CN209456149U - 一种新型组合式生物填料模块 - Google Patents

Abstract

本新型公开了一种新型组合式生物填料模块，包括模块框架及若干生物填料帘单元，生物填料帘单元包括若干根生物填料绳及固定件，生物填料绳包括中心绳及生物附着层，生物附着层包裹在中心绳的外侧且其表面径向拉丝形成纤维环；中心绳相间隔地两端固定在固定件上；模块框架设有上框架及下框架，上、下框架中设有上横梁及下横梁，上横梁及下横梁中对应设有若干插槽；固定件两端穿过插槽卡合在插槽侧壁上。该装置安装拆卸极其方便，单位长度的中心绳上生物附着层的比表面积可达到2.0～4.0m2/m，单位体积内的生物装填量高，附着微生物的浓度可达15000mg/L。

Description

一种新型组合式生物填料模块

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，具体涉及一种新型组合式生物填料模块。

背景技术

生物接触氧化工艺是以附着在填料上的生物膜为主，结合活性污泥法的一种高效水处理工艺。其原理即利用填料上附着生长的菌胶团与污水接触，菌胶团表层的细菌迅速繁殖，快速消耗水中的有机物，从而使水质得到改善。填料是生物接触氧化工艺的核心部分。填料作为微生物的载体影响着生物的附着、生长、繁殖和脱落的整个过程，对氧的利用率和水力分布条件等也起着重要的作用。填料的性能直接影响和制约生物接触氧化处理效果。

早期的生物接触氧化工艺使用过的填料有碎石、石棉板或固定式填料，其中固定式填料一般是由玻璃钢或塑料等基材制成的波纹板状或蜂窝状的硬性填料。但该类填料易发生脱膜困难，引起堵塞。目前在生物接触氧化法中应用较多的是悬挂式填料，其中具代表性的有软性填料、半软性填料、组合式填料、弹性立体填料。聚丙烯纤维、尼龙等高分子纤维制成的软性填料具有比表面积大、易成膜等优点，在悬挂式填料中多有应用，但由于其质量较轻，安装固定困难，固定后拆卸不便，很难根据需要灵活设计及在使用过程中方便地更换填料。

实用新型内容

本实用新型提供一种组合式生物填料模块，挂膜效果好，安装拆卸方便，易于维修及更换。并提供一种包含该组合式生物填料模块的曝气装置，该装置曝气效果好，安装拆卸方便，易于维修及更换。

为此，本实用新型采用的技术方案是：

一种新型组合式生物填料模块，包括模块框架，所述模块框架内设有若干生物填料帘单元，所述生物填料帘单元包括若干根生物填料绳及固定件，生物填料绳由纤维编织而成，包括中心绳及生物附着层，生物附着层包裹在中心绳的外侧且其表面径向拉丝形成纤维环；中心绳相间隔地两端固定在固定件上，所述固定件呈长条形，两端设有卡槽；所述模块框架设有上框架及下框架，上框架与下框架通过立柱连接，所述上下框架中分别设有至少两根上横梁及下横梁，上下横梁一一对应设置，上横梁及下横梁分别设有若干上插槽及下插槽；所述固定件两端穿过上下插槽且通过卡槽卡合在插槽侧壁上。

进一步地，所述中心绳由高分子纤维编织而成，所述生物附着纤维层由亲水改性高分子纤维编织且沿编织方向径向拉丝而成。更进一步地，所述中心绳由聚乙烯或聚丙烯纤维制成，所述生物附着层由聚偏氟乙烯纤维制成。

进一步地，所述固定件包括塑料灌封件及金属卡槽，塑料灌封件为长条形平板，长条形平板上设有若干卡口及中心绳固定孔，所述中心绳固定孔均匀分布；所述金属卡槽沿其长度方向设有与灌封件卡口一一对应的若干长条形卡条；中心绳的两端伸入中心绳固定孔且通过在中心绳固定孔中灌装粘结剂粘结，塑料灌封件卡合在金属卡槽中，且金属卡槽中的长条形卡条折弯后穿过灌封件卡口，二次弯折后固定。更进一步地，所述长条形卡条由制成金属卡槽的金属板沿其厚度方向切口形成。

进一步地，相邻两个生物填料绳的中心间距为10～15cm，呈矩形阵列在模块框架中。更进一步地，所述生物填料绳的外缘直径为20～50mm；所述中心绳的直径为2～5mm，编织所述生物附着纤维层的纤维的线径为0.01～1mm，纤维环与水平方向夹角为60～90°，单位长度的中心绳上生物附着层的比表面积为2.0～4.0m²/m。

