磁加載磁泥內(nèi)回流污水生物處理工藝及裝置系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于可生化處理的高濃度有機(jī)廢水的污水處理工藝和裝置系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]本世紀(jì)初磁加載技術(shù)已開(kāi)始應(yīng)用于水處理方面，但目前主要是用在混凝沉淀的過(guò)程中。磁加載技術(shù)主要是在絮凝過(guò)程中投加磁粉(Fe304)，磁粉作為絮核起到了強(qiáng)化絮凝的作用，使絮體顆粒的密度和粒徑大大提高。在后續(xù)的沉淀部分，磁加載絮體的沉降速度遠(yuǎn)大于普通絮體，極大地減小了沉淀面積。將磁加載技術(shù)應(yīng)用到污水生物處理(活性污泥法)中的研究在我國(guó)不多見(jiàn)，而在國(guó)外的研究中主要是通過(guò)向活性污泥反應(yīng)池內(nèi)投加磁粉，獲得磁活性污泥，提高固液分離效率，間接提高反應(yīng)部分的活性污泥濃度，目前較為成熟的磁加載活性污泥生物反應(yīng)池工藝主要有兩種:
第一種工藝是在活性污泥生物反應(yīng)池之后的混合池投加磁粉，活性污泥作為良好絮凝體與磁粉結(jié)合(可視具體情況投加助凝劑)后，再進(jìn)入二次沉淀池快速沉淀；第二種工藝則直接將磁粉投加在活性污泥生物反應(yīng)池內(nèi)，并投加少量混凝劑，活性污泥絮體吸附結(jié)合到磁粉表面，形成以磁粉為核心的顆粒污泥，提高反應(yīng)池內(nèi)的生物量，以提高污染物的去除效率；磁泥則經(jīng)生物反應(yīng)池后續(xù)的二次沉淀池快速沉淀后，清水排出，一部分污泥直接回流，剩余污泥經(jīng)過(guò)泥磁分離器，磁粉回收利用，污泥排出系統(tǒng)。
[0003]這兩種磁加載活性污泥技術(shù)，是利用沉淀池進(jìn)行重力式固液分離的。這兩種技術(shù)方式?jīng)]有很好地利用磁活性污泥的特性，固液分離效率遠(yuǎn)低于磁力式固液分離，生物反應(yīng)區(qū)的活性污泥濃度也較低。另外，重力式還需要設(shè)置沉淀池增加了工程費(fèi)用，也不能利用外加磁場(chǎng)提高微生物的活性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是提供一種磁加載磁泥內(nèi)回流污水生物處理工藝及裝置系統(tǒng)，本發(fā)明工藝方法及系統(tǒng)能克服以上存在的不足，不僅很好地利用了磁加載后活性污泥所獲得的磁性，利用弱磁性固液分離器將磁泥直接回流入生物反應(yīng)池，進(jìn)一步提高反應(yīng)池的活性污泥濃度，而且不需要設(shè)置二沉池。同時(shí)，對(duì)于本系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余含磁活性污泥，則通過(guò)設(shè)置在生物反應(yīng)池外部的強(qiáng)磁性磁泥分離器，將剩余污泥與磁粉徹底分離，磁粉被送回生物反應(yīng)池內(nèi)，而剩余污泥則送往污泥脫水系統(tǒng)處理和處置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是:一種磁加載磁泥內(nèi)回流污水生物處理工藝，其工藝步驟如下:
1、培養(yǎng)馴化過(guò)程。磁活性污泥生物反應(yīng)池采用完全混合式活性污泥曝氣池，運(yùn)行前在池內(nèi)接種普通活性污泥并投加一定量的磁粉，在運(yùn)行中逐漸培養(yǎng)成磁活性污泥。污水通過(guò)進(jìn)水管和設(shè)在曝氣池底部的布水系統(tǒng)，均勻進(jìn)入活性污泥曝氣池；在活性污泥曝氣池底部的布水系統(tǒng)上方，均勻布設(shè)空氣管路和空氣擴(kuò)散裝置，采用鼓風(fēng)機(jī)供給空氣并經(jīng)空氣—擴(kuò)散裝置向水中輸送氧氣，以滿足微生物降解污染物時(shí)所需的氧，使普通活性污泥和磁粉均處于懸浮狀態(tài)，上述過(guò)程進(jìn)行中磁粉逐漸被活性污泥包裹成為絮核形成磁活性污泥，懸浮狀態(tài)的磁活性污泥利用其巨大的表面積吸附污水中的有機(jī)污染物。
