本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水凈化領(lǐng)域，特別是一種可變磁場的污水處理裝置和方法。

背景技術(shù)：

食品工業(yè)廢水通常采用生物處理。然而，溫度對微生物的生長、繁殖、代謝、物種分布和種群數(shù)量等有著重要影響，進(jìn)而影響污水處理效率。此外，溫度對活性污泥性能和廢水的絮凝粘度有很大的影響。

隨著污水處理標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，傳統(tǒng)的食品工業(yè)廢水處理方法無法滿足要求。特別是在低溫條件下，微生物的代謝能力降低，化學(xué)反應(yīng)速率也會降低。因此，生物處理廢水的效率也會降低。在低溫條件下，常規(guī)處理器具有不穩(wěn)定的運行和低的反應(yīng)效率，從而使不合格的廢水排放到外界。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種綜合污水處理裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種綜合污水處理裝置，包括厭氧池、缺氧池、好氧池、磁場發(fā)生器、污水二次處理裝置和磁粉回收裝置，所述厭氧池上端設(shè)有進(jìn)水口，厭氧池中充滿磁性粉和活性污泥，在所述厭氧池外圍有磁場發(fā)生器，所述磁場發(fā)生器包括磁場測試儀、鐵罩、電源、變壓器和螺旋線圈，所述螺旋線圈纏繞在厭氧池的外圍，螺旋線圈與變壓器相連接，變壓器與電源相連，所述磁場測試儀的感應(yīng)端伸入?yún)捬醭貎?nèi)，所述鐵罩罩在螺旋線圈的外圍和底部，所述電源通過變壓器控制螺旋線圈的電流強度和方向，從而控制磁場的大小和方向，在厭氧池中心模擬了一個可變磁場，此磁場作用于處理器內(nèi)，磁場和磁粉都對厭氧池中微生物產(chǎn)生磁性生物效應(yīng)，鐵罩減弱了磁場對除厭氧池以外的其他設(shè)施的干擾，磁場測試儀在厭氧池內(nèi)檢測磁場強度，所述缺氧池通過管道與厭氧池連接，所述好氧池通過管道與缺氧池連接，所述污水二次處理裝置通過管道與好氧池連接，所述污水二次處理裝置包括過濾膜、凈水口、污泥出口和污泥回流管，從好氧池出水口排出的水，經(jīng)過濾膜進(jìn)一步凈化從凈水口排出，而未通過過濾膜的懸浮物由磁粉回收裝置處理后由污泥出口排出，經(jīng)污泥回流管回到厭氧池內(nèi)，所述磁粉回收裝置包括鐵芯、線圈、移動支架、PH測試儀、自動控制系統(tǒng)，所述線圈纏繞在鐵芯外表面組成電磁鐵，并與自動控制系統(tǒng)相連，所述移動支架與所述自動控制系統(tǒng)相連接，自動控制系統(tǒng)控制移動支架的升降和左右移動，所述PH測試儀安裝在磁粉回收裝置內(nèi)，不同的 pH 值下，磁粉表面電荷不同，在 pH 值為 6 左右，磁粉表面呈陽性，為正電荷，使水中呈陰性的有機羧酸類分子粘附于它，并在外磁場的作用下團(tuán)聚長大，從而實現(xiàn)與水的分離；在pH 值為10左右的條件下，磁種表面呈陰性，為負(fù)電荷，與有機羧酸類分子發(fā)生相斥，因此磁分離得到的絮體污泥用堿調(diào)節(jié) pH 值至 10 左右，吸附在磁粉表面的污染物發(fā)生脫離，線圈在通電情況下與鐵芯形成磁場產(chǎn)生磁力，可以吸附污泥中的磁粉，自動控制系統(tǒng)控制移動支架移動到厭氧池中，并斷電，線圈與鐵芯形成的磁場消失，磁粉自動脫落到厭氧池中。

