CN112777727A - 一种易脱模的自离散式悬浮填料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种易脱模的自离散式悬浮填料，属于悬浮填料领域，本发明在挂膜完成后的沥干过程中，由于自身局部发生失水收缩现象，致使附膜盘和刺针自动相互靠近，刺针将附膜盘上的生物膜进行刺穿，形成带有均匀膜孔的多孔网状生物膜，使其净化污水过程中，污水可以更加深入生物膜内部，增大污水和生物膜的接触面，提高净化效率，同时，通过生物膜的多孔网状结构，使得降解形成的老化生物膜可以更加快速地进行脱落，减少生物膜堵塞情况，进一步实现对污水的高效降解，并且，在污水净化过程中，多层填料盘和破膜盘会自动实现断开分离，破膜盘逐渐漂浮于水面上，无需手动操作即可方便实现对破膜盘的打捞收集和再次利用。

Description

一种易脱模的自离散式悬浮填料

技术领域

本发明涉及悬浮填料领域，更具体地说，涉及一种易脱模的自离散式悬浮填料。

背景技术

水处理过程的填料，通常是为生物膜提供附着生长、固定的表面材料（或滤料、载体）。填料是生物膜法水处理工艺的技术核心，是生物池中微生物量、微生物种类、微生物活性以及微生物新陈代谢过程所需物质的传递介质，填料关系着微生物栖息、生长和繁殖。填料对生物膜法的性能特征以及工艺发展具有重要的影响。因此，填料质量的优劣直接影响着生物膜法水处理工艺的效能。

生物膜的更新与脱落过程：随着对有机物的分解，生物膜厚度不断增加，含氧气体不能透入的内部深处将转变为厌氧状态，厌氧的代谢产物增多，导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏，气态产物的不断逸出，减弱了生物膜在填料上的附着能力，成为老化生物膜，老化生物膜净化功能较差，且易于脱落，脱落后，新生生物膜又会生长起来，持续对污水进行净化。

污水处理填料种类有多种：软性纤维填料（PE中心绳+醛化维纶丝花束）、半软性填料（PE中心绳+PE环片）、组合纤维填料（PE中心绳+PE环片+醛化维纶丝花束）、弹性立体填料（PE中心绳+PP弹性丝）、悬浮填料（PE球壳+醛化维纶丝花束或者PP宽扁丝带）、斜悬式多孔悬浮填料（PP）、梅花环（PP）、纤维球填料（涤纶纤维）、蜂窝斜/直管填料（PP或PVC）等等。

在现有的污水处理填料中，有的因填料设置的间隙大，在使用时不易进行挂膜，生物附着量低，而有的填料为提高生物附着量，填料之间分布密集，间隙小，但在使用时产生的流阻力较大，降解形成的老化生物膜的脱落速率较慢，在生物膜内部形成堵塞，影响了污水与生物膜的接触，造成填料的降解性能下降。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种易脱模的自离散式悬浮填料，它在挂膜完成后的沥干过程中，由于自身局部发生失水收缩现象，致使附膜盘和刺针自动相互靠近，刺针将附膜盘上的生物膜进行刺穿，形成带有均匀膜孔的多孔网状生物膜，使其净化污水过程中，污水可以更加深入生物膜内部，增大污水和生物膜的接触面，提高净化效率，同时，通过生物膜的多孔网状结构，使得降解形成的老化生物膜可以更加快速地进行脱落，减少生物膜堵塞情况，进一步实现对污水的高效降解，并且，在污水净化过程中，多层填料盘和破膜盘会自动实现断开分离，破膜盘逐渐漂浮于水面上，无需手动操作即可方便实现对破膜盘的打捞收集和再次利用。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种易脱模的自离散式悬浮填料，包括多层填料盘，所述多层填料盘的外侧套有破膜盘，所述多层填料盘包括滑筒，所述滑筒的内壁固定连接有多个均匀分布的附膜盘，所述滑筒的内侧设有气囊，所述气囊位于附膜盘的上侧，所述气囊和滑筒内壁之间固定连接有多个均匀分布的连杆，所述破膜盘包括滑动连接于滑筒外端的外筒，所述外筒的内壁开设有一对滑槽，所述滑筒的外端固定连接有一对可溶性滑块，一对所述可溶性滑块分别滑动连接于一对滑槽的内部，所述外筒的下端固定连接有空心底盘，所述空心底盘的上端固定连接有一对膨胀伸缩套和多个均匀分布的刺针，所述刺针位于一对膨胀伸缩套之间，所述膨胀伸缩套位于外筒的内侧并位于滑筒的下侧，所述气囊的上端固定连接有一对与气囊内部相通的柔性导水管，所述柔性导水管贯穿滑筒并分别与膨胀伸缩套和可溶性滑块连接，所述柔性导水管与滑筒的内部固定连接，本发明在挂膜完成后的沥干过程中，由于自身局部发生失水收缩现象，致使附膜盘和刺针自动相互靠近，刺针将附膜盘上的生物膜进行刺穿，形成带有均匀膜孔的多孔网状生物膜，使其净化污水过程中，污水可以更加深入生物膜内部，增大污水和生物膜的接触面，提高净化效率，同时，通过生物膜的多孔网状结构，使得降解形成的老化生物膜可以更加快速地进行脱落，减少生物膜堵塞情况，进一步实现对污水的高效降解，并且，在污水净化过程中，多层填料盘和破膜盘会自动实现断开分离，破膜盘逐渐漂浮于水面上，无需手动操作即可方便实现对破膜盘的打捞收集和再次利用。

