CN110092465A - 一种污水处理用的绳状填料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种污水处理用的绳状填料，属于污水处理技术领域。主要包括绳状填料、安装架、固定扣接件，安装架有两个，且两个安装架相对设置，每个安装架包括安装筒、安装杆、固定升降杆；通过绳状填料的外部形状，使填料具有较大的比表面积，增加水处理效果；绳状填料的材质为PVDF，PVDF具有抗污染性，且机械强度高，化学性质稳定、耐热性优良的特点，增加绳状填料的使用寿命，通过多个相互倾斜交叉连接的安装杆的设置，增加绳状填料安装数量，提高污水处理效率；本发明具有比表面积大、污水处理效率高、安装方便的优点，适合大量推广。

Description

一种污水处理用的绳状填料
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理用的绳状填料。
背景技术
污水，通常指受一定污染的、来自生活和生产的排出水，主要有生活污水、工业废水、初期雨水和含有危险化学品或不确定危险性质的水样，主要污染物有病原体污染物、耗氧污染物、植物营养物和有毒污染物等。而污水需要经过处理水质达标后才能排放，否则会污染环境，污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
填料是污水处理工程接触氧化工艺的核心组成部分，填料的结构、材质及生物降解负荷对接触氧化工艺的处理性能、建设运行及日常维护等均有着直接的关系，填料是微生物栖息的场所、生物膜的载体，在污水处理中的作用十分重要；填料的表面声场生物膜，生物膜的新陈代谢过程使污水得到净化，填料的比表面积关系到微生物栖息场所的大小，进而影响到填料的净化水功能的好坏。
现有的污水处理所用填料结构复杂，安装时支架长度不可调，占地面积大，导致安装不方便，且比表面积小，单位面积内所附着的微生物量小，致使污水处理效率低，制备填料的材质不具有抗污染性，绳状填料的使用寿命短，安装后支架拆卸不方便。
发明内容
针对以上存在的技术问题，本发明提供一种污水处理用的绳状填料。
本发明的技术方案：一种污水处理用的绳状填料，主要包括绳状填料、安装架、固定扣接件，所述绳状填料有多个，每个绳状填料包括绳状内芯、填料粘膜层、填料固定球，所述填料粘膜层绕设在所述绳状内芯外壁，所述填料固定球有多个，多个填料固定球均匀设在填料粘膜层外壁，且填料固定球为中空结构，每个填料固定球外壁上均匀设有多个填料圆形凹槽、通气口，所述填料圆形凹槽与所述通气口间隔设置，每个填料圆形凹槽内设有填料；所述安装架有两个，且两个安装架相对设置，每个安装架包括安装筒、安装杆、固定升降杆，所述安装杆有多个，多个安装杆相互倾斜交叉连接，且安装杆内侧设有安装圆盘，所述安装圆盘上设有安装环，每个所述安装环与绳状填料的一端一一对应连接，所述安装筒有两个，分别与左右两端的安装杆固定连接，所述固定升降杆有两个，且两个固定升降杆分别设在两个安装筒底端；所述固定扣接件有四个，四个固定扣接件两两一对，其中一端分别与左右两端的安装筒固定连接，另一端与外部固定件连接。
进一步地，所述填料粘膜层的材质均为改性PVDF，具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性，保证绳状填料的使用寿命。
进一步地，所述改性PVDF的制备方法包括：
1)对PVDF表面进行超声波清洗10-15min后干燥备用；
2)将步骤1)所得的PVDF放入磁活化水中浸泡15-20min，然后取能级≤10MeV的加速电子照射10-15min，得到初步活化后的PVDF；
3)向步骤2)中所得的初步活化后的PVDF加入有机溶剂，其中，初步活化后的PVDF与有机溶剂的质量比为1:5，然后在振荡器中振荡分散处理均匀后得到溶液，溶液和聚乙烯基毗咯烷酮以1:0.03的体积比混合，放入真空环境下以110-160r/min的搅拌速率搅拌15min，再以50r/min的增加速率增加至450-550r/min直至混合均匀，并加热；
