一种电磁波技术提升AAO工艺污水处理效果的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电磁波技术提升AAO工艺污水处理效果的系统及方法，包括电磁波发生装置、厌氧反应器、缺氧反应器、好氧反应器和沉淀池，厌氧反应器的原污水进口连接有原污水源，厌氧反应器的出口与缺氧反应器的进口连接，缺氧反应器的出口与好氧反应器的进口连接，好氧反应器的出口与沉淀池的进口连接，沉淀池的污泥出口分别与厌氧反应器的回流进口和电磁波发生装置的进口连接，电磁波发生装置的出口与厌氧反应器的回流进口连接。实现调控整个系统微生物群落结构，使系统减小排出的污泥，提升整个系统运行效率和污水处理效果。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁波技术提升AAO工艺污水处理效果的系统及方法
本专利技术涉及污水处理
，具体涉及一种电磁波技术提升AAO工艺污水处理效果的系统及方法。
技术介绍
20世纪70、80年代，富营养化现象成为全世界一种普遍现象。随着COD、TN、TP等各项指标的逐步提出，使污水处理工艺越来越复杂，带来很多技术问题以及处理工程，包括机械仪表等处理问题。脱氮除磷的问题纳入处理流程之外，提出了大量科学问题。污水除磷经济可行的方法较多，主要包含两大类，即：生物除磷，化学除磷。污水脱氮技术经过长期经验的积累，发现只有生物脱氮技术才是最经济可行的方法，被广泛应用于各城市不同规模的污水处理厂中。我国污水处理厂大部分未满足城镇污水处理厂污染物一级A排放标准，其中关键问题是总氮未达标。并非我国的污水处理标准过于严格，当前状况是即使达到现有一级A的标准，仍然遏制不了富营养化的蔓延。我国应该针对敏感水环境区域制定更加符合时代要求的标准，如太湖、环渤海周边等地区要制定严于国家一级A标准的排放，以促进可持续发展。因此，脱氮效率的提升对于现今污水处理厂意义重大。1980年，科学家提出在A/O工艺中增设一个厌氧池于缺氧池之前，好氧池的污泥混合液回流至缺氧池，沉淀池部分污泥回流至厌氧池，构成厌氧-缺氧-好氧系统，简称为AAO工艺。基于活性污泥法的污水处理方法是城市和工业污水的处理主流技术研究表明，AAO工艺的主要优点包括：工艺流程简单，便于施工操作；厌氧、好氧环境交替，多种类微生物在各反应器内生长繁殖，各个阶段有符合其生长环境的优势菌种，污水处理效果好；系统耐冲击和环境变化的能力强；剩余污泥的排出中含有氮、磷，可以作为土壤肥料等进行回收利用，实现污泥的资源化利用。在AAO工艺中，污水首先进入厌氧池，污水中可生物降解的高分子有机物在厌氧发酵细菌的作用下转化为小分子的水解酸化产物。随后污水进入缺氧池，反硝化细菌利用从好氧池中回流的硝化液中的硝酸盐作为电子受体，并以该区域液相中易生物降解的有机物作为电子供体，达到反硝化脱氮的目的。接着污水进入好氧池，原污水中的有机物经厌氧区、缺氧区分别被聚磷菌和反硝化细菌等异养菌利用后，进入好氧区时浓度已较低，使得好氧区中的异养菌不具有生存优势，反而有利于自养型硝化菌生长，使得氨氮在该环境中经硝化作用转化为硝酸盐。最后污泥混合液从好氧池流出，进入沉淀池进行泥水分离，经沉淀后的上清液，作为出水被排出系统外，沉淀池底端泥斗中的高浓度污泥，一部分通过回流污泥管道回流至厌氧池，多余的污泥作为剩余污泥排放出系统外。电磁波能改变细胞膜的通透性以及其膜电位，通过在膜上形成孔洞，影响细胞膜内外分子的交换，且改变细胞DNA、蛋白质、酶等物质的结构，引发遗传突变和基因重组现象，改变微生物酶活性。据研究表明，在外部电磁波的作用下，污泥中的微生物胞内物质偶极化以及高速旋转，不断撞击细胞支撑结构，使其发生机械性破裂，生物体活性发生改变，甚至发生死亡现象，胞内物质释放。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种电磁波技术提升AAO工艺污水处理效果的系统及方法，实现调控整个系统微生物群落结构，使系统减小排出的污泥，提升整个系统运行效率和污水处理效果。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种电磁波技术提升AAO工艺污水处理效果的系统，包括电磁波加载单元、厌氧反应器、缺氧反应器、好氧反应器和沉淀池，厌氧反应器的原污水进口连接有原污水源，厌氧反应器的出口与缺氧反应器的进口连接，缺氧反应器的出口与好氧反应器的进口连接，好氧反应器的出口与沉淀池的进口连接，沉淀池的污泥出口分别与厌氧反应器的回流进口和电磁波加载单元的进口连接，电磁波加载单元的出口与厌氧反应器的回流进口连接。按照上述技术方案，沉淀池的污泥出口与厌氧反应器的回流进口之间设有非加载单元污泥泵；电磁波加载单元的出口与厌氧反应器的回流进口之间设有加载单元污泥泵；厌氧反应器的原污水进口设有原污水进水泵。按照上述技术方案，好氧反应器的回流出口与缺氧反应器的回流进口连接；好氧反应器的回流出口与缺氧反应器的回流进口之间连接有内循环污泥泵。按照上述技术方案，好氧反应器的底部设有曝气装置。按照上述技术方案，电磁波加载单元包括电磁波发生装置、电磁波加载系统电源和加载单元输泥管，电磁波发生装置与电磁波加载系统电源连接，加载单元输泥管设置于电磁波发生装置的腔体内，加载单元输泥管的两端通过管道与沉淀池和厌氧反应器连接。