本發(fā)明涉及一種生物填料及其安裝結(jié)構(gòu)與方法，尤其涉及一種可機(jī)械快速紡織生產(chǎn)的，采用仿生學(xué)蛛網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有用材省、疏密有序、生物膜掛膜成長(zhǎng)快、生物附著量大等特點(diǎn)的生物填料及其安裝結(jié)構(gòu)與方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及生物污/廢水處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前生物處理污/廢水技術(shù)有多種，其中生物處理的方法又分為：投加填料的處理方法和不投加填料的處理方法；二者相比較，投加填料的系統(tǒng)污泥成長(zhǎng)環(huán)境相對(duì)固定，不同分區(qū)內(nèi)填料上的微生物分工更加明確，因此更加易于滿足使用要求，應(yīng)用更為廣泛，根據(jù)填料上的微生物的種類可分為缺氧、厭氧、好氧型微生物填料。

而目前固定綁扎類生物填料以組合填料、彈性填料、生物繩類編織填料為主，其中：組合填料(由片骨架+掛膜絲組成)和彈性填料(毛刷式)均不能實(shí)現(xiàn)全機(jī)械化生產(chǎn)，需要大量勞動(dòng)力的投入，生產(chǎn)成本較高；而生物繩類編織填料多用編織機(jī)制作，生產(chǎn)速度緩慢，因此也難以大規(guī)模生產(chǎn)，且耗材較高，價(jià)格較為昂貴。

以下對(duì)比文件公開了現(xiàn)有的幾種生物填料：

對(duì)比文件1：CN105439278A公開了一種生物填料及包含該生物填料的填料網(wǎng)，其生物填料，包括填料本體，所述填料本體的外壁吸附有多個(gè)細(xì)菌團(tuán)，所述細(xì)菌團(tuán)由中心到外壁依次設(shè)有厭氧菌層和好氧菌層。包含該生物填料的填料網(wǎng)，還包括框架，多個(gè)所述生物填料的端部固定在所述框架上，所述生物填料在所述框架內(nèi)交叉成網(wǎng)狀。

對(duì)比文件2：CN203999098U公開了一種繩型生物填料，包括中心繩、緊固層、外側(cè)支撐層和外側(cè)纖維層，外側(cè)支撐層和外側(cè)纖維層通過(guò)緊固層同向旋轉(zhuǎn)螺旋地連接在中心繩上，緊固層與外側(cè)支撐層十字交叉連接，緊固層與外側(cè)纖維層十字交叉連接，外側(cè)支撐層和外側(cè)纖維層相互間隔設(shè)置。

對(duì)比文件3：CN103951081B公開了一種固定式生物活性填料制備及應(yīng)用，填料由載體和包埋體組成，填料固定于預(yù)制框架上構(gòu)成固定式生物活性填料；載體由多層聚乙烯醇無(wú)紡布和一層紡織物構(gòu)成；包埋體由包埋液經(jīng)硼酸交聯(lián)固定而成；包埋液由細(xì)菌濃縮液和聚乙烯醇溶液混合而成。

上述對(duì)比文件的生物填料中：

對(duì)比文件1公開的生物填料主要是通過(guò)在填料本體的外壁吸附細(xì)菌層，并根據(jù)厭氧菌和好氧菌的特性，將好氧層設(shè)置在外側(cè)，通過(guò)好氧菌和厭氧菌的聯(lián)合設(shè)置，提高污水處理效率。

對(duì)比文件2中公開的生物填料為一種典型的繩類編制填料，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)，單位面積耗材較高，投資成本高。

對(duì)比文件3中公開的生物填料是將紡織物固定在預(yù)制框架上，仍然需要部分手工生產(chǎn)，且一般預(yù)制框架具有一定的硬度，也不太方便運(yùn)輸?shù)取?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可機(jī)械快速紡織生產(chǎn)的污/廢水處理生物填料及其安裝結(jié)構(gòu)與方法，該生物填料采用仿生學(xué)蛛網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有用材省、疏密有序、生物膜掛膜成長(zhǎng)快、生物附著量大等優(yōu)點(diǎn)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