进一步的，所述膨胀伸缩套包括与空心底盘固定连接的吸水布套，所述吸水布套的内部设有伸缩杆和拉伸弹簧，所述拉伸弹簧套于伸缩杆的外侧，所述伸缩杆和拉伸弹簧的下端均与空心底盘上端固定连接，所述伸缩杆和拉伸弹簧的上端均与吸水布套内壁固定连接，所述吸水布套的内部填充有多个膨胀颗粒，膨胀颗粒处于未膨胀状态时，在拉伸弹簧的弹力作用下，吸水布套收缩至最短状态，当存在水分通过吸水布套渗透至膨胀颗粒上时，膨胀颗粒遇水发生膨胀，膨胀颗粒体积变大后，会将吸水布套内部撑起，使吸水布套逐渐伸直，膨胀伸缩套对滑筒起到推动作用。

初始状态下，即膨胀颗粒处于未膨胀状态时，此时膨胀伸缩套处于最短状态，刺针依次贯穿多个附膜盘，位于附膜盘的间隙之间；在对本发明进行挂膜时，将本发明置于菌液中，此时，菌液中的水分通过吸水布套渗透至膨胀颗粒上，膨胀颗粒遇水膨胀，体积增大，迫使吸水布套伸长，伸缩杆和拉伸弹簧随之伸长，通过膨胀伸缩套的伸长将滑筒向上推动，带动整个多层填料盘向上移动，刺针逐渐从附膜盘中抽出，附膜盘在菌液中进行挂膜过程，微生物在附膜盘上形成生物膜；

完成挂膜后，将本发明从菌液中取出并进行沥干，在沥干过程中，本发明上的残留水分逐渐干燥，膨胀颗粒又进行失水收缩，体积减小，随后在拉伸弹簧的弹力作用下，带动吸水布套和伸缩杆逐渐缩短，即膨胀伸缩套缩至原始长度，在柔性导水管的连接下，膨胀伸缩套带动滑筒向下移动，使得附有生物膜的附膜盘逐渐向刺针靠近，刺针刺穿附膜盘上的生物膜，在生物膜上留下膜孔，因此本发明在挂膜完成后自动实现了自身的破膜过程；

在将本发明投入污水中进行净化污水时，膨胀颗粒再次进行遇水膨胀过程，膨胀伸缩套长度伸长，推动滑筒和附膜盘与刺针远离，使刺针刺穿的膜孔暴露在污水中，一方面，污水通过膜孔可以更加快速通畅地在生物膜之间流动，与生物膜进行充分接触，加速生物膜对污水的净化，另一方面，带有膜孔的生物膜在附膜盘上的附着强度较弱，使得降解形成的老化生物膜可以更加快速地从附膜盘上脱落，随着污水排出，使本发明不易发生生物膜堵塞情况，有效实现对污水的持续高效降解过程。