进一步地，所述生物填料模块还包括曝气系统，所述曝气系统设于下框架的下方。更进一步，所述曝气系统包括曝气管及微孔曝气盘，模块框架的下框架上设有曝气盘安装梁，微孔曝气盘安装在曝气盘安装梁上，曝气管布置在曝气盘安装梁的下方；所述曝气管包括曝气主管及若干曝气支管，所述曝气主管水平布置，曝气支管分设在曝气主管的两侧，曝气支管的一端与曝气主管连通，另一端与微孔曝气盘的进气口相通。更进一步地，所述曝气支管连接曝气盘的一端弯折向上，其开口端高于曝气主管。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的生物填料由生物填料绳制成，中心绳采用高分子纤维编织而成，具有较大的韧性及强度，支撑力高抗冲击；生物附着层由亲水改性高分子纤维编织且表面拉丝呈环形制成，生物附着层亲水性好，生物附着纤维环结构具有超大的比表面积，单位长度的中心绳上生物附着纤维环的比表面积可达到2.0～4.0m²/m。本新型的生物填料模块单位体积内的生物装填量高，附着微生物的浓度可达15000mg/L。

2、本实用新型的生物填料采用膜帘的方式通过固定件卡设在模块框架中，安装拆卸极其方便，使用时可以根据曝气池的尺寸及曝气要求灵活调整生物填料绳的间距从而调整生物填料的投入量，设计灵活，使用方便。

3、本实用新型采用“飘浮栅状结构”的生物填料设计，有助于提高污染物的扩散速率和降解速率，提高氧利用率。

附图说明

图1是本实用新型的组合式生物填料模块实施方式1的结构示意图。

图2是本实用新型的组合式生物填料模块实施方式1的模块框架的结构示意图。

图3是本实用新型的组合式生物填料模块实施方式1的模块框架的左上横梁的结构示意图，图3(a)为正视图，图3(b)为沿图3(a)的A-A方向的剖视图。

图4是本实用新型的组合式生物填料模块实施方式1的生物填料帘单元的结构示意图。

图5是本实用新型的组合式生物填料模块实施方式1的生物填料帘单元的固定件的塑料灌装件的结构示意图。

图6是本实用新型的组合式生物填料模块实施方式1的生物填料帘单元的上固定件的金属卡槽的结构示意图。

图7是本实用新型的组合式生物填料模块实施方式1的曝气系统的安装示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及一种优选的实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

在以下的描述中，以图1所示组合式生物填料模块的方位为基准，图中所示组合式生物填料模块的上方即为“上”，反之为“下”。

实施方式1

参阅图1，组合式生物填料模块包括模块框架10、设置在模块框架10内的若干生物填料帘单元20，及设置在生物填料帘下方的曝气系统30。

参阅图4，生物填料帘单元20包括若干根生物填料绳21及上下固定件22。

生物填料绳21包括中心绳及生物附着层。在本实施中，中心绳由聚丙烯纤维编织成单根后多根复合而成。在本实施例中，中心绳的直径为4mm左右，在其他实施例中，也可在2～5mm范围内选择。生物附着层由亲水改性的聚偏氟乙烯纤维编织而成，亲水改性的聚偏氟乙烯纤维为市场采购的现有纤维材料，在本实施中其线径为0.05mm，在其他实施例中，也可在0.01～1mm范围内选择。生物附着层包裹在中心绳的外侧，其外表面沿编织方向径向拉丝形成若干纤维环。中心绳垂直向下时，纤维环与水平方向的夹角为60～90°。在本实施例中，纤维环环绕中心绳形成的最外边缘的直径约为40mm，在其他实施例中，也可在20～50mm范围内选择。单位长度的中心绳上生物附着层的比表面积约为2.0～4.0m²/m。

参阅图5及图6，固定件22设有上下两个，均包括塑料灌封件221及金属卡槽222。塑料灌封件221为长条形聚丙烯板，其横截面的尺寸与金属卡槽222适配。长条形聚丙烯板上沿其长度方向间隔约200mm设有若干灌封件卡口2212，灌封件卡口2212为贯穿板厚的通孔。长条形聚丙烯板上沿其长度方向间隔100mm设有若干中心绳固定孔2211，中心绳固定孔2211为沿聚丙烯板宽度方向开设的半圆槽，内径与中心绳直径适配。中心绳固定孔2211两个一组设置在两个灌封件卡口2212之间。在本实施中，金属卡槽222为厚度为2mm的不锈钢槽钢，上固定件的不锈钢槽钢的下侧面设有下卡槽2222，下卡槽2222为倒u形通槽；下固定件的不锈钢槽钢的上侧面设有上卡槽，上卡槽为u形通槽。沿不锈钢槽钢的长度方向间隔约200mm设置卡条2221，卡条2221位置与灌封件卡口2212一一对应。在本实施例中，卡条2221由沿不锈钢槽钢腰厚方向贯通开设U形切口形成。

