CN107337267A - 夹心填料片及污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种夹心填料片，实现生物膜高效地和水接触交换，又能避免生物膜的流失，本发明还提供一种污水处理装置，实现高效地污水处理；夹心填料片包括三层夹心结构，中间夹心层为导流层（1），其它两层中至少一层为用于形成生物膜的透水层（2）；污水处理装置包括夹心填料片，还包括出水管和用于将出水管中的水排出的排出单元（3），夹心填料片设有用于将导流层（1）的水导出的导流孔（4），出水管与导流孔（4）连通。

Description

夹心填料片及污水处理装置

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体讲是一种夹心填料片及污水处理装置。

背景技术

现有的生物膜技术是目前污水处理的一种重要方式，其基本原理是在介质表面生长多种微生物，这些固定在填料上的微生物群称为生物膜，当待处理的污水经过这些生物膜时， 污水中的污染物会被生物膜吸收和分解，从而得到处理。

目前大规模用于污水处理的生物膜技术主要包括生物转盘、MBBR移动填料、浸没式生物绳、组合填料等。其中生物转盘、MBBR移动填料会移动，通过它们的移动来实现水体中的污染物和生物膜接触，从而吸收和降解。而浸没式生物绳、组合填料等，则不能移动，工作原理是通过曝气使得污水流动来实现水体中的污染物和生物膜接触并被降解。

在河道治理上，上述的几种技术都存在着一些不足之处。 例如MBBR类技术，河道是个开放空间，MBBR非常容易流失；而对于固定类填料，大量的曝气会使得填料上附着的微生物比较容易随着气体搅动而脱落，脱落的生物膜沉淀在河底，又成为新的河道污染源。

由上述可见，如何实现生物膜高效地和水接触交换，又能避免生物膜的流失，是一个重要研究方向，这对于基于生物膜处理污水的环保技术的发展具有重要意义。

经检索发现，现有技术公开了一种方案，公开号为106966502的一种水处理生物膜反应器的发明专利申请，主要由上表层、夹心层和下表层构成，夹心层吸水后膨胀形成水不能直接通透但水中有机物能够扩散通过的凝胶层，上表层和下表层包裹夹心层使其不被流水冲刷损失，上表层或下表层为梭织物、针织物、无纺布或无机纤维织物，夹心层为吸水材料与多孔介质的混合物，吸水材料为高吸水性树脂、生物胶或两者的混合物，多孔介质为硅藻土、活性炭或纳米二氧化硅。该发明申请指出，其能有效净化废水且不堵塞、能耗小、成本低，具有非常好的产业化推广优势，但是，由其方案可知，夹心层复杂，夹心层形成工作形态也复杂，即必须为吸水后膨胀形成水不能直接通透但水中有机物能够扩散通过的凝胶层，由于夹心层的特别结构，上表层和下表层与夹心层的连接需要开发新的连接工艺，且必须包裹住夹心层，无法采用常规生产方式实现，对于流动状态不好的河道、湖泊等环境的污水，污水的流动仍然需要外部大量的曝气驱动，否则扩散效果并不见得理想，因此，处理效率低和生物膜的损失问题仍然存在。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种夹心填料片，实现生物膜高效地和水接触交换，又能避免生物膜的流失，本发明还提供一种污水处理装置，实现高效地污水处理。

为解决上述技术问题，本发明提出一种夹心填料片，包括三层夹心结构，中间夹心层为导流层，其它两层中至少一层为用于形成生物膜的透水层。

采用上述结构后，与现有技术相比，本发明具有以下优点：这样的结构设置，使污水由外侧向导流层流动，在流动过程中，增加了污水和位于透水层的生物膜之间的接触，保障了接触面积，实现生物膜高效地和水接触交换，并大大促进了微生物在透水层上附着能力，避免了微生物的流失，即避免生物膜的流失，这样，至少通过保障接触面积和微生物的保有量这两方面，综合起来实现了加快微生物处理污水的速度和增加处理效率的目的。

