申请日2014.03.03
公开(公告)日2015.04.22
IPC分类号C02F1/34; C02F1/50
摘要
本发明公开了一种利用污水厂鼓风机噪声协同药物进行出水杀菌的方法。它是将污水厂鼓风机房设置在接触池附近，基于鼓风机高分贝噪声自身的可杀菌特性，利用收声罩收集噪声，将鼓风机噪声按0.3-1个/m3布点导入接触池，配合药物协同杀菌20 min以上，达到对污水厂出水的协同杀菌效果。本方法在治理污水处理过程中噪声污染的同时，能将噪声用于出水杀菌，可减少二次污染，是一种低碳环保，污染治理及其资源化利用相结合的新方法。
权利要求书
1.一种利用污水厂鼓风机噪声协同药物进行出水杀菌的方法，依次包括如下步骤：
A、鼓风机噪声收声与导出：对各鼓风机安装收声罩，该收声罩以减少噪声能量损失为原则，收集并导出后噪声能量损失<10%;
B、噪声导入接触池后的多点布置：将噪声导入接触池内，根据接触池面积和出水量布点，按每立方米0.3-1个布放;
C、噪声与药物协同杀菌：药物接触时间>20min，药物加入口设在噪声导入口处，以提高药物在水中的分散程度。
2.根据权利要求1所述的利用污水厂鼓风机噪声协同药物进行出水杀菌的方法，其特征在于，噪声源来自污水处理厂鼓风机所产生噪声，该类鼓风机单机噪声在110dB以上。
3.根据权利要求1或2所述的利用污水厂鼓风机噪声协同药物进行出水杀菌的方法，其特征在于，所用杀菌药物为现有各类污水处理常用杀菌药物。
说明书
一种利用污水厂鼓风机噪声协同药物进行出水杀菌的方法
技术领域
本发明涉及污水的杀菌方法，属于新能源及节能技术技术领域。
背景技术
噪声是发声体做无规则时发出的声音，声音由物体振动引起，以波的形式在一定的介质(如固体、液体、气体)中进行传播，通常所说的噪声污染是指人为造成的。从生理学观点来看，凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要的声音，统称为噪声。工业噪声是工厂的各种设备产生的噪声。工业噪声的声级一般较高，对工人及周围居民带来较大的影响。
鼓风机房是城市污水 处理厂和垃圾处理厂内污水鼓风曝气工艺的主要生产车间。在小型污水厂，污水曝气处理需要的风量较小，声压较高，因此，鼓风机房内通常布置罗茨鼓风机鼓风，输送污水生物降解所需要的氧气。罗茨鼓风机运行时的噪声相当高，单机进口噪声级在96-117dB，出口噪声级在105-125dB，多台罗茨鼓风机同时运行时，鼓风机房内的叠加总噪声级通常在115dB左右。风机噪声A声级达到80dB时，普通谈话听不清;达到90dB时，就得大声谈话;达到100-110dB时，即使大声喊叫也听不清。鼓风机噪声的治理方法主要是采用消声器和隔声、隔振技术，即安装消声器、建立隔声罩、隔振和管道包扎等。 噪声是一种能量污染，比如噪声达到160dB的喷气式飞机，其声功率约为10000W;噪声达140dB的大型鼓风机，其声功率约为100W。噪声会使人失眠、血压升高、情绪烦躁和损害听力，但噪声也可以用来为人类服务。利用噪声共振的原理，可以实现噪声驱蚊、噪声除草、噪声发电、噪声制冷、噪声除尘等。
例如，中国专利CN202652105U，该实用新型专利公开了一种降低环境噪声并同时利用噪声发电的装置。该装置主要包括噪声采集腔、亥姆霍兹共振腔、压电薄膜、吸声腔、能量转化存储电路板等组件。筒壁式采集腔采集环境中的噪声，亥姆霍兹共振腔在加强噪声振动幅度的同时降低噪声，加强后的噪声振动波作用在30mm厚的聚偏氟乙烯压电薄膜上，压电薄膜产生的电荷存储在带有法拉第准电容器的存储电路板。透射和衍射的噪声波通过两套压电薄膜到达吸声腔的时候将被吸声腔内部的吸声材料吸收。根据降噪、发电的需求，该装置可以有多种组合方式，装置吸收噪声频率范围31.5Hz-20000Hz，不但适用于施工工地、工程现场、KTV、酒吧、铁路沿线等场所，同时可以灵活安装于隔声房、隔声罩内部及隔声屏表面。