4)将步骤3)处理后的混合溶液在模具中冷却成型，得到改性PVDF，改性后的PVDF具有抗污染性，且机械强度高，化学性质稳定、耐热性优良的特点。
进一步地，所述填料固定球在绳状内芯的表面的负载率为95-98％，保证填料固定球的数量为最大值，使绳状填料的比表面积最大，单位面积内所附着的微生物量最大。
进一步地，所述固定扣接件包括连接柄、固定扣环、活动扣环、卡接齿条一，所述连接柄与安装筒远离绳状填料的一端连接，连接柄内设有卡接齿条二、扭动柱，所述卡接齿条二上端与连接柄内壁活动连接，卡接齿条二下端设有挂钩，所述挂钩与连接柄下端内壁相互卡接，卡接齿条二中心位置通过弹簧与连接柄内侧壁连接，所述扭动柱横向贯穿连接柄，且扭动柱底端设有拨动块，所述卡接齿条一与活动扣环远离固定扣环一端连接，且卡接齿条一可插入连接柄内部，且与卡接齿条二相互啮合，通两端卡接齿条二插入到卡接齿条一内相应的深度，对绳状填料进行固定。
更进一步地，所述卡接齿条一的长度大于连接柄的长度，当外部固定件的直径比固定扣接件的最小直径小时，保证卡接齿条一能够全部插入连接柄内部并贯穿至固定扣环内从而与外部固定件连接。
本发明的工作原理为：安装绳状填料时，调节相对设置的固定升降杆的高度至合适的位置，将多个相互倾斜交叉连接的安装杆拉开，将绳状填料两端分别与左右两端对应设置的安装环连接，将相对设置的两对安装筒的对应的卡接齿条二插入到卡接齿条一内，对安装筒进行固定，污水处理池中的污水通过与多个绳状填料上填料圆形凹槽内的填料接触进行污水处理，同时污水中的空气进入通气口增加好氧菌与氧气的接触量对污水进行处理，如果需要拆除绳状填料的安装架，通过拨动扭动柱，利用卡接齿条二压缩弹簧，使卡接齿条二与卡接齿条一分开，将卡接齿条一取出后即可拆除。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供了一种污水处理用的绳状填料，通过绳状填料的外部形状，使填料具有较大的比表面积；改性后的PVDF具有抗污染性，且机械强度高，化学性质稳定、耐热性优良的特点，增加绳状填料的使用寿命；通过填料固定球使绳状填料的比表面积最大，单位面积内所附着的微生物量最大，增加水处理效果；通过通气口增加好氧菌与氧气的接触面积，从而增加污水处理的效果；通过多个相互倾斜交叉连接的安装杆的设置，增加绳状填料安装数量，提高污水处理效率；通过固定扣接件将绳状填料与外部固定结构连接，本发明具有比表面积大、污水处理效率高、安装方便的优点，适合大量推广。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的绳状填料的结构示意图；
图3是本发明的绳状填料的剖视图；
图4是本发明的填料固定球的结构示意图；
图5是本发明的安装架的结构示意图；
图6是本发明的安装杆的结构示意图；
图7是本发明的固定扣接件的外部结构示意图；
图8是本发明的连接柄的内部结构示意图。
其中，1-绳状填料、10-绳状内芯、11-填料粘膜层、12-填料固定球、120-填料圆形凹槽、121-通气口、2-安装架、20-安装筒、21-安装杆、210-安装圆盘、211-安装环、22-固定升降杆、3-固定扣接件、30-连接柄、300-卡接齿条二、301-扭动柱、302-挂钩、303-拨动块、31-固定扣环、32-活动扣环、33-卡接齿条一。
具体实施方式
如图1所示，一种污水处理用的绳状填料，主要包括绳状填料1、安装架2、固定扣接件3，绳状填料1有多个，如图2、3所示，每个绳状填料1包括绳状内芯10、填料粘膜层11、填料固定球12，填料粘膜层11绕设在绳状内芯10外壁，填料粘膜层11的材质均为改性PVDF，具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性，保证绳状填料的使用寿命，改性PVDF的制备方法包括：
