CN1587108A - 兼备物化吸附和生物膜性能的污水深度处理填料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种兼备物化吸附和生物膜性能的污水深度处理填料，包括外部容器、内部滤袋及滤袋内的吸附材料，外部容器由上下两部分组合而成，采用容器契合机构连接，外部容器的表面规则分布容器网孔，内部放置装有吸附材料的内部滤袋。外部容器采用易于挂生物膜的聚乙烯、聚丙稀工程塑料制成，容器的表面形状、大小、厚度、表面开孔率可选择调整，吸附材料为粉末状氨氮、磷物化吸附材料。本发明的填料加工、贮存、运输都很方便，可直接投加于污水处理装置对生活污水进行处理，能够有效脱除氨氮或者磷，深度处理污水性能较好。

Description

兼备物化吸附和生物膜性能的污水深度处理填料
技术领域
本发明涉及一种用于污水深度处理的填料，更具体的说涉及一种兼备物化吸附和生物膜性能的污水深度处理填料，适合于城市生活污水、湖泊及河流微污染水以及各种工业废水处理系统，属于环境工程污水处理技术领域。
背景技术
目前我国的污水处理设施，绝大多数采用一级、一级半以及二级处理工艺，这些工艺不具备脱氨脱磷的深度处理功能，必须加以改造才能达到深度处理的目的。而具备深度处理性能的新型污水处理厂，基建成本、运行成本较高，工艺装置复杂，给管理带来不便。因而开发具备有效脱氨脱磷同时又便于管理处理成本较低的污水深度处理工艺是比较迫切的。
目前用于污水处理领域的填料分为有机填料和无机填料两大类。传统污水处理中填料的应用往往是将填料作为生物膜的载体加以考虑，着眼于提高填料的表面积、孔隙率、亲水性等性能，往往通过对结构的改进提高生物膜的处理效果，生物膜主要靠同化作用去除氨氮和磷的，对N的去除率只有10～20％，对磷的去除率只有5％，深度处理性能比较差。
目前出现的一些新型填料，如申请号为98214401.6的专利公开的填料虽然考虑了生物膜和物理吸附作用的结合，但是壳体内部的填充物是高分子聚合物或者活性炭，并不具备氨氮、磷的物化吸附深度处理性能；专利申请号为03140183.X的专利，将一些具有氨氮、磷物化吸附性能的材料如沸石、膨胀蛭石、活性炭等粘合制成球状复合填料，缺点是一方面细小的吸附粉末造粒成型后吸附效果会大大下降，另一方面填料达到吸附容量之后对氨氮、磷的除去只能靠生物膜，而且造粒填料相对粉末状吸附材料来讲增加了制作成本。
发明内容
本发明的目的在于针对现有污水处理填料性能的不足，研制一种兼备物化吸附和生物膜性能的污水深度处理填料，即保持粉状或小颗粒状吸附材料具有巨大比表面的特性，又能避免细小颗粒直接用于污水处理时存在的液固分离比较难的问题，填料的塑料表面又易于长生物膜，进一步提高污水处理的效果。
为实现这样的目的，本发明的用于污水深度处理的填料包括外部容器、内部滤袋及滤袋内的吸附材料。填料的外部容器采用易于挂生物膜的PE(聚乙烯)、PP(聚丙稀)等工程塑料制成，外部容器由上下两部分组合而成，采用容器契合机构连接，易于开启契合，能够方便打开取出内部的填料。外部容器具有一定的强度，其表面有规则的分布容器网孔。外部容器的形状、大小、厚度、表面开孔率可根据具体情况加以选择调整，便于生物挂膜和污水的流通。外部容器内放置装有吸附材料的内部滤袋。
本发明的内部滤袋采用不同规格的滤布制成，装载的吸附材料具有较强磷吸附或者氨氮吸附能力。吸附材料可以选用粉末状的沸石、膨胀蛭石、粉煤灰、改性粉煤灰、蒙脱土、活性炭、活性氧化铝等，可以是其中的一种或几种的特定组合。内部滤袋装满吸附材料后扎紧，放入外部容器中，采用容器契合机构将外部容器的上下两部分连接，将外部容器关上后即可成为水处理填料使用。
本发明填料的外部容器和内部吸附材料具有不同的功能。
外部容器的功能是：提供了支架的作用，把滤布袋之间隔开，有利于污水的分布，提高污染物质的传质交换能力；外部容器本身为适合微生物生长的工程塑料，其表面生长的生物膜也具有脱除部分氨氮和磷的功能。
内部容器的功能是：布袋的滤布具有隔离灰水的作用，使细小的吸附材料不会从容器内泄漏同时又能使以离子状态存在的氨氮以及溶解态的磷能够顺利进入布袋内部被材料吸附；布袋内部的吸附材料一般要求达到一定细度，以有利于吸附效果的提高，吸附材料具有良好的物化吸附性能，能够对污水进行深度处理。
