
以磁性氧化物为主的磁化技术经过近年的发展，目前在水处理及污染控制方面的应用研究开始逐渐涉及。Fe3O4作为一种铁磁性颗粒物，具有很强的吸附性能，在重金属的吸附等方面有一定研究。Fe3O4颗粒用于污水处理操作简单、经济方便。因此，开发一种将磁性Fe3O4颗粒有效加载的活性污泥反应系统，形成多作用的协同耦合，实现含磷污水的高效稳定处理并减少含磷剩余污泥的排放量具有重大的研究意义。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，研制一种磁化加载活性污泥耦合一体化强化含磷污水处理系统及其处理方法。
一种磁化加载活性污泥多功能耦合一体化强化含磷污水处理的装置与方法，包括：活性污泥反应系统和加载磁性物质Fe3O4颗粒;所述活性污泥反应系统采用间歇操作(根据需要亦可采用连续操作);所述活性污泥反应系统由反应器和曝气装置构成;所述曝气装置采用底部穿孔管曝气;所述反应器一侧设有进水口，进水口连接进水管直接接入待处理含磷污水;所述反应器另一侧设有出水口，出水口连接出水管通过自吸泵排水;所述反应器底部设有排泥口;所述反应器下部设有穿孔曝气管，穿孔曝气管连接曝气泵进行曝气;所述Fe3O4颗粒按一定比例投量加载于活性污泥反应器中，构成一体化磁化加载活性污泥处理系统。
优选地，磁性Fe3O4颗粒加载于活性污泥反应器中，通过曝气与活性污泥混合均匀;
优选地，活性污泥反应系统采用间歇操作，进水、曝气反应、沉淀、排水在一个反应器中完成;
优选地，加载一体化系统中通过活性污泥完成对污水中有机质的降解与合成等反应，加载磁性Fe3O4颗粒实现对污水中磷的强化去除;
优选地，磁性Fe3O4颗粒在进水后加载于反应器中，在曝气反应过程中与活性污泥充分混合并分布于整个反应器，与活性污泥构成一体式协同耦合作用;
优选地，磁性Fe3O4颗粒表面吸附黏结作用与活性污泥形成包裹桥联，增加污泥颗粒的聚结，促进泥水分离性能，减少剩余污泥的排放量;
优选地，进水口设置在反应器一侧的上部，出水口设置在反应器另一侧的上部，排泥口设置在反应器底部;
优选地，反应器底部设有穿孔曝气管;
优选地，反应系统设置一个反应器，在一个反应器中完成不同时序不同操作过程，宜采用间歇操作;
本发明还提供一种利用磁化加载活性污泥多功能耦合一体化系统强化处理含磷污水的处理方法，包括如下步骤：
S1、含磷污水由进水管注入生长正常的活性污泥反应器;
S2、开启曝气泵;
S3、磁性Fe3O4颗粒加载于反应器中;
S4、继续曝气反应;
S5、在加载磁性Fe3O4的活性污泥反应器中，活性污泥完成对污水中有机物的生物氧化分解及同化合成作用，同化合成作用中去除极小部分磷，加载的磁性Fe3O4吸附去除大部分磷;同时部分活性污泥以磁性Fe3O4为核心在其表面粘附聚集生长，实现磁性藕联共聚，有利于污泥颗粒的团聚，提高污泥的泥水分离性能，减少排泥量;
S6、曝气反应结束后，停止曝气，进入沉淀分离状态;
S7、沉淀结束后，开启排水自吸泵，排出上清水，完成一个处理循环。
实施本发明的磁化加载活性污泥多功能耦合一体化处理系统处理含磷污水的装置与方法，具有以下有益效果：
(1)、本发明在常规的好氧活性污泥污水生物处理系统基础上加载磁化作用，不需要厌氧反应过程，实现污水处理协同磷的高效稳定去除，设备简单，操作方便。
(2)、本发明将生物氧化合成与物化吸附及磁化桥联多作用有效耦合于一体，实现有机质与磷在好氧反应过程中的同步稳定高效去除目的，适应性强，适合含磷污水的处理，处理效果好。
(3)、本发明借助磁性Fe3O4颗粒的吸附黏结桥联作用，促进了污泥颗粒的磁性团聚，促进了泥水分离的效果，减少了剩余污泥的排放量。
(4)、本发明借助采用磁化耦合活性污泥，磁化物质加载量可根据水质水量进行调节，提高了处理系统对水质水量的适应性和处理效果。
(5)、本发明采用间歇操作，根据处理需要亦可连续操作，既适合小水量的批次处理，又易于调节，适应水量的变化，可操作性强。
(6)、本发明工艺先进、运行稳定、操作简单，设备易于管理操作，具有较强的实用性、经济性。