进一步的，所述吸水布套的上端固定连接有硬板，所述硬板的上端开设有限位槽，所述限位槽的内底面开设有球槽，所述球槽的内部放置有可溶性裹球。

进一步的，所述柔性导水管包括与气囊固定连接的主管，所述主管远离气囊的一端延伸至滑筒的内部，所述主管远离气囊的一端分别固定连接有第一支管和第二支管，所述第一支管和第二支管均与主管相通，所述第一支管远离主管的一端与可溶性滑块固定连接，所述第二支管远离主管的一端与可溶性裹球固定连接。

进一步的，所述可溶性裹球包括软套，所述软套的内部放置有限位水溶球，所述第二支管贯穿软套并与软套内部相通，所述限位水溶球的直径大于限位槽的内圈直径，初始状态下的可溶性裹球无法通过限位槽，稳定放置于球槽内部，通过第二支管连接滑筒和可溶性裹球，实现了膨胀伸缩套和滑筒之间的连接，当膨胀伸缩套长度缩短时，通过第二支管可以带动滑筒进行移动，当污水通过第二支管流入软套内部时，限位水溶球遇水溶化，无法维持球形形状，软套可发生瘪缩变形从限位槽中通过，与硬板分离，膨胀伸缩套和滑筒之间的连接即可断开。

进一步的，所述可溶性滑块包括与滑筒固定连接的柔性滑套，所述柔性滑套的内部放置有水溶滑块，所述第一支管贯穿柔性滑套并与柔性滑套内部相通，且第一支管与柔性滑套固定连接，在未接触水时，水溶滑块呈块状，对滑筒起到限位作用，实现了滑筒和外筒之间的滑动连接，当污水通过第一支管进入柔性滑套内部时，水溶滑块遇水溶化，无法维持固体块状，柔性滑套可发生瘪缩变形，随着滑筒在污水的浮动，带动柔性滑套从滑槽中脱离，滑筒和外筒之间的连接进行断开，再结合上述滑筒和膨胀伸缩套之间的分离断开，使得滑筒可以随着污水的流动从外筒内侧脱离，实现多层填料盘和破膜盘的完全分离，随后多层填料盘悬浮于污水中，对污水进行净化，破膜盘逐渐漂浮于水面上，方便对破膜盘的打捞和收集，实现对其的再次利用。

进一步的，所述滑筒的内壁还固定连接有水溶隔板，所述水溶隔板位于相邻附膜盘和气囊之间，在挂膜前，水溶隔板对气囊起到保护作用，使本发明在使用前，气囊不易受到刺针的破坏，可以保持密封充气状态；在挂膜时，气囊接触菌液中的水分发生溶化，与此同时，膨胀伸缩套遇水逐渐伸长，推动滑筒远离刺针，因此，在挂膜过程中，气囊仍处于完好状态，菌液无法进入气囊和柔性导水管中对可溶性滑块和可溶性裹球进行溶解，膨胀伸缩套和外筒与滑筒保持连接状态；在沥干破膜过程中，当刺针依次贯穿多个附膜盘进行破膜后，因气囊已被溶解，失去阻挡，刺针继续向气囊靠近，对气囊进行刺破，气囊上产生孔洞，内部气体散至外界；因而，在被投置污水中后，污水会通过气囊上的孔洞进入气囊中，并通过主管分散流入第一支管和第二支管中，实现对水溶滑块和限位水溶球的溶解，断开外筒和膨胀伸缩套与滑筒之间的连接，使得本发明在污水中实现多层填料盘和破膜盘的分离，既方便了多层填料盘对污水的充分净化，同时也方便了破膜盘的打捞回收再利用。

进一步的，所述滑筒的外端开设有多个均匀分布的通水孔，所述外筒的外端开设有多个均匀分布的进水孔，使得菌液和污水可以通过进水孔和通水孔进入外筒和滑筒的内部，方便本发明在菌液中的顺利挂膜，也方便了本发明在污水中实现多层填料盘和破膜盘的分离。

