CN106587340A - 一种水解酸化仿生填料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水解酸化仿生填料，适用于水解酸化池的仿生填料，主要包括中心支撑体及多种不同材质的纤维单元，不同材质纤维单元相互交错且联系的编制于中心支撑体上。该填料尤其是应用于难生化降解的工业废水处理水解酸化段，适用于各种水体的生物处理，特别适用工业废水水解酸化段，能够有效提高废水的可生化性。

Description

一种水解酸化仿生填料

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种水解酸化仿生填料。

背景技术

工业废水大多可生化性差，通过臭氧、芬顿等高级氧化手段提高废水的可生化性，成本很高，不适于实际工程应用，而水解由于其自身的各种优点，被普遍用于工业污水预处理阶段，来提高废水的可生化性。

水解酸化工艺的研究工作是从污泥厌氧生物处理实验开始，经过反复实验和理论分析，逐步发展为水解酸化生物处理工艺。从工程上厌氧发酵产生沼气的过程可分为水解段、酸化段和甲烷化段。水解池就是要报反应控制在第二阶段完成之前，不进入第三阶段。在水解池中实际上完成了水解和酸化两个过程(酸化也可能不十分彻底)，采用水解池较全过程厌氧池具有以下优点：(1)不需要密闭池体，不需要水、气、固三相分离器，降低了造价，便于维护；(2)水解、产酸阶段的产物主要为小分子有机物，可生化性一般比较好，固水解池可以改变原污水的可生化性，从而减少反应时间和处理的能耗，同时也利于后端好氧处理工艺；(3)由于反应控制在第二阶段，出水五厌氧发酵的臭味；(4)由于第一、二阶段反应迅速，水解池体积小，节省基建投资；(5)工艺产生很少的剩余活性污泥，实现污水、污泥一次处理，不需要中温消化池。

生物膜法在生化池中设置填料，废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化，具有以下优点：(1)体积负荷高，处理时间短，节约占地面积；(2)生物活性高；(3)有较高的微生物浓度；(4)出水水质好且稳定；(5)动力消耗低；(6)挂膜方便，可以间歇运行。

在实际工程中水解池由于活性污泥量问题，水解效果不好。随着国家对工业废水治理的日益重视，工业废水治理问题迫在眉睫，其中如何对工业废水进行有效的前期预处理，经济可行的提高其可生化性，已经是一个亟待解决的重要问题。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种水解酸化仿生填料，能用在水解酸化池中提升水解酸化段的处理效果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供一种水解酸化仿生填料，包括：

中心支撑体，沿该中心支撑体均匀分布编制设置的多种纤维单元，各种纤维单元之间相互交错，每种纤维单元与所述中心支撑体之间的夹角为60～90度，纤维单元之间距离据中心支撑体的距离均可以根据需要进行调节设置。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的水解酸化仿生填料，由于将多个纤维单元按特定方式编制在中心支撑体上，使得该水解酸化仿生填料，具有较大的比表面积，对有机污染物具有强的吸附性能，且生物碳纤维材料与生物具有很好的相容性，能够在水解酸化池中形成良好的生态环境，事宜水解酸化菌生长繁殖；该水解酸化仿生填料底端不固定能够在池体内自由摆动，对废水中有机污染物就有良好的捕捉功能；该水解酸化仿生填料底端不固定在水解酸化反应池内自由摆动，使得老化的生物膜容易脱落，使得生物膜易于更新换代，保证处理效果；在挂膜后水解酸化仿生填料微生物种类繁多且生物群落稳定，仿生填料不仅可以通过自身过滤吸附作用对有机物污染物进行去除，同时微生物群落能够对污染物进行彻底降解，使水解酸化段处理效果更好，具有更高的环境效益、经济效益和社会效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的填料的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的填料的结构俯视图；

图中各标号为：1-中心支撑体；2-纤维单元。

具体实施方式

下面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，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种水解酸化仿生填料，可在水解池中合适的位置加入该填料，实现在水解池引入生物膜的方式，有效提高池中活性生物含量，从而提高水解酸化处理效率，包括：

中心支撑体，沿该中心支撑体均匀分布编制设置的多种纤维单元，多种纤维单元连续的与所述中心支撑体结合，各种纤维单元之间相互交错，每个纤维单元与所述中心支撑体之间的夹角为60～90度。