中国专利201310149005，公开了一种噪声利用装置，它包括外壳和设在外壳上的防护罩，所述外壳内设有鼓膜声波接收器、压电陶瓷板、整流装置和升压装置;所述鼓膜声波接收器固定在靠近防护罩位置的外壳上，所述压电陶瓷板与鼓膜声波接收器连接固定;所述整流装置串联在压电陶瓷板与升压装置之间。通过上述方式，该发明能够吸收噪声，美化环境，利用噪声发出电能，化害为利，且造价低廉。
污水消毒是生活污水和某些工业废水处理系统中杀灭有害的病原微生物的水处理过程。生活污水和某些工业废水中不但存在着大量细菌，并常含有病毒、阿米巴孢囊等。它们通过一般的废水处理过程还不能被灭绝。城市污水处理系统中普通生物滤池只能除去大肠杆菌80-90%，活性污泥法也只能除去90-95%。为了防止疾病的传播，污水(废水)一般经机械、生化二级处理后，有时仍需要进行消毒处理，常用的消毒处理方法主要为加药消毒，主要有：加氯消毒，臭氧法消毒，级次氯酸钠法、二氧化氯法消毒等。目前，研究中陆续开发了紫外杀菌、电场杀菌、超声杀菌以及各类杀菌方法的协同使用。例如：
中国专利CN1254277 C，公开了一种紫外线污水消毒系统与方法。它主要用于处理含废物液体的紫外线(UV)消毒系统和方法，在结构和设计上至少有一个紫外线光源或灯起有效作用，其中紫外线光源或灯不浸没在液体中。紫外线光源布置在待消毒液体的外部，通过待消毒液体外部的至少一个紫外线剂量区进行照射，其中紫外线射入垂直立管结构中的至少一个剂量区。至少一个界面板用于提供紫外线消毒表面区，以及提供平衡pH值、影响出水化学特性、降低有机化学药品含量等附加处理措施。
中国专利101263922，公开了一种超声波杀菌机，包括支撑装置和杀菌容器，杀菌容器的底部设有超声波换能器，超声波换能器的上面设有传送装置，传送装置的两端分别安装在驱动辊和被动辊上，驱动辊和被动辊之间的传送装置上设有支撑辊和导向装置，超声波换能器通过电缆线与超声波发生器连接;所说驱动辊通过传动带与减速机连接，减速机与电机连接。本发明结构设计合理、使用方便，将要杀菌的食品放在传送装置的被动辊端，匀速通过超声波换能器，再由传送装置的驱动辊端输出，实现了杀菌过程自动化，解决了现有技术杀菌不彻底和营养成分破坏的技术问题，该发明主要用于水果罐头、牛奶、果汁、酱油、饮用水及酒类等含液体或液体的瓶装或袋装食品的杀菌。
中国专利CN1872710公开了一种采用超声波清洁的紫外线水体杀菌装置，它由外壳和紫外线灯管构成，外壳上设置有进水口和出水口，紫外线灯管密封地设置在外壳内，紫外线灯管上设置有电极，电极伸出所述的外壳，外壳的内侧固定设置有一个超声波换能器，超声波换能器与一个超声波信号发生器连接，超声波信号发生器与一个电源连接。紫外线杀菌灯需要清洁灯管时，向外壳中注入水，启动超声波信号发生器，超声波信号发生器产生高频振荡信号，通过换能器转换成机械振荡，水中不断产生微小气泡并不断破裂，从而对紫外线灯管表面不断进行冲击，使紫外线灯管的污垢迅速剥落，从而达到紫外线灯管表面净化的目的。本发明可以方便的去除本身积累的污垢，提高了紫外线杀菌灯的杀菌功效。
中国专利CN102923814A，超声波协同紫外线杀菌的水处理装置。发明公开一种超声波协同紫外线杀菌的水处理装置，在筒体外壳的侧壁中间开有相对筒体外壳轴线对称的同轴线的进水孔和出水孔，在筒体外壳侧壁上还开了一个矩形孔，矩形孔中设置清洗槽，清洗槽中有沿筒体外壳的轴向等距分布的四个超声波换能器，筒体外壳内腔中同轴套装石英套管，石英套管内部套有中压紫外灯;将清洁水充满筒体外壳内，关闭进水孔和出水孔，中压紫外灯和超声波换能器工作，工作稳定之后同时打开进水孔和出水孔使待处理水进入到筒体外壳内，中压紫外灯与超声波换能器协同处理，处理后延后关闭中压紫外灯和超声波换能器，很大程度上增强了单独使用紫外线杀菌的效果，超声波还能保持对石英套管和筒体内壁的清洗。
