本發明涉及一種河水凈化領域,特別是一種銅污染河道治理裝置。
背景技術:
在冶煉、金屬加工、機器制造、有機合成及其他工業的廢水中都含有銅,其中以金屬加工、電鍍工廠所排廢水含銅量最高,每升廢水含銅幾十至幾百毫克。這種廢水排入水體,會影響水的質量。水中銅含量達0.01毫克/升時,對水體自凈有明顯的抑制作用;超過 3.0毫克/升,會產生異味;超過15毫克/升,就無法飲用。若用含銅廢水灌溉農田,銅在土壤和農作物中累積,會造成農作物特別是水稻和大麥生長不良,并會污染糧食籽粒。灌溉水中硫酸銅對水稻危害的臨界濃度為 0.6毫克/升。銅對水生生物的毒性很大,有人認為銅對魚類毒性濃度始于0.002毫克/升,但一般認為水體含銅0.01毫克/升對魚類是安全的。在一些小河中,曾發生銅污染引起水生生物急性中毒的事件;在海岸和港灣地區,曾發生銅污染引起牡蠣肉變綠的事件。
據調查,中國700多條重要河流,有近50%河段,90% 以上的沿河水域已經遭到污染,一些城市河流甚至完全淪為納污河,河流治理刻不容緩,一般對于污水處理通常采用生物處理,然而,溫度對微生物的生長、繁殖、代謝、物種分布和種群數量等有著重要影響,進而影響污水處理效率。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種銅污染河道治理裝置,以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:一種銅污染河道治理裝置,包括活性污泥添加裝置、磁場發生裝置和智能控制器,所述活性污泥添加裝置包括水泵、活性污泥馴化池和活性污泥排放管,所述水泵一端連接活性污泥馴化池,另一端連接活性污泥排放管,所述活性污泥排放管通過固定樁固定在河道的中間,所述活性污泥馴化池內培養萊拉微球菌和人蒼白桿菌;
所述磁場發生裝置包括磁場測試儀、電源、變壓器、鐵芯和螺旋線圈,所述螺旋線圈纏繞在鐵芯的外圍,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端設置在河水內,另一端連接所述智能控制器,所述螺旋線圈設置在的河水的兩側和底部,所述電源通過變壓器控制螺旋線圈的電流強度大小,從而控制磁場的大小,在河水中形成了一個可變磁場,此磁場作用于河水內,磁場對河水中微生物產生磁性生物效應,磁場測試儀在河水內檢測磁場強度,所述智能控制器連接河水流速感應器和水泵,通過河水的流速確定需要磁場的大小。
優選的,所述磁場強度E與河水流速V的關系為E=6.5×10-2V,通過河水一年的流量Q來設置兩個磁場發生裝置之間的間距D,所述間距D與河水流量的關系為D=1.8×10-6Q。
優選的,所述活性污泥添加裝置之間的間距d與磁場發生裝置間距D的關系為d=10D,通過間距d確定活性污泥投放的質量M,間距d與活性污泥投放的質量M之間的關系為M=1×102d。
與現有技術相比,本發明的有益效果是:該裝置采用磁場微生物強化系統,通過磁性生物效應提高微生物活性,并通過磁力驅動提高傳質效率。因此,克服了低溫條件下常規廢水處理有機物不穩定和低的降解率的缺點。通過外加磁場,在河水中形成磁力,磁力加速污泥絮體的運動,從而提高污泥的沉淀速率。螺旋線圈對河水中微生物產生磁性生物效應。由于微生物中過渡金屬離子存在于生物酶的活性中心,磁場效應使酶活性中心被曝光或包圍,使酶的構象變化,酶活性增強。此外,在磁場中,水滲透壓和細胞膜透性增強,有利于微生物的養分吸收。磁場能提高氧的溶解性,這有利于小分子有機物的降解,包括碳和氮的營養成分,為微生物的生長提供營養物質;而萊拉微球菌和人蒼白桿菌對銅的處理效果明顯。本發明對河道污泥區微生物施加磁場,河道內同時發生生化反應、磁生物效應,從而加強微生物對銅的吸附降解。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖。
圖中:1、河水,2、磁場發生裝置,3、活性污泥添加裝置,4、固定樁,5、活性污泥排放管,6、活性污泥馴化池,7、水泵,8、智能控制器,9、鐵芯,10、螺旋線圈,11、變壓器,12、電源,13、河水流速感應器,14、磁場測試儀。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
實施例1,請參閱圖1,本發明提供一種技術方案:一種銅污染河道治理裝置,包括活性污泥添加裝置3、磁場發生裝置2和智能控制器8,活性污泥添加裝置3包括水泵7、活性污泥馴化池6和活性污泥排放管5,水泵7一端連接活性污泥馴化池6,另一端連接活性污泥排放管5,活性污泥排放管5通過固定樁4固定在水1的中間,活性污泥馴化池6內培養萊拉微球菌和人蒼白桿菌,萊拉微球菌和人蒼白桿菌對銅的處理效果非常明顯;
磁場發生裝置2包括磁場測試儀14、電源12、變壓器11、鐵芯9和螺旋線圈10,螺旋線圈10纏繞在鐵芯9的外圍,螺旋線圈10與變壓器11相連接,變壓器11與電源12相連,磁場測試儀14的感應端設置在河水1內,另一端連接智能控制器8,螺旋線圈10設置在的河水的兩側和底部,電源12通過變壓器11控制螺旋線圈10的電流強度大小,從而控制磁場的大小,在河水中形成了一個可變磁場,此磁場作用于河水內,磁場對河水中微生物產生磁性生物效應,磁場測試儀14在河水內檢測磁場強度,智能控制器8連接河水流速感應器13和水泵7,通過河水的流速確定需要磁場的大小。當河水流速為2m/s時,所需磁場強度E=6.5×10-2×2=0.13T=130mT,當河水流量Q為1×106m3(一般河水流量Q為常值)兩個磁場發生裝置之間的間距D=1.8×106×1×10-6=1.8m,兩個活性污泥添加裝置之間的間距d=10D=10×1.8=18m,活性污泥的投放質量M為M=1×102d=1800g,也就是說沿著河水每隔1.8米設置一個磁場發生裝置2,沿著河水每隔18米設置一個活性污泥添加裝置3,而活性污泥的投放量為1800g。
實施例2,請參閱圖1,一種銅污染河道治理裝置,包括活性污泥添加裝置3、磁場發生裝置2和智能控制器8,活性污泥添加裝置3包括水泵7、活性污泥馴化池6和活性污泥排放管5,水泵7一端連接活性污泥馴化池6,另一端連接活性污泥排放管5,活性污泥排放管5通過固定樁4固定在水1的中間,活性污泥馴化池6內培養萊拉微球菌和人蒼白桿菌,萊拉微球菌和人蒼白桿菌對銅的處理效果非常明顯;
磁場發生裝置2包括磁場測試儀14、電源12、變壓器11、鐵芯9和螺旋線圈10,螺旋線圈10纏繞在鐵芯9的外圍,螺旋線圈10與變壓器11相連接,變壓器11與電源12相連,磁場測試儀14的感應端設置在河水1內,另一端連接智能控制器8,螺旋線圈10設置在的河水的兩側和底部,電源12通過變壓器11控制螺旋線圈10的電流強度大小,從而控制磁場的大小,在河水中形成了一個可變磁場,此磁場作用于河水內,磁場對河水中微生物產生磁性生物效應,磁場測試儀14在河水內檢測磁場強度,智能控制器8連接河水流速感應器13和水泵7,通過河水的流速確定需要磁場的大小。當河水流速為4m/s時,所需磁場強度E=6.5×10-2×4=0.26T=260mT,當河水流量Q為5×106m3(一般河水流量Q為常值)兩個磁場發生裝置之間的間距D=1.8×106×5×10-6=9m,兩個活性污泥添加裝置之間的間距d=10D=10×9=90m,活性污泥的投放質量M為M=1×102d=9000g,也就是說沿著河水每隔9米設置一個磁場發生裝置2,沿著河水每隔90米設置一個活性污泥添加裝置3,而活性污泥的投放量為9000g。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,根據本發明的技術方案及其改進構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍內。