CN109942078B - 生物膜反应器水体净化装置和填料的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种生物膜反应器水体净化装置和填料的制造方法，其中，生物膜反应器水体净化装置，包括填料组件，所述填料组件包括：固定框；以及，填料，上端连接所述固定框，所述填料位于所述固定框内，所述填料包括一块布料，所述布料在所述固定框内曲折设置，以将所述固定框分成多个填料区域，所述布料用于附着生物膜。本发明技术方案具有填料使用寿命长、出水水质稳定、排放标准高、美化环境、运行成本低、污泥产量少、占地面积小、建设成本低、除臭效果好等优势。
Description
技术领域
本发明涉及水体净化领域，特别涉及一种生物膜反应器水体净化装置和填料的制造方法。
背景技术
生物膜污水处理工艺，是一种使污水与固着在填料表面的生物膜接触，在生物降解作用下，达到污水中有机物、营养盐等的去除，使污水得到净化的工艺。生物膜是生物膜污水处理工艺的核心，生物膜的载体常用的有悬挂式填料、浮挂式填料和悬浮填料。现有的填料以丝状、条状、球状为主，并且存在易结团、断丝、中心绳断裂、堵塞，导致填料使用寿命短等问题。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种生物膜反应器水体净化装置，旨在提升填料的使用寿命
为实现上述目的，本发明提出的生物膜反应器水体净化装置，包括填料组件，所述填料组件包括：
固定框；以及，
填料，上端连接所述固定框，所述填料位于所述固定框内，所述填料包括一块布料，所述布料在所述固定框内曲折设置，以将所述固定框分成多个填料区域，所述布料用于附着生物膜。
可选地，所述填料区域包括：
第一填料区，由部分所述布料围合形成，所述布料的围合处连接；和/或，
第二填料区，由部分所述布料和部分所述固定框围合形成，所述布料与所述固定框的围合处连接。
可选地，所述填料呈网格状，所述填料区域呈圆形或者多边形。
可选地，所述填料侧面设有围绕所述填料设置的加强筋。
可选地，所述填料的侧面设有多个加强筋，且多个所述加强筋自上而下依次间隔设置。
可选地，所述生物膜反应器水体净化装置还包括：
固定架，设置在所述固定框上方，所述固定架与所述固定框连接；
植物架，设置在所述固定架上方，所述植物架用于放置植物，所述植物架的下端设有通孔，所述通孔用于供植物根茎向下伸出；以及，
曝气盘，设置在所述填料下方。
可选地，所述固定框与所述固定架挂接。
可选地，所述固定框设有袢带，所述固定架设有挂钩，所述袢带挂接所述挂钩。
可选地，所述填料组件还包括：
限位绳，所述限位绳的第一端连接所述填料的下端；以及，
锚定件，与所述限位绳的第二端连接，所述锚定件用于固定所述限位绳的第二端。
本发明还提出一种填料的制造方法，包括以下步骤：
将布料以波形沿顺时间或逆时针方向围设，形成具有两相对段的内圈；
将其中一者的波谷连接另一者的波峰，以形成内网；
将布料于所述内网的外侧以波形沿顺时间或逆时针方向围设，以形成外圈；
将所述外圈靠近所述内网的波谷与所述内网的波峰连接，将所述外圈靠近所述内网的波峰与所述内网的波谷连接，以形成网状填料；或者，
包括以下步骤：
将布料以波状迂回设置，形成具有多个层段的迂回结构；
将相邻两个所述层段中，其中一者波谷连接另一者的波峰，以形成网状填料。
可选地，所述波形为三角形波。
本发明技术方案通过采用整块的布料在所述固定框内曲折设置，从而使得固定框分成多个所述填料区域，填料区域内用于设置植物的根茎，从而净化水体；布状填料不易发生团结的状况，且通过整块的布料制造填料，能够有效地减少填料之间的拼接点，具有完整性好，机械性能好，应力集中点少的优点，能够有效减少断裂的发生，有利于提升填料的使用寿命。本实施中，所述布料弯曲设置有效地增大了所述固定框内的表面积，从而提升污水处理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明生物膜反应器水体净化装置一实施例的结构示意图；
