本發(fā)明涉及污水處理相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是涉及一種用于污水處理設(shè)備的除磷載體及方法。

背景技術(shù)：

水體中的氮、磷營(yíng)養(yǎng)元素是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要誘因。其中，水體中的磷主要來(lái)自排入水體的污水。因此，去除污水中的磷是改善水環(huán)境的重要途徑。

目前，用于生活污水的除磷方法主要有化學(xué)除磷、電化學(xué)除磷及生物除磷。其中，生物除磷需要構(gòu)造交替厭氧、好氧環(huán)節(jié)，依靠聚磷菌在好氧狀態(tài)下過(guò)量地?cái)z取磷，經(jīng)過(guò)排放富磷剩余污泥去除污水的磷。因生物除磷工藝控制復(fù)雜，一般在污水處理設(shè)備應(yīng)用較少。

化學(xué)除磷是指通過(guò)投加化學(xué)試劑形成不溶性的磷酸鹽沉淀物，然后通過(guò)固液分離將磷從污水中去除。常規(guī)化學(xué)除磷需要配備加藥設(shè)施或設(shè)備，包括藥劑的儲(chǔ)存裝置、藥劑的溶解與投加裝置，有的還需要藥劑混合與絮凝裝置等措施，這無(wú)疑會(huì)極大的提高成本。

申請(qǐng)?zhí)枮?01410624036.7的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)提供了一種用于污水處理設(shè)備的除磷方法，其采用緩釋除磷劑安裝在污水處理設(shè)備的回流管上，不用專(zhuān)人值守投藥。但其不足在于實(shí)施過(guò)程中：

1、需要增加額外的藥劑桶或其他方式將緩釋除磷劑儲(chǔ)存并安裝在污水處理設(shè)備中；

2、化學(xué)除磷一般需要藥劑混合工序，將緩釋除磷劑安裝在污水處理設(shè)備的回流管上的方式只是利用氣提回流液的微小動(dòng)力對(duì)除磷劑進(jìn)行了溶解，不利于實(shí)現(xiàn)除磷劑與水的完全混合，除磷劑的利用率較低；

3、將緩釋除磷劑安裝在污水處理設(shè)備的回流管上的方式限制了緩釋除磷劑的存儲(chǔ)量，容易造成需要頻繁地添加除磷劑；

4、化學(xué)除磷的較佳條件是低SS和低DS環(huán)境，除磷劑與回流液回流至前續(xù)工序的方式往往造成除磷劑的投入環(huán)境不適宜(高SS和高DS環(huán)境)，容易造成除磷劑的浪費(fèi)。

電化學(xué)除磷采用電解方式，利用電能電解產(chǎn)生鐵離子或鋁離子生成不溶性的磷酸鹽沉淀物，然后通過(guò)固液分離將磷從污水中去除。其不足在于需要頻繁更換電解極板、電解裝置的能耗較高。

此外，上述既有除磷方法因?yàn)槎夹枰惭b額外的除磷裝置，受制于安裝空間、電耗等原因，因而都不適用于既有污水處理設(shè)備的提標(biāo)改造。

因此，如何設(shè)計(jì)一種便于在既有污水處理設(shè)備中采用、使用時(shí)間長(zhǎng)、維護(hù)頻次低且無(wú)需對(duì)污水處理設(shè)備改造的除磷裝置，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于污水處理設(shè)備的除磷載體。本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)全新的結(jié)構(gòu)，使其可以在釋放除磷劑的過(guò)程中懸浮于污水中，除磷劑耗盡后上浮至水面，無(wú)需對(duì)現(xiàn)有污水處理設(shè)備進(jìn)行改造，使用周期長(zhǎng)，易于維護(hù)。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于污水處理設(shè)備的除磷載體，包括：

殼體，

所述殼體內(nèi)部具有用于容納除磷劑的儲(chǔ)存?zhèn)}，儲(chǔ)存?zhèn)}內(nèi)具有除磷劑；

所述儲(chǔ)存?zhèn)}的一端被倉(cāng)蓋密閉，另一端為用于釋放除磷劑的緩釋界面；

其中，

所述除磷劑未耗盡時(shí)殼體在污水中處于懸浮狀態(tài)；

所述除磷劑耗盡時(shí)殼體在污水中處于漂浮狀態(tài)。

除磷載體在使用時(shí)可成為微生物的載體，其除磷劑溶解時(shí)能實(shí)現(xiàn)化學(xué)除磷。根據(jù)不同的選擇，所述除磷劑可采用固體型鐵鹽或鋁鹽。