作为改进，导流层采用导流网，比如PP，PE等材料制成的塑料导流网，这样，容易获得，采用市售的即可，显著降低制造难度和成本。

作为改进，导流网采用厚度范围在0.5-10毫米的导流网，这样，厚薄事宜，既能够满足需要，又不至于太重。

作为改进，透水层采用耐水织物，耐水织物可以是长丝无纺布、短丝无纺布甚至是编制布，这样，满足性能同时，成本低，容易获得。

作为改进，耐水织物采用长丝无纺纤维布，长丝无纺纤维布上有大量裸露的长丝，长丝上非常容易生长微生物，更容易和更快地形成生物膜，从而使得本申请可更快地达到能够处理污水的状态，即具有启动快的优点；而长丝无纺纤维布采用每平方米面积克重范围在50-500克的无纺布，该范围内的无纺布厚薄事宜，满足透水和生物膜要求的同时，重量不至于太重。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种污水处理装置，其包括夹心填料片，其还包括出水管和用于将出水管中的水排出的排出单元，夹心填料片设有用于将导流层的水导出的导流孔，出水管与导流孔连通。

采用上述结构后，与现有技术相比，本发明具有以下优点：以河道为例，透水层渗透过滤的水由导流层导流，并通过导流孔流到出水管，出水管再流出回到河道，排出单元具有加强这一过程的作用，从而保障这个流动方向并使其具有一定流速，实现高效地污水处理，这样污水不断经过生物膜的处理、降解，得到净化后循环回河道，使得河道的水体得到治理，同时填料上的生物膜也得到保持，可以持续工作。

作为改进，夹心填料片为多个，且依序并列分布形成方阵，出水管穿过各夹心填料片的导流孔以将各夹心填料片串联形成整体，出水管位于各导流孔内的部分设有通孔，出水管通过这些通孔与对应导流孔连通，这样，形成方阵后，结构紧凑，能够获得更大地处理面积，更加高效地处理污水。

作为改进，出水管包括用于与导流孔连通的出水分管和用于与出水分管连通的出水总管，出水总管设置所述的排出单元，这样，结构合理，便于制造和使用，降低了布置排出单元的难度。

附图说明

图1为本发明夹心填料片的结构示意图。

图2为本发明污水处理装置的结构示意图。

图中所示，1、导流层，2、透水层，3、排出单元，4、导流孔，5、出水分管，6、出水总管，7、曝气头。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细的说明：

实施例一：

本发明夹心填料片，包括三层夹心结构，中间夹心层为导流层1，其它两层中至少一层为用于形成生物膜的透水层2，本例中，其它两层均为用于形成生物膜的透水层2。

导流层1采用导流网，采用市售的PP导流网、PE导流网等任意一种塑料导流网即可。

导流网采用厚度范围在0.5-10毫米的导流网，更为优选的厚度范围为1-3毫米，本例为3毫米。

透水层2采用耐水织物，可以是长丝无纺布，也可以是短丝无纺布，甚至是编制布，每平方米克重取值范围为50-500克，这样，满足性能同时，成本低，容易获得。

例如耐水织物采用长丝无纺纤维布，长丝无纺纤维布又叫长纤维无纺布，本例采用针刺型长纤维无纺布，这样，针刺成型的无纺布表面的长纤维自由度高，可以随水飘动，但又不会脱离布体，更利于较快地形成生物膜。

长丝无纺纤维布采用每平方米面积克重范围在50-500克的无纺布，更为优选的克重范围为60-120克，本例采用100克。

导流层1与其它两层的连接可以采用粘接或焊接，本例采用焊接，这样更利于实现自动化生产；本发明夹心填料片可以用一块无纺布将导流层1整个包覆从而形成三层结构，此时其它两层即为这块无纺布位于导流层1的两面的部分；也可以对导流层1的两面分别连接一块无纺布，从而形成三层结构，此时，导流层1的周边可以封闭，也可以不封闭，如果需要封闭时，可以单独用其它无纺布封边。