进一步的，所述附膜盘包括环形框，所述环形框的侧端与滑筒的内壁固定连接，所述环形框的内部固定连接有挂膜网，所述挂膜网采用醛化维纶材料，通过挂膜网为生物膜提供生长附着的载体，实现本发明的挂膜过程。

进一步的，所述柔性滑套和软套均采用防水材料，为水溶滑块和限位水溶球提供一个密封的环境，使外界水分不易直接作用在水溶滑块和限位水溶球上，保证外筒和膨胀伸缩套与滑筒之间正常的连接状态。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案在挂膜完成后的沥干过程中，由于自身局部发生失水收缩现象，致使附膜盘和刺针自动相互靠近，刺针将附膜盘上的生物膜进行刺穿，形成带有均匀膜孔的多孔网状生物膜，使其净化污水过程中，污水可以更加深入生物膜内部，增大污水和生物膜的接触面，提高净化效率，同时，通过生物膜的多孔网状结构，使得降解形成的老化生物膜可以更加快速地进行脱落，减少生物膜堵塞情况，进一步实现对污水的高效降解，并且，在污水净化过程中，多层填料盘和破膜盘会自动实现断开分离，破膜盘逐渐漂浮于水面上，无需手动操作即可方便实现对破膜盘的打捞收集和再次利用。

（2）膨胀伸缩套包括与空心底盘固定连接的吸水布套，吸水布套的内部设有伸缩杆和拉伸弹簧，拉伸弹簧套于伸缩杆的外侧，伸缩杆和拉伸弹簧的下端均与空心底盘上端固定连接，伸缩杆和拉伸弹簧的上端均与吸水布套内壁固定连接，吸水布套的内部填充有多个膨胀颗粒，膨胀颗粒处于未膨胀状态时，在拉伸弹簧的弹力作用下，吸水布套收缩至最短状态，当存在水分通过吸水布套渗透至膨胀颗粒上时，膨胀颗粒遇水发生膨胀，膨胀颗粒体积变大后，会将吸水布套内部撑起，使吸水布套逐渐伸直，膨胀伸缩套对滑筒起到推动作用。

（3）初始状态下的可溶性裹球无法通过限位槽，稳定放置于球槽内部，通过第二支管连接滑筒和可溶性裹球，实现了膨胀伸缩套和滑筒之间的连接，当膨胀伸缩套长度缩短时，通过第二支管可以带动滑筒进行移动，当污水通过第二支管流入软套内部时，限位水溶球遇水溶化，无法维持球形形状，软套可发生瘪缩变形从限位槽中通过，与硬板分离，膨胀伸缩套和滑筒之间的连接即可断开。

（4）在未接触水时，水溶滑块呈块状，对滑筒起到限位作用，实现了滑筒和外筒之间的滑动连接，当污水通过第一支管进入柔性滑套内部时，水溶滑块遇水溶化，无法维持固体块状，柔性滑套可发生瘪缩变形，随着滑筒在污水的浮动，带动柔性滑套从滑槽中脱离，滑筒和外筒之间的连接进行断开，再结合上述滑筒和膨胀伸缩套之间的分离断开，使得滑筒可以随着污水的流动从外筒内侧脱离，实现多层填料盘和破膜盘的完全分离，随后多层填料盘悬浮于污水中，对污水进行净化，破膜盘逐渐漂浮于水面上，方便对破膜盘的打捞和收集，实现对其的再次利用。

（5）在挂膜前，水溶隔板对气囊起到保护作用，使本发明在使用前，气囊不易受到刺针的破坏，可以保持密封充气状态；在挂膜时，气囊接触菌液中的水分发生溶化，与此同时，膨胀伸缩套遇水逐渐伸长，推动滑筒远离刺针，因此，在挂膜过程中，气囊仍处于完好状态，菌液无法进入气囊和柔性导水管中对可溶性滑块和可溶性裹球进行溶解，膨胀伸缩套和外筒与滑筒保持连接状态；在沥干破膜过程中，当刺针依次贯穿多个附膜盘进行破膜后，因气囊已被溶解，失去阻挡，刺针继续向气囊靠近，对气囊进行刺破，气囊上产生孔洞，内部气体散至外界；因而，在被投置污水中后，污水会通过气囊上的孔洞进入气囊中，并通过主管分散流入第一支管和第二支管中，实现对水溶滑块和限位水溶球的溶解，断开外筒和膨胀伸缩套与滑筒之间的连接，使得本发明在污水中实现多层填料盘和破膜盘的分离，既方便了多层填料盘对污水的充分净化，同时也方便了破膜盘的打捞回收再利用。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的多层填料盘的立体图；