图2为图1中生物膜反应器水体净化装置的填料组件的俯视图；
图3为图1中生物膜反应器水体净化装置的固定架的结构示意图；
图4为本发明生物膜反应器水体净化装置另一实施例的填料组件结构示意图；
图5为本发明填料的制造方法一实施例的流程图；
图6为本发明填料的制造方法另一一实施例的流程图；
图7为采用图6中填料的制造方法制造得到的一种填料的结构示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 固定框 | 110 | 袢带 |
| 200 | 填料 | 210 | 填料区域 |
| 211 | 第一填料区 | 212 | 第二填料区 |
| 220 | 加强筋 | 300 | 固定架 |
| 310 | 挂钩 | 400 | 植物架 |
| 500 | 曝气盘 | 600 | 限位绳 |
| 700 | 锚定件 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种生物膜反应器水体净化装置(Ecological BiomembraneReactor,EBR)。
在本发明实施例中，如图1、图2所示，该生物膜反应器水体净化装置，包括填料组件，所述填料组件包括：固定框100；以及，填料200，上端连接所述固定框100，所述填料200位于所述固定框100内，所述填料200包括一块布料，所述布料在所述固定框100内曲折设置，以将所述固定框100分成多个填料区域210，所述布料用于附着生物膜。本实施所述生物膜反应器水体净化装置在工作时，所述填料组件设置在污水中。具体地，在本实施例中，污水中的微生物依附在所述填料200的表面形成生物膜，植物的根茎在填料区域210中，且部分根茎攀附在所述填料200上，生物膜具有吸附水体中的污染物的作用，植物根系能够与生物膜上的细菌互利共生，植物根际效应产生细胞组织脱落物和根系分泌物为微生物提供营养和能量，使微生物数量和活性显著提升，形成的微环境反过来对水体污染物的净化吸收起到强化作用，被分解的污染物部分被植物根茎吸收，为植物生长提供养料。而且植物根系能够作为生物膜载体，有利于增加填料内的生物膜的量，从而增强生物膜反应器水体净化装置对污水的处理效率。
本发明技术方案通过采用整块的布料在所述固定框100内曲折设置，从而使得固定框100分成多个所述填料区域210，填料区域210内用于设置植物的根茎，从而净化水体；布状填料200不易发生团结的状况，且通过整块的布料制造填料200，能够有效地减少填料200之间的拼接点，具有完整性好，机械性能好，应力集中点少的优点，能够有效减少断裂的发生，有利于提升填料200的使用寿命。本实施中，所述布料弯曲设置有效地增大了所述固定框100内的表面积，从而提升污水处理效率，进而使得出水水质稳定、排放标准高，而且能培养植物美化环境，本发明技术方案能与植物形成稳定的体系，其运行成本低，且具有污泥产量少、占地面积小、建设成本低、除臭效果好的优势。
进一步地，在本实施例中，如图2所示，所述填料区域210包括：第一填料区211，由部分所述布料围合形成，所述布料的围合处连接；和第二填料区212，由部分所述布料和部分所述固定框100围合形成，所述布料与所述固定框100的围合处连接。所述第一填料区211的布料的内侧面和所述第二填料区212的布料的内侧面都能够用于供植物根茎攀附，使得布料的两个面都能够被利用，能够有效提升生物膜反应器水体净化装置的污水处理效率。本实施例不仅限于上述技术方案，在其他实施例中，所述填料区域包括：第一填料区，由部分所述布料围合形成，所述布料的围合处连接，具体地，所述固定框的内侧面设有所述布料；还可以是，所述填料区域包括：第二填料区，由部分所述布料和部分所述固定框围合形成，所述布料与所述固定框的围合处连接。
