用于污水處理的懸浮填料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于污水處理的懸浮填料，其特征在于：填料整體呈球形，表面設(shè)有改性涂層，直徑在10～60mm，包括填料片和填料核，填料片為半環(huán)形薄片，填料核為空心球體，填料片對(duì)稱地呈輻射狀布置在填料核周圍的三維空間內(nèi)，填料片與填料核同心布置且填料片的內(nèi)徑等于填料核的外徑，該懸浮填料易于掛膜；且填料核為空心，填料在掛膜后易于懸浮。
【專利說(shuō)明】用于污水處理的懸浮填料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，涉及懸浮填料，具體涉及用于污水處理的懸浮填料。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，許多污水處理廠曝氣池在提標(biāo)改造的過(guò)程中將生物懸浮填料以一定比例投入池中，形成泥膜共生的污水處理工藝。該工藝通過(guò)向曝氣池中投加一定數(shù)量的懸浮載體，提高曝氣池中的生物量及生物種類，從而提高曝氣池的處理效率。懸浮填料的材質(zhì)以聚乙烯、聚丙烯為主，適當(dāng)添加輔助成分，密度一般控制為1.0g/cm3左右。所以在曝氣的時(shí)候，與水呈完全混合狀態(tài)，微生物生長(zhǎng)的環(huán)境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細(xì)小，增加了氧氣的利用率。另外，每個(gè)載體內(nèi)外均具有不同的生物種類，內(nèi)部生長(zhǎng)一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好養(yǎng)菌，這樣每個(gè)載體都為一個(gè)微型反應(yīng)器，使硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)同時(shí)存在，從而提高了處理效果。
[0003]此類工藝結(jié)合了活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點(diǎn)，有效地提高了污水處理效率。依靠曝氣池內(nèi)的曝氣和水流的提升作用使載體處于流化狀態(tài)，進(jìn)而形成懸浮生長(zhǎng)的活性污泥和附著生長(zhǎng)的生物膜，這就使得移動(dòng)床生物膜使用了整個(gè)反應(yīng)器空間，充分發(fā)揮附著相和懸浮相生物兩者的優(yōu)越性，使之揚(yáng)長(zhǎng)避短，相互補(bǔ)充。與以往的填料不同的是，懸浮填料能與污水頻繁多次接觸因而被稱為“移動(dòng)的生物膜”。
[0004]懸浮填料有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):
[0005](I)容積負(fù)荷高，緊湊省地。特別對(duì)現(xiàn)有污水處理廠(設(shè)施)升級(jí)改造效果顯著，不增加用地面積僅需對(duì)現(xiàn)有設(shè)施簡(jiǎn)單改造，污水處理能力可有效增加，并提高出水水質(zhì)。
[0006](2)耐沖擊性強(qiáng)，性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。沖擊負(fù)荷以及溫度變化對(duì)工藝的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于對(duì)活性污泥法的影響。當(dāng)污水成分發(fā)生變化或污水毒性增加時(shí)，懸浮填料表層的生物膜對(duì)此耐受性強(qiáng)。
[0007](3)適應(yīng)性強(qiáng)，與曝氣系統(tǒng)可共存。適用于各種曝氣系統(tǒng)，懸浮填料比重略輕于水，且體積遠(yuǎn)大于曝氣孔，不會(huì)堵塞曝氣系統(tǒng)。
[0008](4)生物池?zé)o堵塞，生物池容積得到充分利用，沒有死角。由于填料和水流在生物池的整個(gè)容積內(nèi)都能得到混合，從根本上杜絕了生物池的堵塞可能，因此，池容得到完全利用。
[0009](5)靈活方便。工藝的靈活性體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面，可以采用各種池型(深淺方圓都可)，而不影響工藝的處理效果。另一方面，可以很靈活的選擇不同的填料填充率，達(dá)到兼顧高效和遠(yuǎn)期擴(kuò)大處理規(guī)模而無(wú)需增大池容的要求。對(duì)于原有活性污泥法處理廠的改造和升級(jí)，通過(guò)投加懸浮填料，與原有的工藝能有機(jī)結(jié)合，形成活性污泥-生物膜集成工藝。