图3为本发明在初始状态下的正面结构示意图；

图4为图3中A处的结构示意图；

图5为本发明在挂膜时的正面结构示意图；

图6为本发明在自动破膜时的正面结构示意图；

图7为本发明在净化污水时的正面结构示意图；

图8为本发明的可溶性滑块的正面结构示意图；

图9为本发明的限位水溶球在遇水溶化时的结构变化示意图；

图10为本发明的水溶滑块在遇水溶化时的结构变化示意图；

图11为本发明的附膜盘的顶面结构示意图。

图中标号说明：

1空心底盘、2外筒、201滑槽、202进水孔、3膨胀伸缩套、31吸水布套、32伸缩杆、33拉伸弹簧、34硬板、3401限位槽、3402球槽、35膨胀颗粒、4刺针、5滑筒、501通水孔、6可溶性滑块、61柔性滑套、62水溶滑块、7附膜盘、71环形框、72挂膜网、8气囊、9柔性导水管、91主管、92第一支管、93第二支管、10连杆、11水溶隔板、12软套、13限位水溶球。

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；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1、图2和图3，一种易脱模的自离散式悬浮填料，包括多层填料盘，多层填料盘的外侧套有破膜盘，多层填料盘包括滑筒5，滑筒5的内壁固定连接有多个均匀分布的附膜盘7，滑筒5的内侧设有气囊8，气囊8处于充气膨胀状态，气囊8位于附膜盘7的上侧，气囊8和滑筒5内壁之间固定连接有多个均匀分布的连杆10，破膜盘包括滑动连接于滑筒5外端的外筒2，外筒2的内壁开设有一对滑槽201，滑筒5的外端固定连接有一对可溶性滑块6，一对可溶性滑块6分别滑动连接于一对滑槽201的内部，外筒2的下端固定连接有空心底盘1，空心底盘1的上端固定连接有一对膨胀伸缩套3和多个均匀分布的刺针4，刺针4位于一对膨胀伸缩套3之间，膨胀伸缩套3位于外筒2的内侧并位于滑筒5的下侧，气囊8的上端固定连接有一对与气囊8内部相通的柔性导水管9，柔性导水管9贯穿滑筒5并分别与膨胀伸缩套3和可溶性滑块6连接，柔性导水管9与滑筒5的内部固定连接。

请参阅图4，膨胀伸缩套3包括与空心底盘1固定连接的吸水布套31，吸水布套31采用无弹性材料制成，呈长筒形状，可进行纵向伸直和压缩，横向的形变程度较低，在此可忽略不计，吸水布套31的内部设有伸缩杆32和拉伸弹簧33，拉伸弹簧33套于伸缩杆32的外侧，伸缩杆32和拉伸弹簧33的下端均与空心底盘1上端固定连接，伸缩杆32和拉伸弹簧33的上端均与吸水布套31内壁固定连接，伸缩杆32和拉伸弹簧33对吸水布套31的形状起到支撑作用，使吸水布套31方便向上伸直，吸水布套31的内部填充有多个膨胀颗粒35，膨胀颗粒35采用遇水膨胀橡胶材料制成，膨胀颗粒35处于未膨胀状态时，在拉伸弹簧33的弹力作用下，吸水布套31收缩至最短状态，当存在水分通过吸水布套31渗透至膨胀颗粒35上时，膨胀颗粒35遇水发生膨胀，膨胀颗粒35体积变大后，会将吸水布套31内部撑起，使吸水布套31逐渐伸直，膨胀伸缩套3对滑筒5起到推动作用。

