CN220034204U - 高效生物除磷脱氮填料 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于污水应用技术领域，具体公开了高效生物除磷脱氮填料，包括编织吊带、吸附绳束、中心绳和加强绳；吸附绳束由若干个纤维丝构成，两端编织在编织吊带内，中心绳为单根圆形橡胶，位于编织吊带、吸附绳束内，加强绳为单根圆形橡胶，两端分别与中心绳连接。本实用新型的有益效果在于：(1)填料具有亲微生物性和亲水性，比表面积大、挂膜速度快和操作简便，在有硝化菌的前提下挂膜仅需要72h；(2)有机和无机复合材质，挂膜均匀，形成溶解氧梯度，生物膜外层为好氧菌、中间为缺氧菌和内层为厌氧菌，形成n个微观的A2/O工艺，发生同步硝化反硝化作用从而去除总氮，脱氮、除碳和去磷的效果大大提高，总氮可以从350mg/L降到15mg/L以下,氨氮未检出。
Description
技术领域
本实用新型属于污水处理应用技术领域，具体涉及高效生物除磷脱氮填料。
背景技术
随着工业化不断进步，水质污染也越来越严重，如今污水处理的方式就是运用填料的方式对污水中的悬海浮物进行拦截的方式。
生物脱氮除磷技术是脱氮、除碳、除磷三种程序的有机组合。除碳原理是通过细菌在有氧环境下把有机物分解成二氧化碳与水的过程，在氧气与生物量充足的环境下，除碳过程会进行得很顺利。
填料对水中的悬浮物有一定的截留作用。由于反应器中有填料存在，使出水中悬浮物的浓度大大减少，填料对悬浮物的截留作用是通过对污水中悬浮物的拦截、沉淀、惯性、扩散、水动力等诸多因素来实现的。填料是生物膜反应器的核心组成部分，影响着工艺的处理效果和运行控制，故选择合适的填料对生物膜反应器非常重要。
传统通常采用的填料形状有蜂窝管状、束状、波纹状、圆形辐射状、盾状、网状、筒状、规则粒状与不规则粒状等，作用的材料除粒状填料外基本上都采用玻璃钢、聚氯乙烯、聚丙烯、维尼纶等。
目前大型污水处理厂主要采用的活性污泥法，只能提供一个“大统间”给微生物，没有多样性的空间条件，生物多样性当然不够，容易出现污泥膨胀等不耐冲击负荷的现象，对氮磷的去除常有力不从心。同时现行生物膜法采用的填料，大多不具备微生物喜好环境的认定标准例如脱氮填料的纤维太粗，挂膜不易、孔径单一和不具备生物多样性等，而这是当前所亟待研发解决的。
因此，基于上述问题，本实用新型提供高效生物除磷脱氮填料。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的是提供高效生物除磷脱氮填料，解决现有背景技术中传统生物脱氮除磷时填料所存在的问题，通过与曝气管的紧密结合，使填料能均匀挂膜，形成强化的溶解氧梯度，脱氮、除碳和去磷的效果大大提高，使有机氮氨化，在好氧层氨氮氧化成硝态氮，在缺氧层发生同时硝化反硝化和厌氧氨氧化作用，形成 n 个微观的A2/O 工艺，总氮可以从 200-300mg/L 降到 3-10mg/L 以下，硝态氮变成氮气，同时使水中总氮和有机物得到高效处理。
技术方案：本实用新型的高效生物除磷脱氮填料，包括编织吊带、吸附绳束、中心绳和加强绳；所述吸附绳束由若干个纤维丝构成，两端编织在编织吊带内，所述中心绳为单根圆形橡胶，位于编织吊带、吸附绳束内，所述加强绳为单根圆形橡胶，两端分别与中心绳连接；其中，中心绳、加强绳为柔性橡胶一体成型制得。
本技术方案的，所述高效生物除磷脱氮填料，还包括位于构成吸附绳束的单根纤维丝上的倒刺状纤维丝。
本技术方案的，所述吸附绳束的两端编织在编织吊带内后呈U形结构；所述加强绳两端与中心绳连接后呈U形结构；其中，U形结构的加强绳尺寸大于U形结构吸附绳束尺寸。
本技术方案的，所述构成吸附绳束的纤维丝由聚烯烃类材料或/和聚酰胺材料制成。
本技术方案的，所述构成吸附绳束的单根纤维丝上的倒刺状纤维丝由聚烯烃类材料或/和聚酰胺材料制成。
与现有技术相比，本实用新型的高效生物除磷脱氮填料的有益效果在于：具有以下优点，（1）填料具有亲微生物性和亲水性，比表面积大、挂膜速度快和操作简便，在有硝化菌的前提下挂膜仅需要 72h；（2）有机和无机复合材质，挂膜均匀，形成溶解氧梯度，生物膜外层为好氧菌、中间为缺氧菌和内层为厌氧菌，形成 n 个微观的 A2/O 工艺，发生同步硝化反硝化作用从而去除总氮，脱氮、除碳和去磷的效果大大提高，总氮可以从 350mg/L 降到 15mg/L 以下,氨氮未检出；（3）微生物浓度可高达 20g/L，是普通填料挂膜量的 5-6倍，生物项丰富，有水质良好的指示生物原后生动物出现；（4）填料对 COD 去除效果也非常明显，如氨纶废水采用 A2/O 工艺，缺氧池和好氧池均放置填料，填充率为 70%时，进水为COD3000mg/L，出水 COD 可以达到 50mg/L 以下；（5）填料可以实现污泥减量化，对比传统活性污泥法，剩余活性污泥量的减量化可以达到 70%以上；（6）填料材质耐酸碱性较强，能够适用多种水质，低温环境，在环境温度-20℃和水温 8-12℃下，达到脱氮标准，使用寿命长达 5-10 年；（7）耐盐可以达到 5000mg/L,除磷 500 mg/L。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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是本实用新型的高效生物除磷脱氮填料的俯视结构示意图；