優(yōu)選的，所述厭氧池頂部設(shè)置密封蓋，所述缺氧池頂部設(shè)有池蓋，池蓋上開有4-8個小孔。

優(yōu)選的，所述好氧池內(nèi)設(shè)有純氧曝氣裝置。

優(yōu)選的，所述線圈纏繞在鐵芯外表面組成的電磁鐵有多個。

優(yōu)選的，一種用該裝置處理污水的方法，方法如下：將厭氧池放置在磁場發(fā)生器的螺旋線圈中，并使電源處于斷開狀態(tài)，控制厭氧池內(nèi)的溫度在6-16℃之間，控制活性污泥與廢水比例在4.0 g：1L和6.5 g：1L之間，控制磁粉與廢水的比例在0.5g：1L和1.8 g：1L之間，每天向厭氧池中增加廢水，廢水中有機物的濃度為0.08kg/m3，磁粉與活性污泥作用生成一種絮凝混合物，將磁粉與活性污泥的絮凝混合物培養(yǎng)18-25天后，接通電源，控制磁場強度在0-280mT之間有規(guī)律的變化，每天向厭氧池中增加廢水，廢水中有機物的濃度在1.2-1.5 kg/m3之間，在40-45天后，厭氧池中的活性污泥與有機物達(dá)到一個穩(wěn)定的運行狀態(tài)，首次污水處理完成。

優(yōu)選的，所述磁粉由天然磁鐵Fe?O?作為種子，細(xì)磨磁種子使粒徑小于1毫米，再用磁力分離器凈化磁種子，磁粉的純度超過98%。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該裝置和方法采用磁場磁性粉末微生物強化系統(tǒng)，通過磁性生物效應(yīng)提高微生物活性，并通過磁力驅(qū)動提高傳質(zhì)效率。因此，克服了低溫條件下常規(guī)廢水處理有機物不穩(wěn)定和低的降解率的缺點。在磁場中混合磁性粉末的微生物系統(tǒng)，磁粉和活性污泥絮凝污泥結(jié)構(gòu)緊湊，磁性粉體具有較大的比重，因此活性污泥具有較好的沉降性能。通過外加磁場，在厭氧池中形成磁力，磁力加速污泥絮體的運動，從而提高傳質(zhì)速率。螺旋線圈和磁粉都對厭氧池中微生物產(chǎn)生磁性生物效應(yīng)。由于微生物中過渡金屬離子存在于生物酶的活性中心，磁場效應(yīng)使酶活性中心被曝光或包圍，使酶的構(gòu)象變化，酶活性增強。此外，在磁場中，水滲透壓和細(xì)胞膜透性增強，有利于微生物的養(yǎng)分吸收。本發(fā)明對污泥區(qū)微生物施加弱變化磁場，反應(yīng)區(qū)同時發(fā)生生化反應(yīng)、磁生物效應(yīng)以及磁場力運動，并且提供微生物從厭氧-缺氧-好氧的生存環(huán)境，從而加強微生物對有機質(zhì)的降解。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的原理示意圖。