吸水布套31的上端固定连接有硬板34，硬板34的上端开设有限位槽3401，限位槽3401的内底面开设有球槽3402，球槽3402的内部放置有可溶性裹球。

请参阅图4和图5，柔性导水管9包括与气囊8固定连接的主管91，主管91远离气囊8的一端延伸至滑筒5的内部，主管91远离气囊8的一端分别固定连接有第一支管92和第二支管93，第一支管92和第二支管93均与主管91相通，第一支管92远离主管91的一端与可溶性滑块6固定连接，第二支管93远离主管91的一端与可溶性裹球固定连接。

初始状态下，即膨胀颗粒35处于未膨胀状态时，此时膨胀伸缩套3处于最短状态，刺针4依次贯穿多个附膜盘7，位于附膜盘7的间隙之间；在对本发明进行挂膜时，将本发明置于菌液中，此时，菌液中的水分通过吸水布套31渗透至膨胀颗粒35上，膨胀颗粒35遇水膨胀，体积增大，迫使吸水布套31伸长，伸缩杆32和拉伸弹簧33随之伸长，通过膨胀伸缩套3的伸长将滑筒5向上推动，带动整个多层填料盘向上移动，刺针4逐渐从附膜盘7中抽出，附膜盘7在菌液中进行挂膜过程，微生物在附膜盘7上形成生物膜；

完成挂膜后，将本发明从菌液中取出并进行沥干，在沥干过程中，本发明上的残留水分逐渐干燥，膨胀颗粒35又进行失水收缩，体积减小，随后在拉伸弹簧33的弹力作用下，带动吸水布套31和伸缩杆32逐渐缩短，即膨胀伸缩套3缩至原始长度，在柔性导水管9的连接下，膨胀伸缩套3带动滑筒5向下移动，使得附有生物膜的附膜盘7逐渐向刺针4靠近，刺针4刺穿附膜盘7上的生物膜，在生物膜上留下膜孔，因此本发明在挂膜完成后自动实现了自身的破膜过程；

在将本发明投入污水中进行净化污水时，膨胀颗粒35再次进行遇水膨胀过程，膨胀伸缩套3长度伸长，推动滑筒5和附膜盘7与刺针4远离，使刺针4刺穿的膜孔暴露在污水中，一方面，污水通过膜孔可以更加快速通畅地在生物膜之间流动，与生物膜进行充分接触，加速生物膜对污水的净化，另一方面，带有膜孔的生物膜在附膜盘7上的附着强度较弱，使得降解形成的老化生物膜可以更加快速地从附膜盘7上脱落，随着污水排出，使本发明不易发生生物膜堵塞情况，有效实现对污水的持续高效降解过程。

请参阅图4，可溶性裹球包括软套12，软套12的内部放置有限位水溶球13，第二支管93贯穿软套12并与软套12内部相通，限位水溶球13的直径大于限位槽3401的内圈直径，初始状态下的可溶性裹球无法通过限位槽3401，稳定放置于球槽3402内部，通过第二支管93连接滑筒5和可溶性裹球，实现了膨胀伸缩套3和滑筒5之间的连接，当膨胀伸缩套3长度缩短时，通过第二支管93可以带动滑筒5进行移动，当污水通过第二支管93流入软套12内部时，限位水溶球13遇水溶化，无法维持球形形状，软套12可发生瘪缩变形从限位槽3401中通过，与硬板34分离，膨胀伸缩套3和滑筒5之间的连接即可断开。

请参阅图8，可溶性滑块6包括与滑筒5固定连接的柔性滑套61，柔性滑套61的内部放置有水溶滑块62，第一支管92贯穿柔性滑套61并与柔性滑套61内部相通，且第一支管92与柔性滑套61固定连接，在未接触水时，水溶滑块62呈块状，对滑筒5起到限位作用，实现了滑筒5和外筒2之间的滑动连接，当污水通过第一支管92进入柔性滑套61内部时，水溶滑块62遇水溶化，无法维持固体块状，柔性滑套61可发生瘪缩变形，随着滑筒5在污水的浮动，带动柔性滑套61从滑槽201中脱离，滑筒5和外筒2之间的连接进行断开，再结合上述滑筒5和膨胀伸缩套3之间的分离断开，使得滑筒5可以随着污水的流动从外筒2内侧脱离，实现多层填料盘和破膜盘的完全分离，随后多层填料盘悬浮于污水中，对污水进行净化，破膜盘逐渐漂浮于水面上，方便对破膜盘的打捞和收集，实现对其的再次利用。