进一步地，在本实施例中，如图2所示，所述填料200呈网格状，所述填料区域210呈四边形。所述布料形成的填料区域210，能够在保障表面大的同时，减少围合处，从而减少连接点，有利于增加填料200的生产效率，同时减少应力集中点，能够减少断裂的发生，有利于提升填料200的稳定性和使用寿命。本实施例不仅限于上述技术方案，在其他实施中，也可以是，所述填料呈网格状，所述填料区域呈三角形；还可以是，如图4所示，所述填料呈网格状，所述填料区域呈圆形，具体地，所述固定框内设有支撑环，所述支撑环连接所述固定框，部分所述布料围绕所述支撑环设置以形成圆形的填料区域，具有填料的表面积大，污水处理效率高、处理效果好的优点。
进一步地，在本实施例中，如图1所示，所述填料200侧面设有围绕所述填料200设置的加强筋220。所述填料200在污水中长期受到水流的冲击，容易使得填料200发生形变，所述加强筋220能够有效增强所述填料200的强度，增强填料200的抗冲击能力，能够减少布料中的丝线断裂，延长所述填料200的使用寿命。具体地，填料200由丝状纤维束编制而成，纤维呈丝状经纬分布，填料200的两端采用针织技术编织而成，所述加强筋220，防止纤维沿填料200的高度方向上的拉应力集中。
进一步地，在本实施例中，如图1所示，所述填料200的侧面设有多个加强筋220，且多个所述加强筋220自上而下依次间隔设置，能够有效增强所述填料200的机械强度，进一步提升填料200的抗冲击性能，有利于延长所述填料200的使用寿命。
进一步地，在本实施例中，如图1所示，所述生物膜反应器水体净化装置还包括：固定架300，设置在所述固定框100上方，所述固定架300与所述固定框100连接；植物架400，设置在所述固定架300上方，所述植物架400用于放置植物，所述植物架400的下端设有通孔，所述通孔用于供植物根茎向下伸出；以及，曝气盘500，设置在所述填料200下方。所述固定架300可以设置在污水池的上方，也可以固定在污水池的池子壁上，所述植物架400放置在所述固定架300上，便于植物的放置，植物根茎从所述植物架400的通常伸出，穿过所述固定架300伸入所述填料区域210中，植物的根茎的生长趋向于攀附在所述填料200上，有利于使得根茎支撑所述填料200。水流经所述填料200时，受填料200阻碍降低流速，使得污水在生物膜上停留的时间更长，使得生物膜对污水的处理更加有效。所述曝气盘500向所述填料200提供氧气，使得生物膜上的微生物具有足够的氧气用于分解污染物，从而保障微生物的新陈代谢，使得填料200上的生物膜保持有效性。水流对所述填料200的冲击能够带走失去活性的生物膜，使得新生的生物膜与污染物充分接触，从而使得生物膜反应器水体净化装置保持较高的污水处理效率。
进一步地，在本实施例中，如图1至图3所示，所述固定框100与所述固定架300挂接，所述固定框100设有袢带110，所述固定架300设有挂钩310，所述袢带110挂接所述挂钩310。所述固定框100与所述固定架300挂接，方便所述填料组件的安装和更换。所述袢带110具有方便设置的优点。本实施例所述固定框100与所述固定架300不仅限于上述挂接方案，在其他实施例中，也可以是，所述固定框设有挂环，所述固定架设有挂钩，所述挂环挂接所述挂钩。
本实施例所述生物膜反应器水体净化装置不仅限于上述技术方案，在其他实施中，也可以是，所述填料的上端设有所述袢带。所述填料上端的袢带与所述固定框连接，有利于使得所述填料安装更加稳固。
进一步地，在本实施例中，如图1所示，所述填料组件还包括：限位绳600，所述限位绳600的第一端连接所述填料200的下端；以及，锚定件700，与所述限位绳600的第二端连接，所述锚定件700用于固定所述限位绳600的第二端。所述锚定件700通常设置在污水池的池底。本实施例中填料200为柔性的布料，容易随水流发生形变，所述锚定件700和所述限位绳600用于限制所述填料200的下端，使得所述填料200保持填料区域210张开的状态，一方面便于所述曝气盘500将氧气送入所述填料区域210中，另一方面避免布料发生层叠而减小表面积。