1)对PVDF表面进行超声波清洗13min后干燥备用；
2)将步骤1)所得的PVDF放入磁活化水中浸泡18min，然后取能级为10MeV的加速电子照射13min，得到初步活化后的PVDF；
3)向步骤2)中所得的初步活化后的PVDF加入有机溶剂，其中，初步活化后的PVDF与有机溶剂的质量比为1:5，然后在振荡器中振荡分散处理均匀后得到溶液，溶液和聚乙烯基毗咯烷酮以1:0.03的体积比混合，放入真空环境下以140r/min的搅拌速率搅拌15min，再以50r/min的增加速率增加至500r/min直至混合均匀，并加热；
4)将步骤3)处理后的混合溶液在模具中冷却成型，得到改性PVDF，改性后的PVDF具有抗污染性，且机械强度高，化学性质稳定、耐热性优良的特点。
如图4所示，填料固定球12有多个，多个填料固定球12均匀设在填料粘膜层11外壁，且填料固定球12为中空结构，每个填料固定球12外壁上均匀设有多个填料圆形凹槽120、通气口121，填料圆形凹槽120与通气口121间隔设置，每个填料圆形凹槽120内设有填料，填料固定球12在绳状内芯10的表面的负载率为95-98％，保证填料固定球的数量为最大值，使绳状填料的比表面积最大，单位面积内所附着的微生物量最大；安装架2有两个，且两个安装架2相对设置，如图5所示，每个安装架2包括安装筒20、安装杆21、固定升降杆22，安装杆21有多个，多个安装杆21相互倾斜交叉连接，如图6所示，且安装杆21内侧设有安装圆盘210，安装圆盘210上设有安装环211，每个安装环211与绳状填料1的一端一一对应连接，安装筒20有两个，分别与左右两端的安装杆21固定连接，固定升降杆22有两个，且两个固定升降杆22分别设在两个安装筒20底端；固定扣接件3有四个，四个固定扣接件3两两一对，如图7所示，每个固定扣接件3包括连接柄30、固定扣环31、活动扣环32、卡接齿条一33，连接柄30与安装筒20远离绳状填料1的一端连接，如图8所示，连接柄30内设有卡接齿条二300、扭动柱301，卡接齿条二300上端与连接柄30内壁活动连接，卡接齿条二300下端设有挂钩302，挂钩302与连接柄30下端内壁相互卡接，卡接齿条二300中心位置通过弹簧与连接柄30内侧壁连接，扭动柱301横向贯穿连接柄30，且扭动柱301底端设有拨动块303，卡接齿条一33与活动扣环32远离固定扣环31一端连接，且卡接齿条一33可插入连接柄30内部，且与卡接齿条二300相互啮合，通两端卡接齿条二300插入到卡接齿条一33内相应的深度，对绳状填料1进行固定，卡接齿条一33的长度大于连接柄30的长度，当外部固定件的直径比固定扣接件的最小直径小时，保证卡接齿条一33能够全部插入连接柄30内部并贯穿至固定扣环31内从而与外部固定件连接。
安装绳状填料1时，调节相对设置的固定升降杆22的高度至合适的位置，将多个相互倾斜交叉连接的安装杆21拉开，将绳状填料1两端分别与左右两端对应设置的安装环211连接，将相对设置的两对安装筒20上的对应的卡接齿条二300插入到卡接齿条一33内，对安装筒20进行固定，污水处理池中的污水通过与多个绳状填料1上填料圆形凹槽120内的填料接触进行污水处理，同时污水中的空气进入通气口121增加好氧菌与氧气的接触量对污水进行处理，如果需要拆除绳状填料1的安装架2，通过拨动扭动柱301，利用卡接齿条二300压缩弹簧，使卡接齿条二300与卡接齿条一33分开，将卡接齿条一33取出后即可拆除。
试验例
取城市污水作为原水，取样量为100L，分6次重复取样，其中3组为实验组，另外3组为对照组，测定主要水质指标为：CODCr＝400-460mg/L，BOD5＝160-280mg/L，SS＝150-230mg/L，氨氮＝15-30mg/L，TN＝10-35mg/L，TP＝5-7mg/L，利用本发明的提供的绳状填料对实验组的污水中各种成分进行处理，利用现有的填料对对照组的污水进行处理，3个实验组各自测定25℃、30℃、35℃水温下的污水处理情况，3个对照组同上，得到污水处理效果表。