请参阅图4，滑筒5的内壁还固定连接有水溶隔板11，水溶隔板11位于相邻附膜盘7和气囊8之间，在挂膜前，水溶隔板11对气囊8起到保护作用，使本发明在使用前，气囊8不易受到刺针4的破坏，可以保持密封充气状态；请参阅图5，在挂膜时，气囊8接触菌液中的水分发生溶化，与此同时，膨胀伸缩套3遇水逐渐伸长，推动滑筒5远离刺针4，因此，在挂膜过程中，气囊8仍处于完好状态，菌液无法进入气囊8和柔性导水管9中对可溶性滑块6和可溶性裹球进行溶解，膨胀伸缩套3和外筒2与滑筒5保持连接状态；请参阅图6，在沥干破膜过程中，当刺针4依次贯穿多个附膜盘7进行破膜后，因气囊8已被溶解，失去阻挡，刺针4继续向气囊8靠近，对气囊8进行刺破，气囊8上产生孔洞，内部气体散至外界；因而，在被投置污水中后，污水会通过气囊8上的孔洞进入气囊8中，并通过主管91分散流入第一支管92和第二支管93中，实现对水溶滑块62和限位水溶球13的溶解，断开外筒2和膨胀伸缩套3与滑筒5之间的连接，如图7所示，使得本发明在污水中实现多层填料盘和破膜盘的分离，既方便了多层填料盘对污水的充分净化，同时也方便了破膜盘的打捞回收再利用。

请参阅图1和图2，滑筒5的外端开设有多个均匀分布的通水孔501，外筒2的外端开设有多个均匀分布的进水孔202，使得菌液和污水可以通过进水孔202和通水孔501进入外筒2和滑筒5的内部，方便本发明在菌液中的顺利挂膜，也方便了本发明在污水中实现多层填料盘和破膜盘的分离。

请参阅图11，附膜盘7包括环形框71，环形框71的侧端与滑筒5的内壁固定连接，环形框71的内部固定连接有挂膜网72，挂膜网72采用醛化维纶材料，通过挂膜网72为生物膜提供生长附着的载体，实现本发明的挂膜过程。

柔性滑套61和软套12均采用防水材料，为水溶滑块62和限位水溶球13提供一个密封的环境，使外界水分不易直接作用在水溶滑块62和限位水溶球13上，而是通过第一支管92和第二支管93对其进行溶化，在进行污水处理前保证外筒2和膨胀伸缩套3与滑筒5之间正常的连接状态。

本发明在挂膜完成后的沥干过程中，由于自身局部发生失水收缩现象，致使附膜盘7和刺针4自动相互靠近，刺针4将附膜盘7上的生物膜进行刺穿，形成带有均匀膜孔的多孔网状生物膜，使其净化污水过程中，污水可以更加深入生物膜内部，增大污水和生物膜的接触面，提高净化效率，同时，通过生物膜的多孔网状结构，使得降解形成的老化生物膜可以更加快速地进行脱落，减少生物膜堵塞情况，进一步实现对污水的高效降解，并且，在污水净化过程中，多层填料盘和破膜盘会自动实现断开分离，破膜盘逐渐漂浮于水面上，无需手动操作即可方便实现对破膜盘的打捞收集和再次利用。

Claims (10)