生物填料帘单元20的装配方式为：优选中心绳的长度为1500mm，两端各留出10mm，将其置于中心绳固定孔2211中，在中心绳固定孔2211中灌注粘结剂，将中心绳粘固在塑料灌封件221中。将粘结好中心绳的塑料灌封件221卡合在金属卡槽222中，上固定件的卡口朝下，下固定件的卡口朝上，卡条2221与灌封件卡口2212一一对应，将卡条2221的自由端弯折后穿过灌封件卡口2212，再二次弯折固定，完成生物填料帘的安装。

参阅图2及图3，模块框架10由上框架11、下框架12及立柱13构成，上框架11、下框架12及六根立柱13组成矩形框架，四个角上的立柱向下延伸出下框架12形成四个支腿，中间立柱连接上框架11与下框架12，以增强框架强度及刚度。

在本实施例中，上框架11由左上横梁111、右上横梁112、中上横梁113、前上支撑梁114及后上支撑梁115构成。左上横梁111、右上横梁112、前上支撑梁114及后上支撑梁115首尾连接构成上框架11的框架结构，中上横梁113位于左上横梁111与右上横梁112之间将上框架11均分为第一、第二模块单元。在本实施例中，左上横梁111、右上横梁112及中上横梁113均由3mm厚的不锈钢板弯折成Z而成，中间筋板沿其长度方向间隔100mm开设有上固定件安装孔1111，上固定件安装孔为矩形通孔，三只上横梁的上固定件安装孔一一对应。

下框架12包括左下支撑梁124、右下支撑梁125、前下支撑梁126、后下支撑梁127、中下支撑梁128、第一曝气盘安装梁129、第二曝气盘安装梁130、左下横梁121、右下横梁122及中下横梁123。左下支撑梁124、中下支撑梁128、右下支撑梁125、前下支撑梁126及后下支撑梁127均由方钢管制成，左右前后四根支撑梁首尾连接构成下框架12的框架结构，中下支撑梁128设于左下支撑梁124与右下支撑梁125之间，连接前下支撑梁126与后下支撑梁127，加强框架的强度与刚度。第一曝气盘安装梁129、第二曝气盘安装梁130分别穿过中下支撑梁128连接左下支撑梁124与右下支撑梁125，第一曝气盘安装梁129及第二曝气盘安装梁130上设有曝气盘安装孔。左下横梁121、中下横梁123、右下横梁122分别设于左下支撑梁121、中下支撑梁128、右下支撑梁122的上方且与左上横梁111、中上横梁113、右上横梁112一一对应。在本实施例中，左下横梁121、中下横梁123及右下横梁122均由3mm厚的不锈钢板弯折成Z，中间筋板沿其长度方向间隔100mm开设有下固定件安装孔，下固定件安装孔为矩形通孔，三只下横梁的下固定件安装孔一一对应，且分别与三只上横梁的上固定件安装孔对应。

生物填料帘单元20通过以下方式安装在模块框架10中：将装配好的生物填料帘单元20依次放置在模块框架10中，奇数列的生物填料帘单元20装配在第一模块单元内，偶数列的生物填料帘单元20装配在第二模块单元内。

第一个生物填料帘单元20的上固定件的两端分别穿过左上横梁111与中上横梁113的第一个上固定件安装孔，下固定件的两端分别穿过左下横梁121与中下横梁123的第一个下固定件安装孔，向下移动上固定件使上固定件的卡槽卡合在上固定件安装孔的下侧壁上；向上移动下固定件使下固定件的卡槽卡合在下固定件安装孔的上侧壁上，完成第一个生物填料单元的组装。第二个生物填料帘单元20的上固定件的两端分别穿过右上横梁112与中上横梁113的第二个上固定件安装孔，下固定件的两端分别穿过右下横梁122与中下横梁123的第二个上固定件安装孔，向下移动上固定件使上固定件的卡槽卡合在上固定件安装孔的下侧壁上；向上移动下固定件使下固定件的卡槽卡合在下固定件安装孔的上侧壁上，完成第二个生物填料单元的组装。第三个生物填料帘单元20的固定件安装在第三固定件安装孔内，第四个生物填料帘单元20的固定件安装在第四固定件安装孔内，如此交替进行，完成全部生物填料帘单元20的组装。