按照上述技术方案，电磁波发生装置包括磁控管，灯丝变压器，高压变压器和变频稳压电源组成。电源产生的电磁波经磁控管无损耗的传送到工作腔装置中，为设备提供电磁波。采用以上所述的系统的污水处理方法，包括以下步骤：1)采用厌氧反应器对原污水进行处理；2)依次采用缺氧反应器和好氧反应器对经过厌氧反应器处理过的污水进行处理，得到混合液，混合液进入沉淀池进行沉淀，得到出水上清液和沉淀污泥；3)上清液通过沉淀池的出水口排出，沉淀污泥分成部分，一部分作为回流污泥，另一部分作为剩余污泥排出；4)将回流污泥分为两个部分，一部分回流污泥通过电磁波加载单元进行电磁波加载，然后回流至厌氧反应器，另一部分回流污泥直接回流至厌氧反应器，同时原污水进入厌氧反应器；5)重复步骤2)～4)循环运转直至完成所有原污水的处理。按照上述技术方案，所述的步骤4)中，通过电磁波发生装置对一部分回流污泥进行连续流电磁波加载，加载的电磁波为2450MHz电磁波。按照上述技术方案，在所述的步骤4)中，电磁波连续作用在一部分回流污泥的时间为40s～45s。按照上述技术方案，在所述的步骤4)中，加载过电磁波的回流污泥与总回流污泥的回流百分比为30％～35％。按照上述技术方案，在所述的步骤2)中，经好氧反应器处理得到的混合液，分成两部分，一部分进入沉淀池，另一部分回流至缺氧反应器。本专利技术具有以下有益效果：1.回流污泥经一定条件电磁波处理，原污水、电磁波未加载过的回流污泥和电磁波加载过的回流污泥按一定比例在厌氧反应器中进行微生物群落结构调控，污泥破解产物中的溶解性有机物主要为细菌外胞外聚合物和胞内组成部分，易作为补充碳源物质被异养反硝化菌重新进行合成代谢反应，促进了缺氧池内反硝化效果的显著提升，进而使出水TN较传统AAO工艺有所改进，受电磁波加载的回流污泥直接将微波能转化为热能，不会给反应器内带来任何新的污染物质；本专利技术所述流程在常温常压下能高效完成，不需要额外条件，并且处理效果优异，无毒无害，实现调控整个系统微生物群落结构，使系统减小排出的污泥，提升整个系统运行效率和污水处理效果。2.本专利技术所述的电磁波为频率为2450MHz的电磁波，具有效率高、调控方便，在此频率下的污泥具有较好的溶出效应以及生物效应。附图说明图1是本专利技术实施例中电磁波技术提升AAO工艺污水处理效果的系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例中电磁波发生装置的结构示意图；图中，1-电磁波加载系统电源，2-电磁波发生装置，3-厌氧反应器，4-缺氧反应器，5-好氧反应器，6-沉淀池，7-原污水进水泵，8-内循环污泥泵，9-非加载单元污泥泵，10-加载单元污泥泵，11-加载单元输泥管。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。参照图1～图2所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁波技术提升AAO工艺污水处理效果的系统，其特征在于，包括电磁波加载单元、厌氧反应器、缺氧反应器、好氧反应器和沉淀池，厌氧反应器的原污水进口连接有原污水源，厌氧反应器的出口与缺氧反应器的进口连接，缺氧反应器的出口与好氧反应器的进口连接，好氧反应器的出口与沉淀池的进口连接，沉淀池的污泥出口分别与厌氧反应器的回流进口和电磁波加载单元的进口连接，电磁波加载单元的出口与厌氧反应器的回流进口连接。

【技术特征摘要】
1.一种电磁波技术提升AAO工艺污水处理效果的系统，其特征在于，包括电磁波加载单元、厌氧反应器、缺氧反应器、好氧反应器和沉淀池，厌氧反应器的原污水进口连接有原污水源，厌氧反应器的出口与缺氧反应器的进口连接，缺氧反应器的出口与好氧反应器的进口连接，好氧反应器的出口与沉淀池的进口连接，沉淀池的污泥出口分别与厌氧反应器的回流进口和电磁波加载单元的进口连接，电磁波加载单元的出口与厌氧反应器的回流进口连接。2.根据权利要求1所述的电磁波技术提升AAO工艺污水处理效果的系统，其特征在于，沉淀池的污泥出口与厌氧反应器的回流进口之间设有非加载单元污泥泵；电磁波加载单元的出口与厌氧反应器的回流进口之间设有加载单元污泥泵；厌氧反应器的原污水进口设有原污水进水泵。3.根据权利要求1所述的电磁波技术提升AAO工艺污水处理效果的系统，其特征在于，好氧反应器的回流出口与缺氧反应器的回流进口连接；好氧反应器的回流出口与缺氧反应器的回流进口之间连接有内循环污泥泵。4.根据权利要求1所述的电磁波技术提升AAO工艺污水处理效果的系统，其特征在于，好氧反应器的底部设有曝气装置。5.根据权利要求1所述的电磁波技术提升AAO工艺污水处理效果的系统，其特征在于，电磁波加载单元包括电磁波发生装置、电磁波加载系统电源和加载单元输泥管，电磁波发生装置与电磁波加载系统电源连接，加载单元输泥管设置于电磁波发生装置的腔体内，...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑稳姣，冯逸捷，崔嘉琦，李栋，方佩玲，李小阳，梅龙杰，李云飏，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42