[0006]2、滿負(fù)荷正常運(yùn)行。在磁活性污泥生物反應(yīng)池上部接近液面處設(shè)置若干弱磁性固液分離器，弱磁性固液分離器由弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶和半圓筒形水槽組成，工作時(shí)弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶其一半始終淹沒(méi)在水中，另一半露出液面，磁桶選用磁場(chǎng)強(qiáng)度適宜的橡膠磁鐵制成；水槽一側(cè)沿長(zhǎng)度方向設(shè)有刮泥板，刮泥板緊貼在弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶表面，以便刮下附著在磁桶表面的磁活性污泥。在滿負(fù)荷正常運(yùn)行處理期間，半圓筒形水槽的一側(cè)頂面與液面相平，以使磁活性污泥生物反應(yīng)池內(nèi)降解后的泥水混合物能夠進(jìn)入半圓筒形水槽與弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶之間的間隙空間，磁活性污泥能非常迅速地被磁桶表面的橡膠磁鐵吸附，同時(shí)由于磁場(chǎng)強(qiáng)度較弱，磁粉并不會(huì)與活性污泥分離。隨著磁桶的旋轉(zhuǎn)，被吸附的磁活性污泥轉(zhuǎn)出水面被側(cè)面的刮泥板刮除回落至反應(yīng)池內(nèi)，固液分離后的清水則從刮泥板下部水槽上設(shè)置的清水管引出排入清水池，出水懸浮物濃度可達(dá)到處理要求?？紤]到進(jìn)入水槽內(nèi)的混合物中的磁活性污泥在特殊條件下可能會(huì)有少量未被磁桶吸附而沉積于水槽底部，所以在水槽底部設(shè)有集泥槽和排泥管，定期將沉積的磁活性污泥排出系統(tǒng)。弱磁性固液分離器的設(shè)置數(shù)量可根據(jù)處理水量的多少和處理后出水中要求的懸浮物濃度的大小選取，并在反應(yīng)池池面均勻布置。
[0007]3、排除污泥。隨著磁活性污泥(微生物群)降解有機(jī)物反應(yīng)的不斷進(jìn)行，磁活性污泥濃度不斷增加，當(dāng)磁活性污泥生物反應(yīng)池內(nèi)磁活性污泥濃度超過(guò)設(shè)計(jì)確定的上限值時(shí)，就必須排除部分磁活性污泥以保證反應(yīng)池的最佳運(yùn)行。當(dāng)需要排泥時(shí)，將磁活性污泥以一定靜壓進(jìn)入強(qiáng)磁性泥磁分離器，磁粉在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下與活性污泥徹底分離，磁粉被捕集，剩余活性污泥則通過(guò)剩余污泥排放管排出進(jìn)入后續(xù)污泥處理系統(tǒng)。分離器中捕集的磁粉定期用高壓水沖出，并通過(guò)磁粉回流管均勻回流至生物反應(yīng)池以補(bǔ)充磁粉量。
[0008]應(yīng)用上述磁加載磁泥內(nèi)回流污水生物處理工藝的裝置系統(tǒng)包括磁活性污泥生物反應(yīng)池、弱磁性固液分離器和強(qiáng)磁性泥磁分離器。磁活性污泥生物反應(yīng)池主要由生物反應(yīng)池池體、進(jìn)水和布水系統(tǒng)、空氣進(jìn)氣管、空氣擴(kuò)散裝置和剩余磁活性污泥排放控制閥組成。在磁活性污泥生物反應(yīng)池池體內(nèi)上部位置安裝有若干弱磁性固液分離器，該弱磁性固液分離器由半圓筒形水槽和弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶組成；半圓筒形水槽下部設(shè)有集泥槽，集泥槽側(cè)面連接有集泥槽沉泥排放閥、沉泥排放管，半圓筒形水槽頂部一側(cè)安裝有刮泥板，刮泥板一側(cè)的半圓筒形水槽上連接有弱磁性固液分離器出水管；弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶由表面的圓筒形橡膠磁鐵、圓筒形弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶內(nèi)支撐架、弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶傳動(dòng)軸和傳動(dòng)電機(jī)組成。強(qiáng)磁性泥磁分離器主要由強(qiáng)磁性泥磁分離器外殼、絕緣空氣層、導(dǎo)磁鐵殼層、絕緣油層、不銹鋼基體、鐵芯、金屬線圈組成。
[0009]本發(fā)明磁加載磁泥內(nèi)回流污水生物處理工藝及裝置系統(tǒng)固液分離效率高，反應(yīng)池內(nèi)活性污泥濃度得到極大提高，并且省去了二次沉淀池和污泥濃縮池，使該工藝占地面積小，處理效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建設(shè)費(fèi)用低。
【附圖說(shuō)明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011]圖1是磁加載磁泥內(nèi)回流污水生物處理工藝平面圖。
