CN112830570A - 一种交错多卷式污水处理悬浮填料 - Google Patents

一种交错多卷式污水处理悬浮填料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种交错多卷式污水处理悬浮填料，属于悬浮填料领域，一种交错多卷式污水处理悬浮填料，包括外网球壳，外网球壳内侧设有和外网球壳具有相同球心的内网球壳，本发明通过自身在污水中进行悬浮游动，使立筒和弹簧型填料柱无法抱持竖直状态，在污水中不断发生倾斜，一方面磁球和磁流体因自重作用各自沿着立筒和弹簧型填料柱进行来回移动，另一方面，因磁球对磁流体具有引力作用，使得磁流体在移动的同时，具有向磁球靠近的趋势，从而不断作用于防水布套的各个部位，使防水布套局部不断产生尖刺状凸起‑凹陷的现象，继而作用于挂膜丝簇，使挂膜丝簇受到拉伸变形，促进挂膜丝簇上老化生物膜的脱落。

Description

一种交错多卷式污水处理悬浮填料
技术领域
本发明涉及悬浮填料领域，更具体地说，涉及一种交错多卷式污水处理悬浮填料。
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。
但现有污水处理组合填料在使用时，随着生物膜的不断增厚，所形成的老化生物膜的脱落速率较慢，一般只依靠其较弱的附着能力和污水的流动性进行脱落，这影响了新生物膜的产生，也使得填料的降解能力逐渐减弱，影响了污水净化效率。
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交错多卷式污水处理悬浮填料，它通过自身在污水中进行悬浮游动，使立筒和弹簧型填料柱无法抱持竖直状态，在污水中不断发生倾斜，一方面磁球和磁流体因自重作用各自沿着立筒和弹簧型填料柱进行来回移动，另一方面，因磁球对磁流体具有引力作用，使得磁流体在移动的同时，具有向磁球靠近的趋势，从而不断作用于防水布套的各个部位，使防水布套局部不断产生尖刺状凸起-凹陷的现象，继而作用于挂膜丝簇，使挂膜丝簇受到拉伸变形，促进挂膜丝簇上老化生物膜的脱落。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种交错多卷式污水处理悬浮填料，包括外网球壳，所述外网球壳内侧设有和外网球壳具有相同球心的内网球壳，所述外网球壳和内网球壳之间固定连接有多个连柱和多个充气囊，多个所述连柱和充气囊呈均匀稀疏分布，所述内网球壳的内壁固定连接有立筒，所述内网球壳的球心位于立筒的内侧，所述立筒的内部设有磁球，所述磁球的直径小于立筒的内圈直径，其中一对所述连柱分别位于立筒的首尾两侧，且连柱的外圈直径大于磁球的直径，所述内网球壳的内侧设有多个弹簧型填料柱，多个所述弹簧型填料柱的中心线位于同一直线上，且其中心线与立筒的中心线为同一直线，所述弹簧型填料柱的上下两端均与内网球壳的内壁固定连接，本发明通过自身在污水中进行悬浮游动，使立筒和弹簧型填料柱无法抱持竖直状态，在污水中不断发生倾斜，一方面磁球和磁流体因自重作用各自沿着立筒和弹簧型填料柱进行来回移动，另一方面，因磁球对磁流体具有引力作用，使得磁流体在移动的同时，具有向磁球靠近的趋势，从而不断作用于防水布套的各个部位，使防水布套局部不断产生尖刺状凸起-凹陷的现象，继而作用于挂膜丝簇，使挂膜丝簇受到拉伸变形，促进挂膜丝簇上老化生物膜的脱落。
进一步的，多个所述弹簧型填料柱的半径由外向内逐渐减小，且相邻一对弹簧型填料柱的半径差相等，多个弹簧型填料柱呈层层包裹式均匀分布，使其均可与污水充分接触，对污水进行氧化降解。
进一步的，所述弹簧型填料柱包括防水布套，所述防水布套的上下两端均与内网球壳的内壁固定连接，所述防水布套的内侧设有内弹簧杆，所述内弹簧杆的两端部均固定连接于防水布套的内壁上，内弹簧杆对防水布套具有定型作用，使防水布套沿着内弹簧杆形成弹簧状，所述防水布套的外端缠绕有挂膜丝簇，挂膜丝簇为生物生长繁殖提供载体，生物在挂膜丝簇上形成生物膜。