实施例二：

采用实施例一的夹心填料片的污水处理装置，包括出水管和用于将出水管中的水排出的排出单元3，夹心填料片设有用于将导流层1的水导出的导流孔4，出水管与导流孔4连通。

夹心填料片为多个，且依序并列分布形成方阵，出水管穿过各夹心填料片的导流孔4以将各夹心填料片串联形成整体，出水管位于各导流孔4内的部分设有通孔，出水管通过这些通孔与对应导流孔4连通。

出水管包括用于与导流孔4连通的出水分管5和用于与出水分管5连通的出水总管6，出水总管6设置所述的排出单元3。

依据上述结构说明进一步细化得到一种污水处理装置，即采用1米*1米，总厚度为5毫米的夹心填料片100片，在夹心填料片的四个角分别开4个直径5厘米的导流孔4，每个角连接一根直径为5厘米的出水分管5，这4根出水分管5将100片夹心填料片穿在一起，相邻夹心填料片之间的距离为3厘米，从而形成夹心填料片方阵，该方阵的合计可形成的生物膜的面积约为200平方米，4根出水分管5与一根出水总管6连通，出水总管6采用DN100的管，DN100指公称直径为100毫米，出水总管6放置排出单元3的曝气头7，排出单元3即曝气单元，不断将渗透过来的水气提到河里，采用曝气单元能够一举两得，既能够以气提方式促进水排出，保障水流方向并使其具有一定流速，又能够实现增氧目的。

通过试验观察其效果，试验环境为一个断头河道，该河道的河水水质为劣V类，河道的水面宽度是4米，长度为1000米，深度1.5米，具体布置方式为：将上述5个这样的方阵依序放置在河道中，相邻方阵的间距为200米，每个方阵均包括出水总管6，排出单元3共用，只是排出单元3设有5个曝气头7，每个方阵分配到一个曝气头7，这样能够降低成本、简化结构。选择曝气量为50立方米每小时的风机为5个方阵曝气，经过1天后，就可以观察到夹心填料片上有明显的生物膜，经过10天的运行，河道内的水质达到IV类地表水质，透明度达到50厘米，夹心填料片表面的生物膜达到2毫米厚。上述试验效果表明，本发明的夹心填料片以及以此为基础的污水处理装置，具有启动快、处理效率高的优势，具有非常好的应用前景。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种夹心填料片，包括三层夹心结构，其特征在于，中间夹心层为导流层（1），其它两层中至少一层为用于形成生物膜的透水层（2）。

2.根据权利要求1所述的夹心填料片，其特征在于，导流层（1）采用导流网。

3.根据权利要求2所述的夹心填料片，其特征在于，导流网采用厚度范围在0.5-10毫米的导流网。

4.根据权利要求1所述的夹心填料片，其特征在于，透水层（2）采用耐水织物。

5.根据权利要求4所述的夹心填料片，其特征在于，耐水织物采用长丝无纺纤维布，长丝无纺纤维布采用每平方米面积克重范围在50-500克的无纺布。

6.一种污水处理装置，其包括权1至5中任意一个的夹心填料片，其特征在于，其还包括出水管和用于将出水管中的水排出的排出单元（3），夹心填料片设有用于将导流层（1）的水导出的导流孔（4），出水管与导流孔（4）连通。

7.根据权利要求6所述的污水处理装置，其特征在于，夹心填料片为多个，且依序并列分布形成方阵，出水管穿过各夹心填料片的导流孔（4）以将各夹心填料片串联形成整体，出水管位于各导流孔（4）内的部分设有通孔，出水管通过这些通孔与对应导流孔（4）连通。

8.根据权利要求6所述的污水处理装置，其特征在于，出水管包括用于与导流孔（4）连通的出水分管（5）和用于与出水分管（5）连通的出水总管（6），出水总管（6）设置所述的排出单元（3）。