本发明中氨氮、磷吸附材料易得廉价，材料制作工艺简单，成本低。吸附材料达到吸附饱和后可以更换，饱和后的吸附材料可以进一步废物利用，更新的吸附材料放进滤袋又可与外壳容器组成吸附填料利用，填料的使用寿命较长。
本发明将生物膜填料和无机物化吸附材料结合起来，在保持粉状吸附材料高效去除污染物质的性能同时，又有效解决了灰水分离困难的问题，塑料容器的易挂膜性又使得填料能进一步去除污染物质。本发明的填料加工、贮存、运输都很方便，可直接投加于污水处理装置对生活污水进行处理，吸附容量比较大，能够有效脱除氨氮或者磷，深度处理污水性能较好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图1中，1为外部容器，2为内部滤袋，3为容器网孔，4为容器契合机构。
图2为图1中A-A处的剖视图，为本发明的内部结构示意图。
图2中，1为外部容器，2为内部滤袋，4为容器契合机构，5为吸附材料。
具体实施方式
以下结合附图及具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
本发明的结构如图1、图2所示，包括填料的外部容器1、内部滤袋2及滤袋内的吸附材料5。填料的外部容器1采用易于挂生物膜的聚乙烯、聚丙稀等工程塑料制成，外部容器1由上下两部分组合而成，采用容器契合机构4连接，易于开启契合，能够方便打开取出内部的填料。外部容器1具有一定的强度，其表面有规则的分布容器网孔3。外部容器1的形状、大小、厚度、表面开孔率可根据具体情况加以选择调整，便于生物挂膜和污水的流通。外部容器1内放置装有吸附材料5的内部滤袋2。
内部滤袋2采用不同规格的滤布制成，装载的吸附材料5具有较强磷吸附或者氨氮吸附能力。吸附材料5可以选用粉末状的沸石、膨胀蛭石、粉煤灰、改性粉煤灰、蒙脱土、活性炭、活性氧化铝等，可以是其中的一种或几种的特定组合。内部滤袋2装满吸附材料5后扎紧，放入外部容器1中，采用容器契合机构4将外部容器1的上下两部分连接，将外部容器1关上后即可成为水处理填料使用。
本发明的外部容器1提供了支架的作用，把装满吸附材料5的滤袋2互相之间隔开，有利于污水的分布，提高污染物质的传质交换能力。外部容器1本身为适合微生物生长的工程塑料，其表面生长的生物膜也具有脱除部分氨氮和磷的功能。内部滤袋2具有隔离灰水的作用，使细小的吸附材料不会从容器内泄漏同时又能使以离子状态存在的氨氮以及溶解态的磷能够顺利进入布袋内部被材料吸附。滤袋2内部的吸附材料5一般要求达到一定细度，以有利于吸附效果的提高，吸附材料具有良好的物化吸附性能，能够对污水进行深度处理。
在本发明的一个实施例中，取天然沸石100g，粉碎至100目，用棉布制成长宽各为100mm的滤袋，扎紧滤袋后放入一个可开合的直径为100mm的聚乙烯工程塑料制成的球状容器中，将上下半球契合，即可制成具备氨氮深度处理的填料。利用制成的填料处理氨氮废水，采用接触式滤池的处理形式，处理前废水的氨氮平均浓度为24.0mg/L，处理后氨氮平均浓度为0.9mg/L，去除率为96.3％。
在本发明的另一个实施例中，取粉煤灰100g，用涤纶滤布制成长宽各为100mm的滤袋，扎紧滤袋后放入一个可开合的直径为100mm的聚乙烯工程塑料制成的球状容器中，将上下半球契合，即可制成具备磷深度处理的填料。利用制成的填料处理含磷废水，采用接触式滤池的处理形式，处理前污水的总磷平均浓度为8.5mg/L，处理后总磷平均浓度为0.4mg/L，去除率为95.3％。

Claims (3)

1、一种兼备物化吸附和生物膜性能的污水深度处理填料，其特征在于包括外部容器(1)、内部滤袋(2)及滤袋内的吸附材料(5)，外部容器(1)由上下两部分组合而成，采用容器契合机构(4)连接，外部容器(1)的表面规则分布容器网孔(3)，内部放置装有吸附材料(5)的内部滤袋(2)。
2、权利要求1的兼备物化吸附和生物膜性能的污水深度处理填料，其特征在于所述吸附材料(5)为粉末状氨氮、磷物化吸附材料，选用沸石、膨胀蛭石、粉煤灰、改性粉煤灰、蒙脱土、活性炭、活性氧化铝中的一种或几种。
3、权利要求1的兼备物化吸附和生物膜性能的污水深度处理填料，其特征在于所述外部容器(1)采用易于挂生物膜的聚乙烯、聚丙稀工程塑料制成，容器的表面形状、大小、厚度、表面开孔率可选择调整。
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