进一步的，所述内弹簧杆的外侧还设有多个均匀分布的撑环，所述撑环的外端与防水布套的内壁固定连接，撑环对防水布套起到支撑定型作用，使防水布套呈一个较为均匀粗壮的柱状，防水布套和内弹簧杆之间保持足够的空隙。
进一步的，所述防水布套的内侧还设有多个均匀分布的引动连丝，所述引动连丝的两端均与防水布套的内壁固定连接，所述防水布套的内部填充有磁流体，磁流体在自重作用下沿着防水布套内部进行流动的同时，还会受到磁球磁引力的作用，从而使得磁流体具有向磁球靠近的区域，磁流体对防水布套内壁产生向外的推力，使防水布套靠近磁球的局部产生尖刺般的凸起，而防水布套上远离磁球的一侧，在引动连丝的拉动下，呈现尖刺般的凹陷状态，从而使其外侧的挂膜丝簇受到拉伸变形，生物膜的附着稳定性受到破坏，老化生物膜可以更加快速地进行脱落。
进一步的，所述立筒的内侧还设有连绳，所述连绳的两端分别贯穿一对连柱并延伸至外网球壳的外侧。
进一步的，所述连绳的外端粘接有黏胶层，所述连绳通过黏胶层与连柱的内部粘接。
进一步的，所述黏胶层采用水溶性胶粘剂，通过黏胶层可使外网球壳和内网球壳固定在连绳上，从而可将多个外网球壳串联在同一连绳上，进行悬挂存放，保证磁球和磁流体在自重作用下各自位于立筒和防水布套的下端，且不易发生移动，保证生物膜的完好性；在使用时，由于黏胶层逐渐溶于水中，此时，可将连绳从污水中取出，连绳上各个外网球壳被自由释放到污水中，随着污水悬浮移动，一方面对污水进行氧化降解，另一方面磁球和磁流体自由发生移动，促进老化生物膜的脱落。
进一步的，所述外网球壳、内网球壳、内弹簧杆和撑环均采用PE材质。
进一步的，所述挂膜丝簇由多个醛化维纶丝相互交错缠绕制成。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过自身在污水中进行悬浮游动，使立筒和弹簧型填料柱无法抱持竖直状态，在污水中不断发生倾斜，一方面磁球和磁流体因自重作用各自沿着立筒和弹簧型填料柱进行来回移动，另一方面，因磁球对磁流体具有引力作用，使得磁流体在移动的同时，具有向磁球靠近的趋势，从而不断作用于防水布套的各个部位，使防水布套局部不断产生尖刺状凸起-凹陷的现象，继而作用于挂膜丝簇，使挂膜丝簇受到拉伸变形，促进挂膜丝簇上老化生物膜的脱落。
(2)多个弹簧型填料柱的半径由外向内逐渐减小，且相邻一对弹簧型填料柱的半径差相等，多个弹簧型填料柱呈层层包裹式均匀分布，使其均可与污水充分接触，对污水进行氧化降解。
(3)弹簧型填料柱包括防水布套，防水布套的上下两端均与内网球壳的内壁固定连接，防水布套的内侧设有内弹簧杆，内弹簧杆的两端部均固定连接于防水布套的内壁上，内弹簧杆对防水布套具有定型作用，使防水布套沿着内弹簧杆形成弹簧状，防水布套的外端缠绕有挂膜丝簇，挂膜丝簇为生物生长繁殖提供载体，生物在挂膜丝簇上形成生物膜。
(4)内弹簧杆的外侧还设有多个均匀分布的撑环，撑环的外端与防水布套的内壁固定连接，撑环对防水布套起到支撑定型作用，使防水布套呈一个较为均匀粗壮的柱状，防水布套和内弹簧杆之间保持足够的空隙。
(5)防水布套的内侧还设有多个均匀分布的引动连丝，引动连丝的两端均与防水布套的内壁固定连接，防水布套的内部填充有磁流体，磁流体在自重作用下沿着防水布套内部进行流动的同时，还会受到磁球磁引力的作用，从而使得磁流体具有向磁球靠近的区域，磁流体对防水布套内壁产生向外的推力，使防水布套靠近磁球的局部产生尖刺般的凸起，而防水布套上远离磁球的一侧，在引动连丝的拉动下，呈现尖刺般的凹陷状态，从而使其外侧的挂膜丝簇受到拉伸变形，生物膜的附着稳定性受到破坏，老化生物膜可以更加快速地进行脱落。
(6)通过黏胶层可使外网球壳和内网球壳固定在连绳上，从而可将多个外网球壳串联在同一连绳上，进行悬挂存放，保证磁球和磁流体在自重作用下各自位于立筒和防水布套的下端，且不易发生移动，保证生物膜的完好性；在使用时，由于黏胶层逐渐溶于水中，此时，可将连绳从污水中取出，连绳上各个外网球壳被自由释放到污水中，随着污水悬浮移动，一方面对污水进行氧化降解，另一方面磁球和磁流体自由发生移动，促进老化生物膜的脱落。