[0010](6)使用壽命長(zhǎng)。優(yōu)質(zhì)耐用的生物填料，曝氣系統(tǒng)和出水裝置可以保證整個(gè)系統(tǒng)長(zhǎng)期使用而不需要更換，折舊率低。[0011]對(duì)于廣泛應(yīng)用于污水處理廠提標(biāo)改造的懸浮填料，懸浮填料確實(shí)有效提高了污水廠曝氣池處理效率，特別是對(duì)氨氮的去除，能夠有效地提高。但諸多工程應(yīng)用中，還是發(fā)現(xiàn)了很多函待解決的問(wèn)題:
[0012](I)不易掛膜，市場(chǎng)上的懸浮填料大都采用聚乙烯或聚丙烯材料，此類材料表面特性大都為疏水性，不易掛膜，或掛膜強(qiáng)度不夠，極易脫落。
[0013](2)掛膜后不易懸浮。懸浮填料比重僅比水略輕，掛膜后比重變大，即使是在曝氣的情況下，也不易懸浮，這就必然造成處理效果不理想。
[0014]可以說(shuō)，懸浮填料是污水處理工藝提標(biāo)改造的關(guān)鍵部件，它直接影響處理效果，特別是針對(duì)問(wèn)題(2)所反映出來(lái)的問(wèn)題，掛膜后不易懸浮，是懸浮填料急需解決的重要問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]解決的技術(shù)問(wèn)題:為了解決了懸浮填料不易掛膜和掛膜后不易懸浮的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供用于污水處理的懸浮填料。
[0016]技術(shù)方案:本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)達(dá)到上述目的。
[0017]本發(fā)明提供用于污水處理的懸浮填料，填料整體呈球狀，表面設(shè)改性涂層，直徑在10~60mm，所述懸浮填料包括填料片和填料核，填料片為半環(huán)形薄片，填料核為空心球體，填料片對(duì)稱地呈輻射狀布置在填料核周圍的三維空間內(nèi)，填料片與填料核同心布置且填料片的內(nèi)徑等于填料核的外徑。 [0018]所述用于污水處理的懸浮填料，至少2個(gè)填料片對(duì)稱地位于通過(guò)填料核中心的水平平面內(nèi)，其余填料片對(duì)稱地位于通過(guò)填料核中心的垂直平面內(nèi)。
[0019]所述填料整體注塑而成,整體呈球形,直徑在10~60mm。
[0020]所述填料片直徑為10~60mm,厚度為0.5~1.5mm。所述填料核表層用輕質(zhì)防腐材料密封，內(nèi)部空心，表層厚度為0.5~1.5mm。
[0021]所述懸浮填料材料采用輕質(zhì)防腐材料，如高密度聚乙烯。優(yōu)選地，在所述懸浮填料材料中，加入適量的抗氧化劑。
[0022]所述改性涂層可以是活性炭、硅藻土或比表面積較大的材料，并用粘結(jié)劑粘附在懸浮填料表面。
[0023]所述填料片的表面為波紋狀，波紋高度為0.5~2.0mm。
[0024]根據(jù)填料片直徑的不同，可通過(guò)改變填料核直徑來(lái)調(diào)整整個(gè)懸浮填料的比重，填料核直徑可為2.5~9.5mm,懸浮填料的比重可控制在0.86~0.92g/cm3。
[0025]所述懸浮填料可以單個(gè)獨(dú)立工作，也可以通過(guò)纖維或塑料等編制成串后工作。
[0026]有益效果:
[0027]本發(fā)明涉及的用于污水處理的懸浮填料，優(yōu)點(diǎn)和效果是:
[0028](I)易掛膜:表層固定改性涂層，改善了懸浮填料的疏水特性，使填料易于掛膜；
[0029](2)掛膜后易于懸浮:將填料核設(shè)計(jì)成空心，通過(guò)控制填料核直徑大小可調(diào)整整個(gè)懸浮填料的比重，使填料在掛膜后易于懸??；
[0030](3)比表面積大:表層固定改性涂層，且表面通過(guò)壓制做波紋處理，有效增大了比表面積；
[0031](4)分布均勻:可通過(guò)選擇不同的填料核直徑而在水深方向上布置不同比重填料，使填料呈現(xiàn)均勻分布狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)更高效的處理效果；
[0032](5)工作方式靈活:懸浮填料可以以一種比重方式工作，也可以多個(gè)比重按一定比例配比后工作；可以散裝投入后工作，在處理池兩側(cè)用網(wǎng)袋或隔網(wǎng)圈存；也可以通過(guò)纖維繩編織成串后工作。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本發(fā)明的填料的橫剖面圖；
[0034]圖2為本發(fā)明的填料的縱剖面圖；
[0035]圖3為本發(fā)明的填料單片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]其中，1-填料片；2_填料核；3_改性涂層。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面的實(shí)施例可使本專業(yè)技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0038]實(shí)施例1