作為較佳的選擇，所述除磷劑采用固體狀高分子聚合硫酸鐵。

優(yōu)選的，所述殼體靠近倉(cāng)蓋的一側(cè)設(shè)置有浮體。

優(yōu)選的，所述緩釋界面包括微孔板及設(shè)置于微孔板外側(cè)的濾水織物，儲(chǔ)存?zhèn)}依次與微孔板和濾水織物密閉連接；

相比除磷載體的重心而言，金屬鐵塊的位置更靠近除磷載體的浮心；

即所述緩釋界面距除磷載體重心的距離小于緩釋界面距除磷載體浮心的距離。

優(yōu)選的，所述微孔板為不銹鋼板，其帶有孔徑為0.3-0.8mm的通孔。

優(yōu)選的，所述濾水織物為無(wú)紡?fù)凉た椢铩?/p>

優(yōu)選的，所述倉(cāng)蓋和/或儲(chǔ)存?zhèn)}為鐵質(zhì)。

優(yōu)選的，所述倉(cāng)蓋和/或儲(chǔ)存?zhèn)}內(nèi)含有金屬鐵塊。相比除磷載體的重心而言，金屬鐵塊的位置更靠近除磷載體的浮心；即所述金屬鐵塊距除磷載體重心的距離小于緩釋界面距除磷載體浮心的距離。

優(yōu)選的，所述殼體上設(shè)置有浮體。

優(yōu)選的，所述浮體位于靠近殼體中靠近倉(cāng)蓋的一側(cè)，浮體使除磷載體的重心和浮心不重合。

殼體內(nèi)存儲(chǔ)有除磷劑時(shí)，密度為0.94-0.97g/cm³，當(dāng)除磷劑耗盡時(shí)，密度為0.80-0.90g/cm³。

通過(guò)密度的差異實(shí)現(xiàn)除磷劑耗盡時(shí)除磷載體能自動(dòng)漂浮至水面上，以便于維護(hù)人員識(shí)別、補(bǔ)充。

在提供上述結(jié)構(gòu)方案的同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種利用上述除磷載體的方法，主要包括如下步驟：

A、打開(kāi)倉(cāng)蓋，向儲(chǔ)存?zhèn)}內(nèi)加入除磷劑；

B、密閉倉(cāng)蓋，并將殼體拋入污水處理池；

C、殼體懸浮于污水中，除磷劑耗盡后，殼體漂浮于水面；

D、利用磁鐵將殼體撈出，重新裝載除磷劑。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)能夠直接在污水處理設(shè)備中廣泛應(yīng)用，以替換或補(bǔ)充現(xiàn)有的載體。無(wú)需較大改造，不需要額外配備加藥設(shè)施或設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)既有無(wú)除磷功能的污水處理設(shè)備的提標(biāo)改造，使其具備除磷功能。

(2)依靠微孔材料及濾水型織物實(shí)現(xiàn)除磷劑的物理性緩釋?zhuān)c采用化學(xué)性緩釋的除磷劑(例如緩釋除磷劑)相比，能夠儲(chǔ)存的除磷劑的純度更高(緩釋除磷劑等需要添加額外的緩釋原料，往往造成除磷劑的稀釋)，因而容量更大，使用時(shí)間更長(zhǎng)、維護(hù)頻次更低。

(3)殼體含有除磷劑時(shí)處于懸浮狀態(tài)，當(dāng)除磷劑耗盡時(shí)自動(dòng)浮出水面，不需要對(duì)殼體內(nèi)的除磷劑含量頻繁觀(guān)測(cè)，十分方便。

(4)無(wú)需為除磷過(guò)程提供額外的供電。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的主視圖；

圖3是本發(fā)明的俯視圖；

圖4是除磷劑未耗盡時(shí)的應(yīng)用狀態(tài)圖；

圖5是除磷劑耗盡時(shí)的狀態(tài)示意圖；

圖6是圖2中I處的局部放大圖；

圖7是圖2中II處的局部放大圖；

圖中，1.殼體，2.儲(chǔ)存?zhèn)}，3.倉(cāng)蓋，4.除磷劑，5.緩釋界面，6.微孔材料，7.濾水型織物，8.浮體，9.固定環(huán)，10.污水。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例：一種用于污水處理設(shè)備的除磷載體，其結(jié)構(gòu)如圖1-3、圖6和圖7所示，包括：