提供一種生物填料，包括：

若干個(gè)掛膜單元，若干掛膜單元之間呈矩陣排列；

每個(gè)掛膜單元包括若干骨架和掛膜網(wǎng)絲，所述若干骨架交叉形成每個(gè)掛膜單元的中心，所述掛膜網(wǎng)絲由所述中心往四周從密到疏分布在骨架上，使每個(gè)掛膜單元形成蛛網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，

所述掛膜單元的掛膜網(wǎng)絲呈多圈正多邊形排列或者呈放射狀排列。

進(jìn)一步地，

所述正多邊形為正四邊形、正六邊形、正八邊形。

優(yōu)選地，

所述生物填料的骨架為錦綸、滌淪材料。

優(yōu)選地，

所述生物填料的掛膜網(wǎng)絲為親水性良好的維綸材料。

進(jìn)一步地，

所述生物填料是采用紡織機(jī)械制成的具有平面二維結(jié)構(gòu)的填料。

本發(fā)明還提供上述生物填料的安裝結(jié)構(gòu)，

所述安裝結(jié)構(gòu)為折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)，所述折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)為等寬折頁(yè)立體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，

以所述等寬折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)的折線方向?yàn)樨Q向，其橫向設(shè)有至少兩排穿孔。

本發(fā)明還提供上述生物填料的安裝方法，

所述安裝方法是將所述生物填料加工折疊成折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)后進(jìn)行安裝，所述折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)為等寬折頁(yè)立體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，

所述安裝方法具體是沿所述等寬折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)的折線豎向布置，然后采用繩或鋼筋穿過(guò)橫向設(shè)置在等寬折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)上的穿孔，實(shí)現(xiàn)固定安裝。

本發(fā)明的生物填料應(yīng)用在污水處理設(shè)備中，具體是將上述生物填料折疊成等寬折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)后，固定安裝在污水處理設(shè)備的厭氧池、水解池或者好氧池內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的生物填料采用仿生學(xué)蛛網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)不僅可節(jié)約填料的材料用量，又可保證微生物迅速掛膜成長(zhǎng)，膜層由每個(gè)掛膜單元的中心點(diǎn)向四周蔓延生長(zhǎng)，逐漸增厚；具有用材省、疏密有序、生物膜掛膜成長(zhǎng)快、生物附著量大等優(yōu)點(diǎn)。

2、本發(fā)明的生物填料其骨架采用錦綸、滌淪材料，掛膜網(wǎng)絲為親水性良好的維綸材料，因此可以采用紡織的方法制作得到具有仿生學(xué)蛛網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的生物填料，能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)，大大降低了傳統(tǒng)生物填料必須依靠部分人工生產(chǎn)的成本，減少了污水處理的投資。

同時(shí)，采用親水性良好的維綸材料，生物掛膜更加容易，也更穩(wěn)固，可以提高生物膜掛膜的速度和生物附著數(shù)量，在水處理中可以提高水處理的效率，降低水處理成本。

3、本發(fā)明中的生物填料由于采用常規(guī)紡織機(jī)械制作得到，采用平面二維結(jié)構(gòu)，呈平面形式，因此可以折疊成卷，便于運(yùn)輸，大大節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用。

4、本發(fā)明提供的生物填料的安裝結(jié)構(gòu)為等寬折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)，相比一般填料安裝時(shí)使用的平面二維結(jié)構(gòu)，其具有更好的空間獨(dú)立性和穩(wěn)定性，且由于折疊空間結(jié)構(gòu)相比平面結(jié)構(gòu)具有更大的接觸面積，可以捕獲更多的污染物，提高處理效率。

5、本發(fā)明中的生物填料的安裝方法和傳統(tǒng)生物填料也具有不同：是將平面二維結(jié)構(gòu)的生物填料加工折疊成等寬的折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝。相比傳統(tǒng)生物填料的直接安裝方法，該種安裝方法方便快捷，而且能保證填料的空間穩(wěn)定性，可以更大限度的捕獲水中污染物。