附图说明
图1为本发明打开时的立体图；
图2为本发明闭合时的立体图；
图3为本发明闭合时的正面结构示意图；
图4为图3中A处的结构示意图；
图5为本发明的弹簧型填料柱的局部剖面图；
图6为本发明的磁流体在流动时的局部结构示意图；
图7为本发明的顶面结构示意图。
图中标号说明：
1外网球壳、2内网球壳、3连柱、4充气囊、5立筒、6磁球、7弹簧型填料柱、71内弹簧杆、72防水布套、73挂膜丝簇、74撑环、75引动连丝、76磁流体、8连绳、9黏胶层。
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和图3，一种交错多卷式污水处理悬浮填料，包括外网球壳1，外网球壳1内侧设有和外网球壳1具有相同球心的内网球壳2，外网球壳1和内网球壳2之间固定连接有多个连柱3和多个充气囊4，多个连柱3和充气囊4呈均匀稀疏分布，不易影响污水在外网球壳1和内网球壳2内的流动，连柱3起到连接外网球壳1和内网球壳2的作用，充气囊4可以增大整个悬浮填料的平均密度，使其实现悬浮，外网球壳1和内网球壳2可采用现有技术中悬浮填料的PE球壳形状，具有较大孔隙，便于污水与生物膜充分接触，内网球壳2的内壁固定连接有立筒5，内网球壳2的球心位于立筒5的内侧，立筒5的内部设有磁球6，磁球6的直径小于立筒5的内圈直径，其中一对连柱3分别位于立筒5的首尾两侧，且连柱3的外圈直径大于磁球6的直径，内网球壳2的内侧设有多个弹簧型填料柱7，多个弹簧型填料柱7的中心线位于同一直线上，且其中心线与立筒5的中心线为同一直线，弹簧型填料柱7的上下两端均与内网球壳2的内壁固定连接，多个弹簧型填料柱7的半径由外向内逐渐减小，且相邻一对弹簧型填料柱7的半径差相等，多个弹簧型填料柱7呈层层包裹式均匀分布，使其均可与污水充分接触，对污水进行氧化降解。
请参阅图5和图6，弹簧型填料柱7包括防水布套72，防水布套72的上下两端均与内网球壳2的内壁固定连接，防水布套72的内侧设有内弹簧杆71，内弹簧杆71的两端部均固定连接于防水布套72的内壁上，内弹簧杆71对防水布套72具有定型作用，使防水布套72沿着内弹簧杆71形成弹簧状，防水布套72的外端缠绕有挂膜丝簇73，挂膜丝簇73由多个醛化维纶丝相互交错缠绕制成，挂膜丝簇73为生物生长繁殖提供载体，生物在挂膜丝簇73上形成生物膜，内弹簧杆71的外侧还设有多个均匀分布的撑环74，撑环74的外端与防水布套72的内壁固定连接，撑环74对防水布套72起到支撑定型作用，使防水布套72呈一个较为均匀粗壮的柱状，防水布套72和内弹簧杆71之间保持足够的空隙，外网球壳1、内网球壳2、内弹簧杆71和撑环74均采用PE材质，防水布套72的内侧还设有多个均匀分布的引动连丝75，引动连丝75的两端均与防水布套72的内壁固定连接，防水布套72的内部填充有磁流体76，磁流体76在自重作用下沿着防水布套72内部进行流动的同时，还会受到磁球6磁引力的作用，从而使得磁流体76具有向磁球6靠近的区域，磁流体76对防水布套72内壁产生向外的推力，使防水布套72靠近磁球6的局部产生尖刺般的凸起，而防水布套72上远离磁球6的一侧，在引动连丝75的拉动下，呈现尖刺般的凹陷状态，从而使其外侧的挂膜丝簇73受到拉伸变形，生物膜的附着稳定性受到破坏，老化生物膜可以更加快速地进行脱落。
请参阅图3和图4，立筒5的内侧还设有连绳8，连绳8的两端分别贯穿一对连柱3并延伸至外网球壳1的外侧，连绳8的外端粘接有黏胶层9，连绳8通过黏胶层9与连柱3的内部粘接，黏胶层9采用水溶性胶粘剂，通过黏胶层9可使外网球壳1和内网球壳2固定在连绳8上，从而可将多个外网球壳1串联在同一连绳8上，进行悬挂存放，保证磁球6和磁流体76在自重作用下各自位于立筒5和防水布套72的下端，且不易发生移动，保证生物膜的完好性；在使用时，由于黏胶层9逐渐溶于水中，此时，可将连绳8从污水中取出，连绳8上各个外网球壳1被自由释放到污水中，随着污水悬浮移动，一方面对污水进行氧化降解，另一方面磁球6和磁流体76自由发生移动，促进老化生物膜的脱落。