中国专利CN102267775 A基于超声、紫外线协同杀菌的饮用水生产装置，本发明公开了一种饮用水的饮用水生产装置，包括锰砂过滤器，石英砂过滤器，活性炭过滤器，精细过滤器，超声波-紫外线协同杀菌器，超滤过滤器，其中，超声波-紫外线协同杀菌器包括壳体，出水口，进水口，高频超声波辐射头，低频超声波辐射头，高频超声波发生器，低频超声波发生器，紫外杀菌灯套。本发明采用多重过滤工艺对水中大于0.001μm悬浮物进行截留，利用超声波-紫外线协同杀菌新技术对水进行灭菌，既能完整保留山泉水或天然矿泉水中有益人体健康的微量元素和矿物质，又能从根本上消除由传统臭氧杀菌技术产生的一种潜在的致癌副产物——溴酸盐，从而保证了山泉饮用水的安全健康。
发明内容
本发明的目的是针对已有技术方案的不足，提供一种利用污水厂鼓风机噪声协同药物进行二级生物处理出水杀菌的方法。
技术方案：一种利用污水厂鼓风机噪声协同药物进行出水杀菌的方法，它是将污水厂鼓风机房设置在接触池附近，利用实验中已发现的高分贝(>110dB)鼓风机噪声自身的可杀菌特性，将鼓风机噪声通过收声装置导入接触池，配合药物达到对污水厂出水的协同杀菌效果。具体步骤是：
A、鼓风机噪声收声与导出：对各鼓风机安装收声罩，该收声罩以减少噪声能量损失为原则，收集并导出后噪声能量损失<10%;
B、噪声导入接触池后的多点布置：将噪声导入接触池内，布点可根据接触池面积和出水量，按0.3 -1个/m3;
C、噪声与药物协同杀菌：药物接触时间>20 min，药物加入口可设在噪声导入口处，提高药物在水中的分散程度。
本发明所用的污水厂鼓风机噪声收集系统装置，包括了收声区、导声区和分声区三部分组成，其中，收声区包括了反射罩1、收声罩2、收缩段3等部分;导声区由直线导声管4和弯头5组成;分声区包括了分声罩6、分声管7、分声孔8等部分;多台风机汇集噪声时设置了汇声段10;它的各部分罩壁或管壁均由光洁表面的金属材料制成，厚度为10~30mm;降噪层9则由5~10mm的阻尼层和20~50mm的软性材料包裹构成，设在金属壳体外层，主要防止少量鼓风机噪声的透过。
本装置的反射罩为圆弧形(中心角a1为15~30°)，主要是将与导声的反向噪声发射回来以降低噪声损失;收声罩主要是将风机噪声收集汇聚，收缩段收缩段为锥形，角度a2为15~30°，主要是将经收声罩收集的声音汇聚在一定范围内并导入导声管;汇声段主要满足多个收声罩并用时，噪声汇集在同一导声管内，汇集入口集中在管道一侧，倾斜度a4倾斜45°，另一侧倾斜a5为15~30°，以将汇入噪声折射为导声管同向;弯头角度a3为45°，主要是折射噪声并减低噪声损耗;收声罩主要为满足接触池灭菌面积较大，是将噪声由导声管分散开的装置;分声管可根据实际接触池面积设计数量，其将噪声从分声罩中导入水中，分声管数目>1根/ m2;分声孔是在分声管没入水下部分开的细孔，是噪声进入水体的通道，分声孔数量为9~15个/根。分声管可与加药管相邻设置，噪声入水后造成邻近区域水体震荡，加快药物分散并提高药物杀菌效果，加上高能噪声自身一定杀菌能力，从而起到协同药物杀菌的功能。
有益效果：①本方法首先需将污水厂鼓风机噪声进行收集，此过程是对污水厂鼓风机噪声源的屏蔽、治理;②本方法是利用污水厂主要噪声污染，即鼓风机的高分贝噪声污染，用于出水口微生物杀菌处理，是对噪声污染的资源化利用的创新探索;③本方法同时利用了噪声导入水后所产生的震动作用，增加杀菌药物的分散度及其与微生物间的接触几率，提高杀菌效果;④本方法充分利用噪声自身杀菌及增加药物杀菌的特性，可达到更好的污水厂出水杀菌效果;⑤本方法采用噪音协同药物杀菌，在应用过程中，可以减少原有药物用量，节约成本;⑥本方法在治理污水处理过程中噪声污染的同时，能将噪声用于出水杀菌，可减少二次污染，是一种低碳环保，污染治理及其资源化利用相结合的新技术，具有广阔的发展空间与市场前景。