图2是本实用新型的高效生物除磷脱氮填料的编织吊带、吸附绳束、中心绳和加强绳的主视放大结构示意图；
图3是本实用新型的高效生物除磷脱氮填料的吸附绳束、倒刺状纤维丝的结构示意图；
其中，图中标号如下：10-编织吊带、11-吸附绳束、11-1-倒刺状纤维丝、12-中心绳、13-加强绳。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”、“一侧”“另一侧”、“前面”、“后面”、“中间部位”、“内部”、“顶端”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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实用新型中的具体含义。
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。
实施例一
如图1和图2所示的高效生物除磷脱氮填料，包括编织吊带10、吸附绳束11、中心绳12和加强绳13；
吸附绳束11由若干个纤维丝构成，两端编织在编织吊带10内，
中心绳12为单根圆形橡胶，位于编织吊带10、吸附绳束11内，
加强绳13为单根圆形橡胶，两端分别与中心绳12连接。
其中，优选的中心绳12、加强绳13为柔性橡胶或不锈钢丝一体成型制得。
实施例二
在实施例一的基础上，如图3所示高效生物除磷脱氮填料，还包括位于构成吸附绳束11的单根纤维丝上的倒刺状纤维丝11-1，实现挂膜量大，生物链长的特性。
实施例三
在实施例一或实施例二的基础上，吸附绳束11的两端编织在编织吊带10内后呈U形结构；加强绳13两端与中心绳12连接后呈U形结构；其中，U形结构的加强绳13尺寸大于U形结构吸附绳束11尺寸。
上述设计结构，使得的挂膜均匀，形成溶解氧梯度，生物膜外层为好氧菌、中间为缺氧菌和内层为厌氧菌，形成 n 个微观的 A2/O 工艺，发生同步硝化反硝化作用从而去除总氮。能够将水中难降解的大分子有机物转化成小分子有机物，脱氮、除碳和去磷的效果大大提高，且混合液回流比选择 50-200%。
另外，优选的成吸附绳束11的纤维丝由聚烯烃类材料或/和聚酰胺材料制成，适应多种环境填料材质耐酸碱性较强，能够适用多种水质。低温环境，在环境温度-20℃和水温8-12℃下，达到脱氮标准，同时使用寿命长，整体使用可达到 6-10 年。
另外，优选的构成吸附绳束11的单根纤维丝上的倒刺状纤维丝11-1由聚烯烃类材料或/和聚酰胺材料制成，适应多种环境填料材质耐酸碱性较强，能够适用多种水质。低温环境，在环境温度-20℃和水温 8-12℃下，达到脱氮标准，同时使用寿命长，整体使用可达到 6-10 年。
本结构的高效生物除磷脱氮填料的工作原理或结构原理：
通过深入研究高分子填料组成、孔结构、表面官能团与微生物的相容性和高效脱氮过程机理、以及工程化问题的基础上，研究有机填料聚合合成、特定纳米孔引入和表面改性的制备新方法，完成纳米孔功能化填料的实验室研制，实现对生物脱氮菌物理相似吸附与底质离子结合的双重作用固定化，初步设计和确定填料制备的工艺流程，并进一步建立有机填料的物性与质量控制指标。研制的填料应用后，使气、水与生物膜得到充分接触，生物膜量大大，生物膜具有一定的厚度，溶解氧梯度明显，形成外部为好氧层、中部为缺氧层、内部为厌氧层，厌氧层使水中有机污染物水解酸化形成小分子，使有机氮氨化，在好氧层氨氮氧化成硝态氮，同时在缺氧层发生反硝化作用，硝态氮变成氮气，使水中氨氮、总氮和有机物得到高效同时处理。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (5)
1.高效生物除磷脱氮填料,其特征在于：包括编织吊带（10）、吸附绳束（11）、中心绳（12）和加强绳（13）；
所述吸附绳束（11）由若干个纤维丝构成，两端编织在编织吊带（10）内，
所述中心绳（12）为单根圆形橡胶，位于编织吊带（10）、吸附绳束（11）内，
所述加强绳（13）为单根圆形橡胶，两端分别与中心绳（12）连接；
其中，中心绳（12）、加强绳（13）为柔性橡胶一体成型制得。
2.根据权利要求1所述的高效生物除磷脱氮填料，其特征在于：所述高效生物除磷脱氮填料，还包括位于构成吸附绳束（11）的单根纤维丝上的倒刺状纤维丝（11-1）。
3.根据权利要求1所述的高效生物除磷脱氮填料，其特征在于：所述吸附绳束（11）的两端编织在编织吊带（10）内后呈U形结构；所述加强绳（13）两端与中心绳（12）连接后呈U形结构；
其中，U形结构的加强绳（13）尺寸大于U形结构吸附绳束（11）尺寸。
4.根据权利要求2所述的高效生物除磷脱氮填料，其特征在于：所述构成吸附绳束（11）的纤维丝由聚烯烃类材料或/和聚酰胺材料制成。
5.根据权利要求2所述的高效生物除磷脱氮填料，其特征在于：所述构成吸附绳束（11）的单根纤维丝上的倒刺状纤维丝（11-1）由聚烯烃类材料或/和聚酰胺材料制成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |