CN106277284A - 一种铜污染河道治理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铜污染河道治理装置，包括活性污泥添加装置、磁场发生装置和智能控制器，活性污泥添加装置包括水泵、活性污泥驯化池和活性污泥排放管，水泵一端连接活性污泥驯化池，另一端连接活性污泥排放管，活性污泥驯化池内培养莱拉微球菌和人苍白杆菌；磁场发生器包括磁场测试仪、电源、变压器、铁芯和螺旋线圈，螺旋线圈缠绕在铁芯的外围，螺旋线圈与变压器相连接，变压器与电源相连，磁场测试仪的感应端设置在河水内，另一端连接智能控制器，螺旋线圈设置在的河水的两侧和底部。本发明结构简单，对河道污泥区微生物施加弱变化磁场,河道内同时发生生化反应、磁生物效应，从而加强微生物对铜的生物吸附，无需添加其他化学试剂。

Description

一种铜污染河道治理装置
技术领域
本发明涉及一种河水净化领域，特别是一种铜污染河道治理装置。
背景技术
在冶炼、金属加工、机器制造、有机合成及其他工业的废水中都含有铜，其中以金属加工、电镀工厂所排废水含铜量最高，每升废水含铜几十至几百毫克。这种废水排入水体，会影响水的质量。水中铜含量达0.01毫克／升时，对水体自净有明显的抑制作用；超过3.0毫克／升,会产生异味;超过15毫克／升，就无法饮用。若用含铜废水灌溉农田,铜在土壤和农作物中累积,会造成农作物特别是水稻和大麦生长不良，并会污染粮食籽粒。灌溉水中硫酸铜对水稻危害的临界浓度为 0.6毫克／升。铜对水生生物的毒性很大，有人认为铜对鱼类毒性浓度始于0.002毫克／升,但一般认为水体含铜0.01毫克／升对鱼类是安全的。在一些小河中，曾发生铜污染引起水生生物急性中毒的事件；在海岸和港湾地区，曾发生铜污染引起牡蛎肉变绿的事件。
据调查，中国700多条重要河流，有近50%河段，90% 以上的沿河水域已经遭到污染，一些城市河流甚至完全沦为纳污河，河流治理刻不容缓，一般对于污水处理通常采用生物处理,然而，温度对微生物的生长、繁殖、代谢、物种分布和种群数量等有着重要影响，进而影响污水处理效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜污染河道治理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铜污染河道治理装置，包括活性污泥添加装置、磁场发生装置和智能控制器，所述活性污泥添加装置包括水泵、活性污泥驯化池和活性污泥排放管，所述水泵一端连接活性污泥驯化池，另一端连接活性污泥排放管，所述活性污泥排放管通过固定桩固定在河道的中间，所述活性污泥驯化池内培养莱拉微球菌和人苍白杆菌；
所述磁场发生装置包括磁场测试仪、电源、变压器、铁芯和螺旋线圈，所述螺旋线圈缠绕在铁芯的外围，螺旋线圈与变压器相连接，变压器与电源相连，所述磁场测试仪的感应端设置在河水内，另一端连接所述智能控制器，所述螺旋线圈设置在的河水的两侧和底部，所述电源通过变压器控制螺旋线圈的电流强度大小，从而控制磁场的大小，在河水中形成了一个可变磁场，此磁场作用于河水内，磁场对河水中微生物产生磁性生物效应，磁场测试仪在河水内检测磁场强度，所述智能控制器连接河水流速感应器和水泵，通过河水的流速确定需要磁场的大小。
优选的，所述磁场强度E与河水流速V的关系为E=6.5×10-2V，通过河水一年的流量Q来设置两个磁场发生装置之间的间距D，所述间距D与河水流量的关系为D=1.8×10-6Q。
优选的，所述活性污泥添加装置之间的间距d与磁场发生装置间距D的关系为d=10D，通过间距d确定活性污泥投放的质量M，间距d与活性污泥投放的质量M之间的关系为M=1×102d。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置采用磁场微生物强化系统，通过磁性生物效应提高微生物活性，并通过磁力驱动提高传质效率。因此，克服了低温条件下常规废水处理有机物不稳定和低的降解率的缺点。通过外加磁场，在河水中形成磁力，磁力加速污泥絮体的运动，从而提高污泥的沉淀速率。螺旋线圈对河水中微生物产生磁性生物效应。由于微生物中过渡金属离子存在于生物酶的活性中心，磁场效应使酶活性中心被曝光或包围，使酶的构象变化，酶活性增强。此外，在磁场中，水渗透压和细胞膜透性增强，有利于微生物的养分吸收。磁场能提高氧的溶解性，这有利于小分子有机物的降解，包括碳和氮的营养成分，为微生物的生长提供营养物质；而莱拉微球菌和人苍白杆菌对铜的处理效果明显。本发明对河道污泥区微生物施加磁场,河道内同时发生生化反应、磁生物效应，从而加强微生物对铜的吸附降解。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、河水，2、磁场发生装置，3、活性污泥添加装置，4、固定桩，5、活性污泥排放管，6、活性污泥驯化池，7、水泵，8、智能控制器，9、铁芯，10、螺旋线圈，11、变压器，12、电源，13、河水流速感应器，14、磁场测试仪。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种铜污染河道治理装置，包括活性污泥添加装置3、磁场发生装置2和智能控制器8，活性污泥添加装置3包括水泵7、活性污泥驯化池6和活性污泥排放管5，水泵7一端连接活性污泥驯化池6，另一端连接活性污泥排放管5，活性污泥排放管5通过固定桩4固定在水1的中间，活性污泥驯化池6内培养莱拉微球菌和人苍白杆菌，莱拉微球菌和人苍白杆菌对铜的处理效果非常明显；