6、可以通過(guò)將本發(fā)明的生物填料安裝在污水處理設(shè)備的厭氧池、水解池或者好氧池內(nèi)，進(jìn)行污水處理，由于該生物填料采用仿生學(xué)(蛛網(wǎng))的原理，一方面可以節(jié)約材料的用料，減少污水處理投資；另一方面可以提高單位體積的填料掛泥量大，其攔截污染物的能力更強(qiáng)，在相同處理能力和附著微生物量時(shí)，污水處理的成本僅為使用其他彈性填料、組合填料的一半左右。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中生物填料的掛膜單元其掛膜網(wǎng)絲呈多圈正四邊形排布示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2中生物填料的掛膜單元其掛膜網(wǎng)絲呈多圈正六邊形排布示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3中生物填料的掛膜單元其掛膜網(wǎng)絲呈多圈正八邊形排布示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例4中生物填料的掛膜單元其掛膜網(wǎng)絲呈放射狀排布示意圖；

圖5為本發(fā)明生物填料的等寬折頁(yè)立體結(jié)構(gòu)的安裝立體圖(單片)；

圖6為圖5的安裝平面圖(單片)；

上述附圖標(biāo)記：

1-骨架；2、掛膜網(wǎng)絲；3-穿孔；4、鋼筋(繩)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種生物填料，包括：

若干個(gè)掛膜單元，若干掛膜單元之間呈矩陣排列；

每個(gè)掛膜單元包括若干骨架1和掛膜網(wǎng)絲2，所述若干骨架1交叉形成每個(gè)掛膜單元的中心，所述掛膜網(wǎng)絲2由所述中心往四周從密到疏分布在骨架1上，使每個(gè)掛膜單元形成蛛網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中的掛膜單元的掛膜網(wǎng)絲2呈多圈正四邊形排列設(shè)置。

本實(shí)施例中的骨架1采用錦綸材料；掛膜網(wǎng)絲2采用親水性良好的維綸材料。

本實(shí)施例中的生物填料采用常規(guī)紡織機(jī)械制成具有平面二維結(jié)構(gòu)的填料。

實(shí)施例2

如圖2所示，本實(shí)施例提供的生物填料與實(shí)施例1的區(qū)別在于：

本實(shí)施例中的掛膜單元的掛膜網(wǎng)絲2呈多圈正六邊形排列設(shè)置。

骨架1采用滌淪材料。

實(shí)施例3

如圖3所示，本實(shí)施例提供的生物填料與實(shí)施例1的區(qū)別在于：

本實(shí)施例中的掛膜單元的掛膜網(wǎng)絲2呈多圈正八邊形排列設(shè)置。

骨架1采用滌淪材料。

實(shí)施例4

如圖4所示，本實(shí)施例提供的生物填料與實(shí)施例1的區(qū)別在于：

本實(shí)施例中的掛膜單元的掛膜網(wǎng)絲2呈放射狀排列設(shè)置。

上述實(shí)施例1-4所述的生物填料中，實(shí)施例1-3的生物填料屬于掛膜網(wǎng)絲2呈多圈正多邊形排列設(shè)置的情形，當(dāng)然本發(fā)明中的正多邊形并不局限于上述3個(gè)實(shí)施例所例舉的正四邊形(圖1)、正六邊形(圖2)、正八邊形(圖3)。實(shí)施例4的生物填料為掛膜網(wǎng)絲2呈放射狀排列的情形，此種情形由于掛膜網(wǎng)絲2重合較多，在利用率方面相比實(shí)施例1-3所述的正多邊形排列的情形略差，因此，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1-3所述情形的生物填料。

如圖5-6所示，上述實(shí)施例1-4在安裝時(shí)，是先將經(jīng)過(guò)紡織機(jī)械制成的平面形式的填料加工折疊成等寬折頁(yè)立體結(jié)構(gòu)后進(jìn)行安裝；