圖中： 1、厭氧池，2、磁粉，3、活性污泥，4、缺氧池，5、好氧池，6、進(jìn)水口，7、磁場測試儀，8、鐵罩，9、電源，10、變壓器，11、螺旋線圈，12、污泥出口，13、污水二次處理裝置，14、凈水口，15、過濾膜，16、PH測試儀，17、磁粉回收裝置，18、線圈，19、鐵芯，20、支架，21、自動控制系統(tǒng)，22、污泥回流管，23、純氧曝氣裝置。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種綜合污水處理裝置，包括厭氧池1、缺氧池4、好氧池5、污水二次過濾裝置13和磁粉回收裝置17，厭氧池1上端設(shè)有進(jìn)水口，側(cè)面設(shè)有出水口6，厭氧池1中充滿磁粉2和活性污泥3，在厭氧池1外圍有磁場發(fā)生器，磁場發(fā)生器包括磁場測試儀7、鐵罩8、電源9、變壓器10和螺旋線圈11，螺旋線圈11纏繞在厭氧池1的外圍，螺旋線圈11與變壓器10相連接，變壓器10與電源9相連，磁場測試儀7的感應(yīng)端伸入?yún)捬醭?內(nèi)，鐵罩8罩在螺旋線圈11的外圍和底部，電源9通過變壓器10控制螺旋線圈11的電流強度和方向，從而控制磁場的大小和方向，在厭氧池中心模擬了一個可變磁場，此磁場作用于厭氧池1內(nèi)，磁場和磁粉都對厭氧池中微生物產(chǎn)生磁性生物效應(yīng)，將厭氧池放置在磁場發(fā)生器的螺旋線圈中，并使電源處于斷開狀態(tài)，控制厭氧池內(nèi)的溫度在10℃之間，控制活性污泥與廢水比例在5 g：1L，控制磁粉與廢水的比例在1 g：1L，磁粉2由天然磁鐵Fe?O?作為種子，細(xì)磨磁種子使粒徑9微米，再用磁力分離器凈化磁種子，磁粉2的純度超過98%，每天向厭氧池1中增加廢水，廢水中有機物的濃度為0.05kg/m3，磁粉與活性污泥作用生成一種絮凝混合物，將磁粉與活性污泥的絮凝混合物培養(yǎng)22天后，接通電源，控制磁場強度在150-200mT之間有規(guī)律的變化，每天向厭氧池1中增加廢水，廢水中有機物的濃度在1.2 kg/m3之間，在40天后，厭氧池中的活性污泥與有機物達(dá)到一個穩(wěn)定的運行狀態(tài)，通過以上的處理，厭氧池運行穩(wěn)定的低溫條件下COD的去除率可提高28-33%左右，氨氮的去除率可提高13- 18%，第一次污水處理完成，鐵罩8減弱了磁場對除厭氧池以外的其他設(shè)施的干擾，磁場測試儀7在厭氧池1內(nèi)檢測磁場強度，缺氧池4通過管道與厭氧池1連接，好氧池5通過管道與缺氧池4連接，污水二次處理裝置13通過管道與好氧池5連接，好氧池5內(nèi)設(shè)有純氧曝氣裝置23，污水二次處理裝置13包括過濾膜15、凈水口14、污泥出口12和污泥回流管22，從好氧池5出水口排出的水，經(jīng)過濾膜15進(jìn)一步凈化從凈水口14排出，而未通過過濾膜15的懸浮物由磁粉回收裝置17處理后由污泥出口12排出，經(jīng)污泥回流管22再回收到厭氧池1內(nèi)，，磁粉回收裝置17包括鐵芯19、線圈18、移動支架20、PH測試儀16、自動控制系統(tǒng)21，線圈18纏繞在鐵芯19外表面組成電磁鐵，并與自動控制系統(tǒng)21相連，移動支架20與自動控制系統(tǒng)相連接， PH測試儀22安裝在磁粉回收裝置17內(nèi)，不同的 pH 值下，磁粉2表面電荷不同，在 pH 值為 6 左右，磁粉2表面呈陽性，為正電荷，使水中呈陰性的有機羧酸類分子粘附于它，并在外磁場的作用下團(tuán)聚長大，從而實現(xiàn)與水的分離；在pH 值為10左右的條件下，磁粉2表面呈陰性，為負(fù)電荷，與有機羧酸類分子發(fā)生相斥，因此磁分離得到的絮體污泥用堿調(diào)節(jié) pH 值至 10 左右，吸附在磁粉2表面的污染物發(fā)生脫離，線圈18在通電情況下與鐵芯19形成磁場產(chǎn)生磁力，可以吸附污泥中的磁粉2，自動控制系統(tǒng)21控制移動支架20移動到厭氧池1中，并斷電，線圈18與鐵芯19形成的磁場消失，磁粉2自動脫落到厭氧池中，實現(xiàn)了磁粉2的再回收利用，其中線圈18纏繞在鐵芯19外表面組成的電磁鐵可以有多個。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其改進(jìn)構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。