CN216863753U - 一种水处理用生物悬浮填料 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水处理用生物悬浮填料，所述生物悬浮填料本体由环状体、径向支撑骨架和内部突块组成；所述填料本体呈筒体；所述环状体由外到内共四层，分别为最外层波浪环、次外层圆环、次内层花瓣环、最内层正十边环；所述径向支撑骨架径向分布，完成各环状体的连接与支撑；所述内部突块垂直于次外层的外壁，位于次外层圆环被分隔后的各段圆弧面的中间。本实用新型填料开孔率高，可使得微生物生长空间大，填料表面生物量大；填料内孔与高度比例接近1，可使得传质更顺畅，生物降解效率高，同时孔隙不易被堵塞；填料径向支撑骨架内部连接点呈“星形”支撑，使得结构稳固，抗形变能力强。
Description
技术领域
本实用新型属于水处理材料领域，具体涉及一种水处理用生物悬浮填料。
背景技术
生物膜法是一种基于微生物附着生长于填料表面的技术，目前广泛应用于各类水处理工程中，根据填料载体的不同，可以分为固定填料生物膜技术和悬浮填料生物膜技术。
移动床生物膜反应器(Moving-Bed Biofilm Reactor，简称MBBR)属于悬浮填料生物膜技术，其原理是微生物生长于悬浮填料表面，形成一定厚度的生物膜层，在鼓风机曝气扰动下悬浮填料随水流浮动，带动附着生长的微生物菌群与水体中的污染物、氧气充分接触，污染物通过吸附和扩散作用进入生物膜内，被微生物降解。附着生长的微生物可以达到很高的生物量，因此反应池内总生物浓度是常规活性污泥工艺的数倍，降解效率也因此成倍提高。同时，由于微生物为附着生长方式，微生物具有很长的污泥龄，因此非常有利于生长缓慢的硝化菌等自养型微生物的繁殖，具有很强的硝化去除氨氮能力。此技术的关键是MBBR悬浮填料，悬浮填料的开孔率、抗形变、比重等性质是筛选悬浮填料的重要参考指标。
目前，现有的MBBR悬浮填料在结构设计上存在以下问题：
1)在结构设计时，未合理考虑填料孔径和填料高度的合适比例，造成微生物在填料内孔表面生长时容易产生孔堵塞，影响了污染物、氧气与微生物之间的正常传质，阻碍了微生物的正常生长与更新，造成填料上有效生物量偏少、生物活性偏低，进而造成单位体积填料的污染物净化能力低下；
2)在结构设计时，未充分考虑填料内部结构强度，更多的是采用接近于平行四边形结构，整体抗压和抗形变能力较弱，填料易挤压变形；
3)填料的比重没有控制在合适的范围。当填料比重过大时，填料易沉入水底，使填料自由悬浮需要更大的曝气强度，造成能耗浪费；当填料比重过小时，填料易浮于水面，无法形成完全的流化状态，填料利用率偏低。
实用新型内容
为了克服现有MBBR悬浮填料在结构设计上的不足，本实用新型通过优化内部结构设计，提供了一种水处理用生物悬浮填料，解决了填料孔径与高度比例不合理引起的内孔易堵塞的问题，解决了填料内部支撑强度不够引起的易挤压变形的问题，解决了填料比重过大引起的已沉入水底、比重过小引起的无法形成完全流化状态的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种水处理用生物悬浮填料，所述填料包括环状体、径向支撑骨架和内部突块；其中，
所述填料本体为筒型；
所述环状体由外到内共四层，分别为最外层波浪环、次外层圆环、次内层花瓣环、最内层正十边环；
所述径向支撑骨架径向分布，完成各环状体的连接与支撑；
所述内部突块垂直于次外层的外壁，位于次外层圆环被所述径向支撑骨架分隔后的各段圆弧面的中间。
进一步，所述最外层波浪环厚度为0.3～0.45mm，所述次外层圆环厚度、次内层花瓣环厚度和最内层正十边环厚度均为0.2～0.35mm。
进一步，所述最外层波浪环外接圆直径20～30mm，所述最内层正十边环内接圆外径5～6.5mm。
进一步，所述径向支撑骨架的厚度为0.2～0.35mm。
进一步，所述径向支撑骨架的总数量为20个。
进一步，所述填料径向支撑骨架内部连接点呈星形支撑。
进一步，所述内部突块突出于次外层圆环外壁的长度为0.5～1mm。
进一步，所述填料本体的筒体高度为2～5mm。
进一步，所述填料的比重为0.97±0.02g/cm3。
进一步，所述填料采用聚乙烯材质制成。
本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型实施例的水处理用生物悬浮填料，填料开孔率高，可使得微生物生长空间大，填料表面生物量大；填料内孔与高度比例接近1，可使得传质更顺畅，生物降解效率高，同时孔隙不易被堵塞；填料径向支撑骨架内部连接点呈“星形”支撑，使得结构稳固，抗形变能力强。本实用新型实施例的水处理用生物悬浮填料，设计合理，简单高效。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。
图1为本实用新型的一种水处理用生物悬浮填料俯视图；
图2为本实用新型的一种水处理用生物悬浮填料前视图。
附图标记说明：
1-最外层波浪环，2-次外层圆环，3-次内层花瓣环，4-最内层正十边环，5- 内部突块，6、7、8-径向支撑骨架。