具有用于附著生物膜的殼體1；殼體1內(nèi)具有用于存儲(chǔ)除磷劑4的儲(chǔ)存?zhèn)}2；

殼體1應(yīng)盡量選擇為球型，以便于控制重心和浮心。

所述儲(chǔ)存?zhèn)}2的兩端分別為倉(cāng)蓋3和緩釋界面5；

所述倉(cāng)蓋3可打開(kāi)和關(guān)閉，用于補(bǔ)充除磷劑4；

所述倉(cāng)蓋3為金屬鐵材質(zhì)、表面鍍鎳，也可以?xún)?nèi)部含有金屬鐵塊；

所述除磷劑4采用固體狀高分子聚合硫酸鐵；

所述緩釋界面5是儲(chǔ)存?zhèn)}2內(nèi)的除磷劑4與除磷載體周?chē)乃奈ㄒ唤佑|界面；

所述緩釋界面5為由微孔材料6與濾水型織物7組成的2層復(fù)合結(jié)構(gòu)；

所述微孔材料6與除磷劑4接觸，為厚度0.4-0.6mm，穿孔直徑0.3-0.8mm的不銹鋼微穿孔板；

濾水型織物7與除磷載體周?chē)乃佑|，為0.5-1.0mm厚濾水型無(wú)紡?fù)凉た椢铮?/p>

所述殼體1上靠近倉(cāng)蓋3一側(cè)有浮體8。

其中，所述濾水型織物7外側(cè)還設(shè)置有固定環(huán)9，固定環(huán)9用于防止濾水型織物7和微孔材料6脫落。

浮體8固定在殼體1上，為環(huán)形。浮體8的作用是使所述除磷載體的重心和浮心不重合，使所述含金屬鐵塊(圖中未示出)的倉(cāng)蓋3偏向除磷載體較輕的一側(cè)(即偏向浮心一側(cè))，便于除磷劑耗盡、除磷載體自動(dòng)漂浮至水面上時(shí)，除磷載體以所述含金屬鐵塊的倉(cāng)蓋3的一側(cè)露出水面，便于維護(hù)人員利用磁鐵將漂浮至水面的除磷載體從水中撈出。

所述緩釋界面5位于除磷載體較輕的一側(cè)(即偏向浮心一側(cè))，當(dāng)水中無(wú)曝氣等擾動(dòng)力量時(shí)，在水的浮力和除磷載體自身重力的作用下，緩釋界面5的方向?yàn)橥饷娉?，可降低所述緩釋界?表面積聚雜質(zhì)的概率。

本發(fā)明的工作原理是：利用水處理生物膜載體來(lái)儲(chǔ)存除磷劑。除磷載體包含一個(gè)用于儲(chǔ)存除磷劑的儲(chǔ)存?zhèn)}2。儲(chǔ)存?zhèn)}2可以打開(kāi)和關(guān)閉，從而補(bǔ)充除磷劑4。該除磷劑4采用固體型鐵鹽或鋁鹽。

在使用時(shí)，儲(chǔ)存?zhèn)}2內(nèi)的除磷劑4與除磷載體周?chē)乃畠H通過(guò)緩釋界面5接觸。該緩釋界面5為微孔材料及濾水型織物的復(fù)合結(jié)構(gòu)。微孔材料6及濾水型織物7使除磷劑能夠緩慢的釋放至周?chē)奈鬯?0中。

濾水型織物7還能阻隔水中的不溶性雜質(zhì)，從而保護(hù)微孔材料6不被堵塞。除磷載體在存儲(chǔ)有除磷劑時(shí)，密度與水接近，當(dāng)除磷劑耗盡時(shí)，密度小于水，實(shí)現(xiàn)除磷劑耗盡時(shí)除磷載體能自動(dòng)漂浮至水面上，以便于維護(hù)人員識(shí)別、補(bǔ)充。

較佳的選擇為，浮體8的位置設(shè)計(jì)為偏向有金屬鐵塊的一側(cè)(即殼體1的上部)，而遠(yuǎn)離緩釋界面的一側(cè)(即殼體1的下部)，使除磷載體重心和浮心不重合。在除磷載體較輕的一側(cè)(即偏向浮心一側(cè))有金屬鐵塊，便于除磷劑耗盡、除磷載體自動(dòng)漂浮至水面上時(shí)，除磷載體以金屬鐵塊一側(cè)露出水面，便于維護(hù)人員利用磁鐵將漂浮至水面的除磷載體從水中撈出。

所述緩釋界面5在除磷載體較重的一側(cè)(即偏向重心一側(cè))，當(dāng)在水中無(wú)曝氣等擾動(dòng)力量時(shí)，在水的浮力和自身重力的作用下，緩釋界面的方向?yàn)橥饷娉拢山档退鼍忈尳缑姹砻娣e聚雜質(zhì)的概率。

如圖4所示，本發(fā)明在使用狀態(tài)，即儲(chǔ)存?zhèn)}存儲(chǔ)有除磷劑4時(shí)，除磷載體處于懸浮狀態(tài)。

如圖5所示，本發(fā)明在使用結(jié)束狀態(tài)，即儲(chǔ)存?zhèn)}存儲(chǔ)的除磷劑耗盡時(shí)，除磷載體處于漂浮狀態(tài)，且含金屬鐵塊的倉(cāng)蓋3的一側(cè)露出水面，便于維護(hù)人員利用磁鐵將漂浮至水面的除磷載體從水中撈出。

采用了上述結(jié)構(gòu)后，本裝置可以直接拋入污水處理池中進(jìn)行除磷，且無(wú)需對(duì)污水處理設(shè)備進(jìn)行改造，也無(wú)需撈起觀(guān)測(cè)除磷劑質(zhì)量，當(dāng)除磷劑耗盡時(shí)自動(dòng)上浮，進(jìn)行再次補(bǔ)充后即可重復(fù)使用。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)，未予以詳細(xì)說(shuō)明和局部放大呈現(xiàn)的部分，為現(xiàn)有技術(shù)，在此不進(jìn)行贅述。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。