[发明专利]一种弱磁场强化好氧污泥颗粒化及除污性能的方法

说明书

本发明提供一种弱磁场强化好氧污泥颗粒化及除污性能的方法，采用圆柱体序批式反应器(SBR)，材料为有机玻璃，在定时等量曝气、室温条件和短沉降时间的条件下，以人工配置的模拟生活污废水为进水水源，通过向加载弱磁场的反应器中接种污泥，以厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)方式运行SBR反应器，连续培养到第41天，各反应器已培养出结构致密、形状规则的成熟的好氧污泥颗粒。本发明所述的弱磁场最佳强度为10mT，可增强功能细菌的活性，抑制丝状细菌的生长，强化好氧污泥颗粒化；可促进好氧颗粒污泥同步硝化反硝化与短程硝化反硝化作用，强化系统除污性能。

技术领域

本发明属于生物工程、环境工程技术领域，具体涉及一种弱磁场强化好氧污泥颗粒化及除污性能的方法。

背景技术

我国水污染严重，并且随着城市化的进程，废水的排放量也在逐年增加，城市的污水处理已然成为热门的研究领域。好氧颗粒污泥的研究技术与应用也一直是国内外学者研究的热点问题，好氧颗粒污泥由于具有生物量大、结构稳定、沉降性能好、耐冲击负荷、污泥活性高等优点，对生活污水有较好的处理效果。弱磁体的磁场强度持续性较高，运行成本低，是一种可持续发展的绿色新技术，且有学者研究表明由于磁场具有物理、化学、生物效应，可以缩短好氧颗粒污泥系统的启动时间，对于污水处理也具有显著效果，可以增强生物降解和除污性能，因此将磁场应用于好氧颗粒污泥的处理技术有重要意义，可以在稳定除污的同时降低能耗，提高脱氮除磷效率。

现有的好氧颗粒污泥系统的启动时间较长，颗粒化速度较慢，通常需要几个月的时间，且有研究表明，好氧颗粒污泥系统在运行过程中对运行条件的要求较高，由于生活污水水质水量变化较大，颗粒很容易受到环境的影响而膨胀解体。面对这些问题，好氧颗粒污泥的颗粒化的速度和长期稳定性是该技术应用的制约因素。

种泥特性、磁场强度、进水底物、温度等因素对好氧颗粒污泥系统的启动与处理效果均有不同程度的影响，因此如何选择控制影响因素以实现好氧颗粒污泥系统的快速启动以及稳定运行是一大难点和热点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种弱磁场强化好氧污泥颗粒化及除污性能的方法。本发明在SBR反应器外捆绑永磁体，在实验室中模拟生活污水配置进水水源，在自然条件下进行好氧颗粒污泥系统的快速启动，并在运行过程中富集特定细菌，增强污泥结构稳定性和除污性能。

本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种弱磁场强化好氧污泥颗粒化及除污性能的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、设置SBR反应器

序批式反应器(SBR)有进水，曝气，沉淀，出水四个运行阶段，采用厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)模式运行，每天运行4个周期，每周期运行6h，进水2min，厌氧120min，好氧90min，缺氧128min，沉降10min，排水10min。

所述反应器包括圆柱状的结构主体，圆柱体采用有机玻璃材质制成，圆柱体内设有机械搅拌器3，圆柱体上端外设有进水泵1，圆柱体中段外设有出水泵4，圆柱体内底部设有曝气器5，曝气器5与外部气泵连接，由空气阀控制进气量，所述反应器外部设有控制面板2，各泵体和搅拌器均与控制面板通过线路连接，反应器外侧对称绑扎永磁体，永磁体加载不同数量以达到不同的磁场强度，反应器高度H＝300mm，内径D＝120mm，高径比(H/D)为2.5，有效容积大约为3L。

所述反应器由时间程序控制器以及配套电路进行自动控制，进水泵将配置好的进水由反应器顶端泵入，并由液位计控制水位；在好氧段的曝气量为200mL/min；使用机械搅拌器使污泥与污水充分接触，转速为200r/min；出水由电磁阀控制，每个周期排水量为整个装置的二分之一；反应器底部中心位置曝气器与气泵连接为装置进行曝气，并提供水力剪切力；培养温度为19-23℃。

步骤2、配制进水水源