磁场发生装置2包括磁场测试仪14、电源12、变压器11、铁芯9和螺旋线圈10，螺旋线圈10缠绕在铁芯9的外围，螺旋线圈10与变压器11相连接，变压器11与电源12相连，磁场测试仪14的感应端设置在河水1内，另一端连接智能控制器8，螺旋线圈10设置在的河水的两侧和底部，电源12通过变压器11控制螺旋线圈10的电流强度大小，从而控制磁场的大小，在河水中形成了一个可变磁场，此磁场作用于河水内，磁场对河水中微生物产生磁性生物效应，磁场测试仪14在河水内检测磁场强度，智能控制器8连接河水流速感应器13和水泵7，通过河水的流速确定需要磁场的大小。当河水流速为2m/s时，所需磁场强度E=6.5×10-2×2=0.13T=130mT，当河水流量Q为1×106m3（一般河水流量Q为常值）两个磁场发生装置之间的间距D=1.8×106×1×10-6=1.8m，两个活性污泥添加装置之间的间距d=10D=10×1.8=18m,活性污泥的投放质量M为M=1×102d=1800g，也就是说沿着河水每隔1.8米设置一个磁场发生装置2，沿着河水每隔18米设置一个活性污泥添加装置3，而活性污泥的投放量为1800g。
实施例2，请参阅图1，一种铜污染河道治理装置，包括活性污泥添加装置3、磁场发生装置2和智能控制器8，活性污泥添加装置3包括水泵7、活性污泥驯化池6和活性污泥排放管5，水泵7一端连接活性污泥驯化池6，另一端连接活性污泥排放管5，活性污泥排放管5通过固定桩4固定在水1的中间，活性污泥驯化池6内培养莱拉微球菌和人苍白杆菌，莱拉微球菌和人苍白杆菌对铜的处理效果非常明显；
磁场发生装置2包括磁场测试仪14、电源12、变压器11、铁芯9和螺旋线圈10，螺旋线圈10缠绕在铁芯9的外围，螺旋线圈10与变压器11相连接，变压器11与电源12相连，磁场测试仪14的感应端设置在河水1内，另一端连接智能控制器8，螺旋线圈10设置在的河水的两侧和底部，电源12通过变压器11控制螺旋线圈10的电流强度大小，从而控制磁场的大小，在河水中形成了一个可变磁场，此磁场作用于河水内，磁场对河水中微生物产生磁性生物效应，磁场测试仪14在河水内检测磁场强度，智能控制器8连接河水流速感应器13和水泵7，通过河水的流速确定需要磁场的大小。当河水流速为4m/s时，所需磁场强度E=6.5×10-2×4=0.26T=260mT，当河水流量Q为5×106m3（一般河水流量Q为常值）两个磁场发生装置之间的间距D=1.8×106×5×10-6=9m，两个活性污泥添加装置之间的间距d=10D=10×9=90m,活性污泥的投放质量M为M=1×102d=9000g，也就是说沿着河水每隔9米设置一个磁场发生装置2，沿着河水每隔90米设置一个活性污泥添加装置3，而活性污泥的投放量为9000g。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种铜污染河道治理装置，其特征是：包括活性污泥添加装置、磁场发生装置和智能控制器，所述活性污泥添加装置包括水泵、活性污泥驯化池和活性污泥排放管，所述水泵一端连接活性污泥驯化池，另一端连接活性污泥排放管，所述活性污泥排放管通过固定桩固定在河道的中间，所述活性污泥驯化池内培养莱拉微球菌和人苍白杆菌；
所述磁场发生装置包括磁场测试仪、电源、变压器、铁芯和螺旋线圈，所述螺旋线圈缠绕在铁芯的外围，螺旋线圈与变压器相连接，变压器与电源相连，所述磁场测试仪的感应端设置在河水内，另一端连接所述智能控制器，所述螺旋线圈设置在的河水的两侧和底部，所述电源通过变压器控制螺旋线圈的电流强度大小，从而控制磁场的大小，在河水中形成了一个可变磁场，此磁场作用于河水内，磁场对河水中微生物产生磁性生物效应，磁场测试仪在河水内检测磁场强度，所述智能控制器连接河水流速感应器和水泵，通过河水的流速确定需要磁场的大小。
2.根据利用权利要求1所述的一种铜污染河道治理装置，其特征在于：
所述磁场强度E与河水流速V的关系为E=6.5×10-2V，通过河水一年的流量Q来设置两个磁场发生装置之间的间距D，所述间距D与河水流量的关系为D=1.8×10-6Q。
3.根据权利要求1所述的一种铜污染河道治理装置，其特征在于：所述活性污泥添加装置之间的间距d与磁场发生装置间距D的关系为d=10D，通过间距d确定活性污泥投放的质量M，间距d与活性污泥投放的质量M之间的关系为M=1×102d。
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