1.一种易脱模的自离散式悬浮填料，包括多层填料盘，其特征在于：所述多层填料盘的外侧套有破膜盘，所述多层填料盘包括滑筒（5），所述滑筒（5）的内壁固定连接有多个均匀分布的附膜盘（7），所述滑筒（5）的内侧设有气囊（8），所述气囊（8）位于附膜盘（7）的上侧，所述气囊（8）和滑筒（5）内壁之间固定连接有多个均匀分布的连杆（10），所述破膜盘包括滑动连接于滑筒（5）外端的外筒（2），所述外筒（2）的内壁开设有一对滑槽（201），所述滑筒（5）的外端固定连接有一对可溶性滑块（6），一对所述可溶性滑块（6）分别滑动连接于一对滑槽（201）的内部，所述外筒（2）的下端固定连接有空心底盘（1），所述空心底盘（1）的上端固定连接有一对膨胀伸缩套（3）和多个均匀分布的刺针（4），所述刺针（4）位于一对膨胀伸缩套（3）之间，所述膨胀伸缩套（3）位于外筒（2）的内侧并位于滑筒（5）的下侧，所述气囊（8）的上端固定连接有一对与气囊（8）内部相通的柔性导水管（9），所述柔性导水管（9）贯穿滑筒（5）并分别与膨胀伸缩套（3）和可溶性滑块（6）连接，所述柔性导水管（9）与滑筒（5）的内部固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种易脱模的自离散式悬浮填料，其特征在于：所述膨胀伸缩套（3）包括与空心底盘（1）固定连接的吸水布套（31），所述吸水布套（31）的内部设有伸缩杆（32）和拉伸弹簧（33），所述拉伸弹簧（33）套于伸缩杆（32）的外侧，所述伸缩杆（32）和拉伸弹簧（33）的下端均与空心底盘（1）上端固定连接，所述伸缩杆（32）和拉伸弹簧（33）的上端均与吸水布套（31）内壁固定连接，所述吸水布套（31）的内部填充有多个膨胀颗粒（35）。

3.根据权利要求2所述的一种易脱模的自离散式悬浮填料，其特征在于：所述吸水布套（31）的上端固定连接有硬板（34），所述硬板（34）的上端开设有限位槽（3401），所述限位槽（3401）的内底面开设有球槽（3402），所述球槽（3402）的内部放置有可溶性裹球。

4.根据权利要求3所述的一种易脱模的自离散式悬浮填料，其特征在于：所述柔性导水管（9）包括与气囊（8）固定连接的主管（91），所述主管（91）远离气囊（8）的一端延伸至滑筒（5）的内部，所述主管（91）远离气囊（8）的一端分别固定连接有第一支管（92）和第二支管（93），所述第一支管（92）和第二支管（93）均与主管（91）相通，所述第一支管（92）远离主管（91）的一端与可溶性滑块（6）固定连接，所述第二支管（93）远离主管（91）的一端与可溶性裹球固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种易脱模的自离散式悬浮填料，其特征在于：所述可溶性裹球包括软套（12），所述软套（12）的内部放置有限位水溶球（13），所述第二支管（93）贯穿软套（12）并与软套（12）内部相通，所述限位水溶球（13）的直径大于限位槽（3401）的内圈直径。

6.根据权利要求5所述的一种易脱模的自离散式悬浮填料，其特征在于：所述可溶性滑块（6）包括与滑筒（5）固定连接的柔性滑套（61），所述柔性滑套（61）的内部放置有水溶滑块（62），所述第一支管（92）贯穿柔性滑套（61）并与柔性滑套（61）内部相通，且第一支管（92）与柔性滑套（61）固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种易脱模的自离散式悬浮填料，其特征在于：所述滑筒（5）的内壁还固定连接有水溶隔板（11），所述水溶隔板（11）位于相邻附膜盘（7）和气囊（8）之间。

8.根据权利要求1所述的一种易脱模的自离散式悬浮填料，其特征在于：所述滑筒（5）的外端开设有多个均匀分布的通水孔（501），所述外筒（2）的外端开设有多个均匀分布的进水孔（202）。

9.根据权利要求1所述的一种易脱模的自离散式悬浮填料，其特征在于：所述附膜盘（7）包括环形框（71），所述环形框（71）的侧端与滑筒（5）的内壁固定连接，所述环形框（71）的内部固定连接有挂膜网（72），所述挂膜网（72）采用醛化维纶材料。

10.根据权利要求6所述的一种易脱模的自离散式悬浮填料，其特征在于：所述柔性滑套（61）和软套（12）均采用防水材料。

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