具体实施方式
下面通过参考示范性实施例，对本实用新型技术问题、技术方案和优点进行详细阐明。以下所述示范性实施例仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非在这里进行定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本实用新型实施例针对现有技术中微生物在填料内孔表面生长时容易产生孔堵塞、精度不高，填料内部结构整体抗压和抗形变能力较弱，填料易挤压变形，以及填料的比重没有控制在合适的范围的问题，提供了一种水处理用生物悬浮填料，通过优化内部结构设计，解决了填料孔径与高度比例不合理引起的内孔易堵塞的问题，解决了填料内部支撑强度不够引起的易挤压变形的问题，解决了填料比重过大引起的已沉入水底或比重过小引起的无法形成完全流化状态的问题。
下面通过具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述。
如图1和图2所示，本实用新型所述水处理用生物悬浮填料，包括环状体、径向支撑骨架和内部突块，
其中，所述填料本体为筒型；所述最外层波浪环1、次外层圆环2、次内层花瓣环3、最内层正十边环4依次被所述径向支撑骨架6的五块连接板分隔成五等分，相邻连接板夹角为72°；次内层花瓣环3朝外的十个顶点使用径向支撑骨架7与所述最外层波浪环1内壁连接，所述径向支撑骨架7的延长面可通过环中心；最内层正十边环4的剩下的五个顶点使用径向支撑骨架8与所述最外层波浪环1内壁连接，所述径向支撑骨架8的延长面可通过环中心。
按上述两步实施后的所述径向支撑骨架7和所述径向支撑骨架8沿环状体呈径向辐射状、交错排列；所述内部突块5垂直于次外层圆环2的外壁，位于次外层圆环2被分隔后的各段圆弧面的中间。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述最外层波浪环1外接圆直径 20～30mm，最内层正十边环4内接圆外径5～6.5mm；所述径向支撑骨架6、7、8 的连接板厚度为0.2～0.35mm；所述最外层波浪环1厚度为0.3～0.45mm，次外层圆环2厚度为0.2～0.35mm，次内层花瓣环3厚度为0.2～0.35mm，最内层正十边环4厚度为0.2～0.35mm；所述内部突块5突出于次外层圆环2外壁的长度为 0.5～1mm。
在具体使用时，所述填料按需要的数量一次性投入到水池中，在水池底部的曝气扰动下，填料逐渐分散流化，在池内各深度均匀分布，水池中的微生物逐渐附着生长在填料的内外表面孔隙中。如此运行一段时间后，填料内外表面会形成一定厚度的生物膜，即完成挂膜，进入正常代谢循环过程。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，本实用新型并不受限于以上所公开的示范性实施例，说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，在本实用新型揭露的技术范围做出的若干改进和润饰、可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水处理用生物悬浮填料，其特征在于，所述填料包括环状体、径向支撑骨架和内部突块；其中，
所述填料本体为筒型；
所述环状体由外到内共四层，分别为最外层波浪环、次外层圆环、次内层花瓣环、最内层正十边环；
所述径向支撑骨架径向分布，完成各环状体的连接与支撑；
所述内部突块垂直于次外层的外壁，位于次外层圆环被所述径向支撑骨架分隔后的各段圆弧面的中间。
2.根据权利要求1所述的水处理用生物悬浮填料，其特征在于，所述最外层波浪环厚度为0.3～0.45mm，所述次外层圆环厚度、次内层花瓣环厚度和最内层正十边环厚度均为0.2～0.35mm。
3.根据权利要求1所述的水处理用生物悬浮填料，其特征在于，所述最外层波浪环外接圆直径20～30mm，所述最内层正十边环内接圆外径5～6.5mm。
4.根据权利要求1所述的水处理用生物悬浮填料，其特征在于，所述径向支撑骨架的厚度为0.2～0.35mm。
5.根据权利要求1所述的水处理用生物悬浮填料，其特征在于，所述径向支撑骨架的总数量为20个。
6.根据权利要求1所述的水处理用生物悬浮填料，其特征在于，所述填料径向支撑骨架内部连接点呈星形支撑。
7.根据权利要求1所述的水处理用生物悬浮填料，其特征在于，所述内部突块突出于次外层圆环外壁的长度为0.5～1mm。
8.根据权利要求1所述的水处理用生物悬浮填料，其特征在于，所述填料本体的筒体高度为2～5mm。
9.根据权利要求1-8任一项所述的水处理用生物悬浮填料，其特征在于，所述填料的比重为0.97±0.02g/cm3。
10.根据权利要求1至8任一项所述的水处理用生物悬浮填料，其特征在于，所述填料采用聚乙烯材质制成。
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