本发明还提出一种填料的制造方法，如图5所示，包括以下步骤：S1将布料以波形沿顺时间或逆时针方向围设，形成具有两相对段的内圈；S2将S1中所述两相对段其中一者的波谷连接另一者的波峰，以形成内网；S3将布料于所述内网的外侧以波形沿顺时间或逆时针方向围设，以形成外圈；S4将所述外圈靠近所述内网的波谷与所述内网的波峰连接，将所述外圈靠近所述内网的波峰与所述内网的波谷连接，以形成网状填料。所述填料通过整块布料制成，减少了拼接缝合点，具有结构稳定，强度好的优点，有利于延长使用寿命。本实施例先将布料围成内网，然后在围成外网，最后布料围成填料后，方便在切断布料，剩下的布料用于制造下一个填料，有利于提升填料的制造效率。
本实施例所述填料的制造方法不仅限于上述技术方案，在其他实施中，也可以是，如图6所示，包括以下步骤：S5将布料以波状迂回设置，形成具有多个层段的迂回结构；S6将相邻两个所述层段中，其中一者波谷连接另一者的波峰，以形成网状填料。该制造方法具有可重复性高，便于机械化生产，有利于提升所述填料的生产效率，采用该技术方案制造得到的一种填料如图7所示。
进一步地，在本实施例中，所述波形为三角形波，使得部分布料围合形成的填料区域呈四边形，具有连接点少且表面积大的优点。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种生物膜反应器水体净化装置，其特征在于，包括填料组件，所述填料组件包括：
固定框；以及，
填料，上端连接所述固定框，所述填料位于所述固定框内，所述填料包括一块布料，所述布料在所述固定框内曲折设置，以将所述固定框分成多个填料区域，所述布料用于附着生物膜；
所述填料呈网格状，所述填料区域呈圆形或者多边形。
2.如权利要求1所述的生物膜反应器水体净化装置，其特征在于，所述填料区域包括：
第一填料区，由部分所述布料围合形成，所述布料的围合处连接；和/或，
第二填料区，由部分所述布料和部分所述固定框围合形成，所述布料与所述固定框的围合处连接。
3.如权利要求1所述的生物膜反应器水体净化装置，其特征在于，所述填料侧面设有围绕所述填料设置的加强筋。
4.如权利要求3所述的生物膜反应器水体净化装置，其特征在于，所述填料的侧面设有多个加强筋，且多个所述加强筋自上而下依次间隔设置。
5.如权利要求1所述的生物膜反应器水体净化装置，其特征在于，所述生物膜反应器水体净化装置还包括：
固定架，设置在所述固定框上方，所述固定架与所述固定框连接；
植物架，设置在所述固定架上方，所述植物架用于放置植物，所述植物架的下端设有通孔，所述通孔用于供植物根茎向下伸出；以及，
曝气盘，设置在所述填料下方。
6.如权利要求5所述的生物膜反应器水体净化装置，其特征在于，所述固定框与所述固定架挂接，所述固定框设有袢带，所述固定架设有挂钩，所述袢带挂接所述挂钩。
7.如权利要求1至6任一项所述的生物膜反应器水体净化装置，其特征在于，所述填料组件还包括：
限位绳，所述限位绳的第一端连接所述填料的下端；以及，
锚定件，与所述限位绳的第二端连接，所述锚定件用于固定所述限位绳的第二端。
8.一种填料的制造方法，其特征在于，所述填料通过整块布料制成，包括以下步骤：
将布料以波形沿顺时间或逆时针方向围设，形成具有两相对段的内圈；
将其中一者的波谷连接另一者的波峰，以形成内网；
将布料于所述内网的外侧以波形沿顺时间或逆时针方向围设，以形成外圈；
将所述外圈靠近所述内网的波谷与所述内网的波峰连接，将所述外圈靠近所述内网的波峰与所述内网的波谷连接，以形成网状填料；或者，
包括以下步骤：
将布料以波状迂回设置，形成具有多个层段的迂回结构；
将相邻两个所述层段中，其中一者波谷连接另一者的波峰，以形成网状填料。
9.如权利要求8所述的填料的制造方法，其特征在于，所述波形为三角形波。
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