其中，表1是本发明填料的污水处理效果表：
表1：污水处理效果表
结论：使用本发明的绳状填料的处理效果明显优于使用现有填料的污水处理效果。且污水温度为30℃时处理效果最好。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种污水处理用的绳状填料，其特征在于，主要包括绳状填料(1)、安装架(2)、固定扣接件(3)，所述绳状填料(1)有多个，每个绳状填料(1)包括绳状内芯(10)、填料粘膜层(11)、填料固定球(12)，所述填料粘膜层(11)绕设在所述绳状内芯(10)外壁，所述填料固定球(12)有多个，多个填料固定球(12)均匀设在填料粘膜层(11)外壁，且填料固定球(12)为中空结构，每个填料固定球(12)外壁上均匀设有多个填料圆形凹槽(120)、通气口(121)，所述填料圆形凹槽(120)与所述通气口(121)间隔设置，每个填料圆形凹槽(120)内设有填料；所述安装架(2)有两个，且两个安装架(2)相对设置，每个安装架(2)包括安装筒(20)、安装杆(21)、固定升降杆(22)，所述安装杆(21)有多个，多个安装杆(21)相互倾斜交叉连接，且安装杆(21)内侧设有安装圆盘(210)，所述安装圆盘(210)上设有安装环(211)，每个所述安装环(211)与绳状填料(1)的一端一一对应连接，所述安装筒(20)有两个，分别与左右两端的安装杆(21)固定连接，所述固定升降杆(22)有两个，且两个固定升降杆(22)分别设在两个安装筒(20)底端；所述固定扣接件(3)有四个，四个固定扣接件(3)两两一对，其中一端分别与左右两端的安装筒(20)固定连接，另一端与外部固定件连接。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理用的绳状填料，其特征在于，所述填料粘膜层(11)的材质均为改性PVDF。
3.根据权利要求2所述的一种污水处理用的绳状填料，其特征在于，所述改性PVDF的制备方法包括：
1)对PVDF表面进行超声波清洗10-15min后干燥备用；
2)将步骤1)所得的PVDF放入磁活化水中浸泡15-20min，然后取能级≤10MeV的加速电子照射10-15min，得到初步活化后的PVDF；
3)向步骤2)中所得的初步活化后的PVDF加入有机溶剂，其中，初步活化后的PVDF与有机溶剂的质量比为1:5，然后在振荡器中振荡分散处理均匀后得到溶液，溶液和聚乙烯基毗咯烷酮以1:0.03的体积比混合，放入真空环境下以110-160r/min的搅拌速率搅拌15min，再以50r/min的增加速率增加至450-550r/min直至混合均匀，并加热；
4)将步骤3)处理后的混合溶液在模具中冷却成型，得到改性PVDF。
4.根据权利要求1所述的一种污水处理用的绳状填料，其特征在于，所述填料固定球(12)在绳状内芯(10)的表面的负载率为95-98％。
5.根据权利要求1所述的一种污水处理用的绳状填料，其特征在于，所述固定扣接件(3)包括连接柄(30)、固定扣环(31)、活动扣环(32)、卡接齿条一(33)，所述连接柄(30)与安装筒(20)远离绳状填料(1)的一端连接，连接柄(30)内设有卡接齿条二(300)、扭动柱(301)，所述卡接齿条二(300)上端与连接柄(30)内壁活动连接，卡接齿条二(300)下端设有挂钩(302)，所述挂钩(302)与连接柄(30)下端内壁相互卡接，卡接齿条二(300)中心位置通过弹簧与连接柄(30)内侧壁连接，所述扭动柱(301)横向贯穿连接柄(30)，且扭动柱(301)底端设有拨动块(303)，所述卡接齿条一(33)与活动扣环(32)远离固定扣环(31)一端连接，且卡接齿条一(33)可插入连接柄(30)内部，且与卡接齿条二(300)相互啮合。
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