[0012]圖2是磁加載磁泥內(nèi)回流污水生物處理工藝剖面圖。
[0013]圖3是弱磁性固液分離器平面圖。
[0014]圖4是弱磁性固液分離器剖面圖。
[0015]圖5是強(qiáng)磁性泥磁分離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平剖圖。
[0016]圖6是強(qiáng)磁性泥磁分離器的縱剖圖。
[0017]圖中1.進(jìn)水和布水系統(tǒng),2.空氣進(jìn)氣管,3.磁活性污泥生物反應(yīng)池,4.半圓筒形水槽，5.弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶，6.弱磁性固液分離器出水管，7.清水池，8.清水排放管，9.高壓沖洗水泵，10.高壓沖洗管道，11.高壓沖洗水控制閥，12.磁粉回流控制閥，13.剩余污泥排放閥，14.強(qiáng)磁性泥磁分離器，15.磁粉回流管，16.剩余污泥排放管，17.傳動(dòng)電機(jī)，18.弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶傳動(dòng)軸，19.弱磁性固液分離器出水控制閥，20.剩余磁活性污泥排放控制閥，21.集泥槽，22.刮泥板，23.弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶內(nèi)支撐架，24.強(qiáng)磁性泥磁分離器外殼，25.絕緣空氣層，26.導(dǎo)磁鐵殼層，27.絕緣油層，28.不銹鋼基體，29.磁粉、污泥分離室，30.鐵芯,31.金屬線圈,32.集泥槽沉泥排放閥,33.沉泥排放管,34.空氣擴(kuò)散裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在圖1至圖5中可以看出磁加載磁泥內(nèi)回流污水生物處理工藝的裝置系統(tǒng)，主要包括磁活性污泥生物反應(yīng)池、弱磁性固液分離器和強(qiáng)磁性泥磁分離器組成。磁活性污泥生物反應(yīng)池3主要由生物反應(yīng)池池體、進(jìn)水和布水系統(tǒng)1、空氣進(jìn)氣管2、空氣擴(kuò)散裝置34和剩余磁活性污泥排放控制閥20組成。在磁活性污泥生物反應(yīng)池3池內(nèi)上部位置安裝有弱磁性固液分離器，該分離器由半圓筒形水槽4和弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶5組成；半圓筒形水槽4下部設(shè)有集泥槽21，集泥槽21側(cè)面連接有集泥槽沉泥排放閥32、沉泥排放管33，半圓筒形水槽4頂部一側(cè)安裝有刮泥板22，刮泥板22 —側(cè)的半圓筒形水槽4上連接有弱磁性固液分離器出水管6 ;弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶5由表面的圓筒形橡膠磁鐵和圓筒形弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶內(nèi)支撐架23、弱磁旋轉(zhuǎn)磁桶傳動(dòng)軸18和傳動(dòng)電機(jī)17組成。強(qiáng)磁性泥磁分離器14由強(qiáng)磁性泥磁分離器外殼24、絕緣空氣層25、導(dǎo)磁鐵殼層26、絕緣油層27、不銹鋼基體28、鐵芯30、金屬線圈31等組成。
[0019]在圖1和圖2中，磁活性污泥生物反應(yīng)池3在投入正式運(yùn)行之前要先經(jīng)過(guò)活性污泥的培養(yǎng)馴化過(guò)程和磁加載培養(yǎng)過(guò)程，反應(yīng)池啟動(dòng)前池內(nèi)需接種普通活性污泥，使磁活性污泥生物反應(yīng)池3內(nèi)普通活性污泥的初始濃度不低于3500mg/l，然后第一次采取人工布撒投加磁粉(Fe304)，投加量為4g/L ;經(jīng)過(guò)預(yù)處理的有機(jī)污水按照設(shè)計(jì)流量的50%通過(guò)進(jìn)水和布水系統(tǒng)1均勻進(jìn)入磁活性污泥生物反應(yīng)池3，通過(guò)空氣進(jìn)氣管2及均勻布置在池體底部且進(jìn)水和布水系統(tǒng)1之上的空氣擴(kuò)散裝置34向磁活性污泥生物反應(yīng)池3內(nèi)的污水中鼓入空氣，進(jìn)行均勻曝氣以提供微生物新陳代謝所需氧氣并提供水流攪拌動(dòng)力，使普通活性污泥和磁粉均處于懸浮狀態(tài)，上述過(guò)程進(jìn)行中磁粉逐漸被活性污泥包裹成為絮核形成磁活性污泥，懸浮狀態(tài)的磁活性污泥利用其巨大的表面積吸