本发明通过自身在污水中进行悬浮游动，使立筒5和弹簧型填料柱7无法抱持竖直状态，在污水中不断发生倾斜，一方面磁球6和磁流体76因自重作用各自沿着立筒5和弹簧型填料柱7进行来回移动，另一方面，因磁球6对磁流体76具有引力作用，使得磁流体76在移动的同时，具有向磁球6靠近的趋势，从而不断作用于防水布套72的各个部位，使防水布套72局部不断产生尖刺状凸起-凹陷的现象，继而作用于挂膜丝簇73，使挂膜丝簇73受到拉伸变形，促进挂膜丝簇73上老化生物膜的脱落。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种交错多卷式污水处理悬浮填料，包括外网球壳(1)，其特征在于：所述外网球壳(1)内侧设有和外网球壳(1)具有相同球心的内网球壳(2)，所述外网球壳(1)和内网球壳(2)之间固定连接有多个连柱(3)和多个充气囊(4)，多个所述连柱(3)和充气囊(4)呈均匀稀疏分布，所述内网球壳(2)的内壁固定连接有立筒(5)，所述内网球壳(2)的球心位于立筒(5)的内侧，所述立筒(5)的内部设有磁球(6)，所述磁球(6)的直径小于立筒(5)的内圈直径，其中一对所述连柱(3)分别位于立筒(5)的首尾两侧，且连柱(3)的外圈直径大于磁球(6)的直径，所述内网球壳(2)的内侧设有多个弹簧型填料柱(7)，多个所述弹簧型填料柱(7)的中心线位于同一直线上，且其中心线与立筒(5)的中心线为同一直线，所述弹簧型填料柱(7)的上下两端均与内网球壳(2)的内壁固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种交错多卷式污水处理悬浮填料，其特征在于：多个所述弹簧型填料柱(7)的半径由外向内逐渐减小，且相邻一对弹簧型填料柱(7)的半径差相等。
3.根据权利要求1所述的一种交错多卷式污水处理悬浮填料，其特征在于：所述弹簧型填料柱(7)包括防水布套(72)，所述防水布套(72)的上下两端均与内网球壳(2)的内壁固定连接，所述防水布套(72)的内侧设有内弹簧杆(71)，所述内弹簧杆(71)的两端部均固定连接于防水布套(72)的内壁上，所述防水布套(72)的外端缠绕有挂膜丝簇(73)。
4.根据权利要求3所述的一种交错多卷式污水处理悬浮填料，其特征在于：所述内弹簧杆(71)的外侧还设有多个均匀分布的撑环(74)，所述撑环(74)的外端与防水布套(72)的内壁固定连接。
5.根据权利要求3所述的一种交错多卷式污水处理悬浮填料，其特征在于：所述防水布套(72)的内侧还设有多个均匀分布的引动连丝(75)，所述引动连丝(75)的两端均与防水布套(72)的内壁固定连接，所述防水布套(72)的内部填充有磁流体(76)。
6.根据权利要求1所述的一种交错多卷式污水处理悬浮填料，其特征在于：所述立筒(5)的内侧还设有连绳(8)，所述连绳(8)的两端分别贯穿一对连柱(3)并延伸至外网球壳(1)的外侧。
7.根据权利要求8所述的一种交错多卷式污水处理悬浮填料，其特征在于：所述连绳(8)的外端粘接有黏胶层(9)，所述连绳(8)通过黏胶层(9)与连柱(3)的内部粘接。
8.根据权利要求7所述的一种交错多卷式污水处理悬浮填料，其特征在于：所述黏胶层(9)采用水溶性胶粘剂。
9.根据权利要求4所述的一种交错多卷式污水处理悬浮填料，其特征在于：所述外网球壳(1)、内网球壳(2)、内弹簧杆(71)和撑环(74)均采用PE材质。
10.根据权利要求3所述的一种交错多卷式污水处理悬浮填料，其特征在于：所述挂膜丝簇(73)由多个醛化维纶丝相互交错缠绕制成。
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