[0039]用于污水處理的懸浮填料，整體呈球形，表面設(shè)有改性涂層，直徑在10~60mm，整體注塑而成。懸浮填料的材料采用輕質(zhì)防腐材料，在本實(shí)施例中，為高密度聚乙烯。懸浮填料包括填料片I和填料核2，填料片I為半環(huán)形薄片，直徑為10~60mm，厚度為0.5~1.5mm,填料核2為空心球體，表層用高密度聚乙烯密封，內(nèi)部空心，表層厚度為0.5~
1.5mm，填料片I對(duì)稱地呈輻射狀布置在填料核2周圍的三維空間內(nèi)，填料片I與填料核2同心布置且填料片I的內(nèi)徑等于填料核2的外徑，填料表面涂用改性涂層3處理。
[0040]如圖1所示，本實(shí)施例的懸浮填料包括10個(gè)填料片1，其中2個(gè)填料片I對(duì)稱地位于通過(guò)填料核2中心的水平面內(nèi)，其余8個(gè)填料片I兩兩對(duì)稱地位于通過(guò)填料核2中心的垂直平面內(nèi)。
[0041]污水腐蝕性較強(qiáng)，易使填料產(chǎn)生老化和破損現(xiàn)象，縮短填料的使用壽命，可在懸浮填料材料中加入適量的抗氧化劑。
[0042]填料表面的涂層可以是活性炭、硅藻土或比表面積較大的材料，用粘結(jié)劑粘附在懸浮填料表面。在本實(shí)施例中，所述涂層采用活性炭。由于填料表面固定有活性炭改性涂層，改善了填料材料的疏水特性，使得填料片易于掛膜。
[0043]填料片表面為波紋狀，波紋高度為0.5~2.0mm。在本實(shí)施例中，波紋狀通過(guò)模具壓制。由于填料片表面壓制了波紋，有效增大了比表面積，增大了掛膜面積，增強(qiáng)了處理效果O
[0044]由于填料核被設(shè)計(jì)成空心，根據(jù)填料片直徑的不同,可通過(guò)改變填料核直徑來(lái)調(diào)整整個(gè)懸浮填料的比重，而使填料在掛膜后易于懸浮。填料核直徑可為2.5~9.5_，懸浮填料的比重控制在0.86~0.92g/cm3。
[0045]由于填料密度接近于水，依靠曝氣池內(nèi)的曝氣和水流的提升作用使填料處于流化狀態(tài)，進(jìn)而形成懸浮生長(zhǎng)的活性污泥和附著生長(zhǎng)的生物膜，充分發(fā)揮附著相和懸浮相生物兩者的優(yōu)越性。同時(shí)，填料在水中的隨著曝氣而翻滾，可以進(jìn)一步對(duì)空氣氣泡進(jìn)行剪切作用，使空氣氣泡更加細(xì)小，增加了氧氣傳遞效率。另外，每個(gè)填料表層生物膜內(nèi)外存在氧的梯度，能生長(zhǎng)不同類型的生物種類，內(nèi)部生長(zhǎng)一些厭氧菌或兼氧菌，外部則為好養(yǎng)菌，這樣每個(gè)填料都可以看成一個(gè)微型的厭氧/缺氧/好氧反應(yīng)器，可實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化的同步進(jìn)行，從而提高了處理效果。
[0046]通過(guò)向活性污泥工藝曝氣池中投加一定數(shù)量的本發(fā)明的懸浮填料，可以提高曝氣池中的生物量及生物種類,從而提高系統(tǒng)的處理效率。
[0047]上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明，不是對(duì)本發(fā)明的限定，任何對(duì)本發(fā)明簡(jiǎn)變換后的方案均屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.用于污水處理的懸浮填料，其特征在于:填料整體呈球形，表面設(shè)改性涂層，直徑在10~60mm，包括填料片和填料核，填料片為半環(huán)形薄片，填料核為空心球體，填料片對(duì)稱地呈輻射狀布置在填料核周圍的三維空間內(nèi)，填料片與填料核同心布置且填料片的內(nèi)徑等于填料核的外徑。
2.如權(quán)利要求1所述的用于污水處理的懸浮填料，其特征在于:至少2個(gè)填料片對(duì)稱地位于通過(guò)填料核中心的水平平面內(nèi)，其余填料片對(duì)稱地位于通過(guò)填料核中心的垂直平面內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于污水處理的懸浮填料，其特征在于:所述改性涂層是活性炭或娃藻土。
4.如權(quán)利要求1所述的用于污水處理的懸浮填料，其特征在于:所述填料片的表面為波紋狀，波紋高度為0.5~2.0mm。
5.如權(quán)利要求1所述的 用于污水處理的懸浮填料，其特征在于:所述懸浮填料的材料是輕質(zhì)防腐材料。
【文檔編號(hào)】C02F3/10GK103951043SQ201410143718
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】蔡健明, 操家順, 周碧波, 陳培, 林俊雄, 李超, 薛朝霞 申請(qǐng)人:河海大學(xué), 南京河?？萍加邢薰?br>