在本实施例中，上横梁及下横梁分别设有三根，上下横梁共组成两个模块单元。在其它实施例中，可以根据曝气池的尺寸设计更多的模块单元，及尺寸不同的模块单元。本新型的模块框架结构设计灵活，生物填料帘单元的安装简便，使用时生物填料更换快捷方便，且可根据处理废水量及水质灵活调整生物填料帘的间隔，灵活调整生物填料的投入量，降低使用成本。

参阅图7，曝气系统30包括曝气管31及若干微孔曝气盘32。曝气盘32安装在第一曝气盘安装梁129、第二曝气盘安装梁130的曝气盘安装孔上，曝气管通过U型卡箍固定在曝气盘安装梁的下方。曝气管包括曝气主管311及若干曝气支管312，曝气主管311水平布置，曝气支管312对称设于曝气主管311的两侧，曝气支管312的一端与曝气主管311连通，另一端弯折向上与微孔曝气盘32的进气口相通。在其它实施例中，曝气系统30也可采用微孔曝气管或鱼鳃式曝气管，不设曝气盘。曝气系统的设计可以根据实际的污水处理量及污水性质进行合理组合。

以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术既能实现。

Claims (10)

1.一种新型组合式生物填料模块，包括模块框架，其特征在于，所述模块框架内设有若干生物填料帘单元，所述生物填料帘单元包括若干根生物填料绳及固定件，生物填料绳由纤维编织而成，包括中心绳及生物附着层，生物附着层包裹在中心绳的外侧且其表面径向拉丝形成纤维环；中心绳相间隔地两端固定在固定件上，所述固定件呈长条形，两端设有卡槽；所述模块框架设有上框架及下框架，上框架与下框架通过立柱连接，所述上框架及下框架中分别设有至少两根上横梁及下横梁，上下横梁一一对应设置，上横梁及下横梁分别设有若干上插槽及下插槽；所述固定件两端穿过上下插槽且通过卡槽卡合在插槽侧壁上。

2.如权利要求1所述的新型组合式生物填料模块，其特征在于，所述中心绳由高分子纤维编织而成，所述生物附着纤维层由亲水改性高分子纤维编织且沿编织方向径向拉丝而成。

3.如权利要求2所述的新型组合式生物填料模块，其特征在于，所述中心绳由聚乙烯或聚丙烯纤维制成，所述生物附着层由聚偏氟乙烯纤维制成。

4.如权利要求1所述的新型组合式生物填料模块，其特征在于，所述固定件包括塑料灌封件及金属卡槽，塑料灌封件为长条形平板，长条形平板上设有若干卡口及中心绳固定孔，所述中心绳固定孔均匀分布；所述金属卡槽沿其长度方向设有与灌封件卡口一一对应的若干长条形卡条；中心绳的两端伸入中心绳固定孔且通过在中心绳固定孔中灌装粘结剂粘结，塑料灌封件卡合在金属卡槽中，且金属卡槽中的长条形卡条折弯后穿过灌封件卡口，二次弯折后固定。

5.如权利要求4所述的新型组合式生物填料模块，其特征在于，所述长条形卡条由制成金属卡槽的金属板沿其厚度方向切口形成。

6.如权利要求1所述的新型组合式生物填料模块，其特征在于，相邻两个生物填料绳的中心间距为10～15cm，呈矩形阵列在模块框架中。

7.如权利要求6所述的新型组合式生物填料模块，其特征在于，所述生物填料绳的外缘直径为20～50mm；所述中心绳的直径为2～5mm，编织所述生物附着纤维层的纤维的线径为0.01～1mm，纤维环与水平方向夹角为60～90°，单位长度的中心绳上生物附着层的比表面积为2.0～4.0m²/m。

8.如权利要求1所述的新型组合式生物填料模块，其特征在于，还包括曝气系统，所述曝气系统设于下框架的下方。

9.如权利要求8所述的新型组合式生物填料模块，其特征在于，所述曝气系统包括曝气管及微孔曝气盘，模块框架的下框架上设有曝气盘安装梁，微孔曝气盘安装在曝气盘安装梁上，曝气管布置在曝气盘安装梁的下方；所述曝气管包括曝气主管及若干曝气支管，所述曝气主管水平布置，曝气支管分设在曝气主管的两侧，曝气支管的一端与曝气主管连通，另一端与微孔曝气盘的进气口相通。

10.如权利要求9所述的新型组合式生物填料模块，其特征在于，所述曝气支管连接曝气盘的一端弯折向上，其开口端高于曝气主管。