具體安裝時(shí)，是沿所述等寬折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)的折線豎向布置，然后橫向采用鋼筋(繩)4穿接固定安裝。

所述等寬折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)的上、下端分別橫向設(shè)有一排穿孔3，上、下排分別采用一根鋼筋(繩)4穿過(guò)所述等寬折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)的上、下端的穿孔3實(shí)現(xiàn)固定安裝。

具體將上述實(shí)施例1-4所述的生物填料應(yīng)用到污水處理設(shè)備中時(shí)，是將生物填料折疊成等寬折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)后，固定安裝在污水處理設(shè)備的厭氧池、水解池或者好氧池內(nèi)，具體是通過(guò)將鋼筋(繩)4穿過(guò)等寬折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)上、下端橫向設(shè)置的多排穿孔3，將所述生物填料固定安裝在污水處理設(shè)備的厭氧池、水解池或者好氧池內(nèi)。在處理污水/廢水的過(guò)程中，生物膜從每個(gè)掛膜單元的中心往四周開始逐漸生長(zhǎng)擴(kuò)大，最終形成獨(dú)特的空間立體結(jié)構(gòu)，降解水中污染物。

當(dāng)然在固定安裝時(shí)，也可以根據(jù)實(shí)際需要，在等寬折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)上橫向設(shè)置多排穿孔，采用多根鋼筋(繩)4將生物填料固定在污水處理設(shè)備中。

本發(fā)明的生物填料采用仿生學(xué)蛛網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)不僅可節(jié)約填料的材料用量，又可保證微生物迅速掛膜成長(zhǎng)，膜層由每個(gè)掛膜單元的中心點(diǎn)向四周蔓延生長(zhǎng)，逐漸增厚；具有用材省、疏密有序、生物膜掛膜成長(zhǎng)快、生物附著量大等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的生物填料其骨架1采用錦綸、滌淪材料，掛膜網(wǎng)絲2為親水性良好的維綸材料，因此可以采用紡織的方法制作得到具有仿生學(xué)蛛網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的生物填料，能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)，大大降低了傳統(tǒng)生物填料必須依靠部分人工生產(chǎn)的成本，減少了污水處理的投資。

同時(shí)，采用親水性良好的維綸材料，生物掛膜更加容易，也更穩(wěn)固，可以提高生物膜掛膜的速度和生物附著數(shù)量，在水處理中可以提高水處理的效率，降低水處理成本。

本發(fā)明中的生物填料為采用常規(guī)紡織機(jī)械制作得到的平面二維結(jié)構(gòu)的填料，呈平面形式，因此可以折疊成卷，便于運(yùn)輸，大大節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用。

本發(fā)明提供的生物填料的安裝結(jié)構(gòu)為等寬折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)，相比一般填料安裝時(shí)使用的平面二維結(jié)構(gòu)，其具有更好的空間獨(dú)立性和穩(wěn)定性，且由于折疊空間結(jié)構(gòu)相比平面結(jié)構(gòu)具有更大的接觸面積，可以捕獲更多的污染物，提高處理效率。

本發(fā)明中的生物填料的安裝方法時(shí)也區(qū)別于傳統(tǒng)生物填料：是將平面二維結(jié)構(gòu)的生物填料加工折疊成等寬的折頁(yè)形立體結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝。相比傳統(tǒng)生物填料的直接安裝方法，該種安裝方法方便快捷，而且能保證填料的空間穩(wěn)定性，可以更大限度的捕獲水中污染物。

在將本發(fā)明的生物填料安裝在污水處理設(shè)備的厭氧池、水解池或者好氧池內(nèi)進(jìn)行污水處理時(shí)，由于該生物填料采用仿生學(xué)(蛛網(wǎng))的原理，一方面可以節(jié)約材料的用料，減少污水處理投資；另一方面可以提高單位體積的填料掛泥量大，其攔截污染物的能力更強(qiáng)，在相同處理能力和附著微生物量時(shí)，污水處理的成本僅為使用其他彈性填料、組合填料的一半左右。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。