上述仿生填料中，中心支撑体为金属材料或非金属材料制成的硬性杆状物。

上述仿生填料中，纤维单元为环状形式连续的围绕在所述中心支撑体周围，环状距所述中心支撑体的距离为5cm～30cm，可以根据需要调节直径。

上述仿生填料中，多种纤维单元包括生物碳纤维和辅助纤维，所述辅助纤维选自：维纶、棉纶、涤纶、丙纶、聚乙烯、腈纶、聚氯乙烯中的一种或几种。

上述仿生填料中，纤维单元中生物碳纤维与辅助纤维的重量比为1～100:1～100，两者的总重量为100份。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明提供是仿生填料，用于自然水体、污水或者废水的处理领域，特别是在工业高浓度难降解废水处理的应用，可提升水解酸化段的处理效果。

该仿生填料包括中心支撑体，编制在中心支撑体上的多种纤维单元，多种纤维单元连续的与中心支撑体结合，并且多种纤维单元延中心支撑体均匀分布，各种纤维单元之间相互交错，每种纤维单元与中心支撑体之间夹角60～90度。

上述仿生填料中，中心支撑体为硬性物、硬性杆状物，可以选取金属材质如：铁、铜、铝等；也可选取非金属材质：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物(ABS)等。

中心支撑体为硬性物或者杆状物，可使填料下端不用固定，填料自由下垂在水体中，填料下端在水体中可以自由摆动，形成类水草结构。

而对于纤维单元主体材质为生物碳纤维，同时纤维单元含有辅助纤维，辅助纤维可以选取：维纶纤维、棉纶纤维、涤纶纤维、丙纶纤维、聚乙烯纤维、腈纶纤维、聚氯乙烯纤维等中的一种或者几种物质，辅助纤维与生物碳纤维的编织比例可以根据处理水质的不同进行调整。优选的，纤维单元的生物碳纤维与辅助纤维的比例范围：1～100％。

就听到，纤维单元为环状形式连续的围绕与中心支撑体周围，环状距中心支撑体距离可以根据实际工艺要求进行设定，可调整距离为5cm～30cm。

实施例

本实施例提供一种用于污水处理，尤其是工业污水处理领域水解酸化工艺段的仿生填料，它包括：(1)中间支撑杆(即中心支撑体)；(2)纤维棉单元；(3)碳纤维单元；(4)聚乙烯纤维丝单元，每个不同单元相互交错编制。

中间支撑杆为PVC材质硬质杆，主要作用为对填料主骨架，对填料起到支撑作用，使得填料能够在池体中保持垂直状态，同时能够保证填料与填料之间不会相互缠绕。

纤维棉单元和碳纤维单元为主要生物膜负载单元，聚乙烯纤维丝单元起到支撑作用，使得纤维棉单元与碳纤维单元之间能够有一定的距离，增加填料与污水的接触面积。

纤维棉单元、碳纤维单元与聚乙烯纤维丝单元之间分别间隔3cm左右，且相互交错。

纤维棉单元、碳纤维单元与聚乙烯纤维丝单元为环状闭合性状。

其中，纤维棉、聚乙烯纤维丝及中心支撑杆可以采用任何颜色。

采用此实施例对一精细化工工业园区综合废水进行水解酸化实验，表1为采用了本发明仿生填料后的进出水COD及BOD数据，结果如下：

表1：

水质	COD(mg/L)	BOD(mg/L)	B/C
				进水	654	80	0.12
出水	528	171	0.32

从上表可以看出，本实施例的水解酸化仿生填料具有很好的亲水性、生物相容性，能够有效的提高水解酸化段处理效果，有效提高难降解工业废水的可生化性，在生物法污水处理领域，特别是对工业污水处理领域具有明显的竞争优势。

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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种水解酸化仿生填料，其特征在于，包括：

中心支撑体，沿该中心支撑体均匀分布编制设置的多种纤维单元，各种纤维单元之间相互交错，每个纤维单元与所述中心支撑体之间的夹角为60～90度。

2.根据权利要求1所述的一种水解酸化仿生填料，其特征在于，所述中心支撑体为金属材料或非金属材料制成的硬性杆状物。

3.根据权利要求1所述的一种水解酸化仿生填料，其特征在于，所述纤维单元为环状形式连续的围绕在所述中心支撑体周围，环状距所述中心支撑体的距离为5cm～30cm。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种水解酸化仿生填料，其特征在于，所述多种纤维单元包括：生物碳纤维和辅助纤维，所述辅助纤维选自：维纶纤维、棉纶纤维、涤纶纤维、丙纶纤维、聚乙烯纤维、腈纶纤维、聚氯乙烯纤维中的一种或几种，其中生物碳纤维为填料作用主体。

5.根据权利要求4所述的一种水解酸化仿生填料，其特征在于，所述多种纤维单元中生物碳纤维与辅助纤维的重量比例为1～100：1～100，生物碳纤维与辅助纤维的总重量为100份。