一种球形水处理悬浮填料的制作方法

本公开涉及污水处理领域，具体地，涉及一种球形水处理悬浮填料。

背景技术：

我国水环境污染日益严重，国家对生态环境保护越来越重视，随着污水排放标准不断提高，现有的污水处理技术已很难达到新排放标准的要求。近年来，生物膜处理技术因体积负荷高、抗冲击、处理效果好的特点，在污水提标中的应用越来越多。在生物膜技术中采用生物填料作为生物膜的载体以载体供生物膜附着生长，其性能对生物膜处理技术的应用效果至关重要。通常要求生物填料具有较大的比表面积、较好的亲水、亲生物性能以供微生物附着、生长和繁殖，提高反应器单位体积内微生物量，从而提高反应器处理负荷。常用的填料包括半软性填料、组合填料、弹性立体填料等，但这些填料在使用中经常遇到填料纤维缠绕结团和填料充氧不佳等问题，影响污水处理效果。

技术实现要素：

本公开的目的是为了克服现有水处理悬浮填料在使用时充氧不佳和填料纤维易缠绕结团的问题，提供一种球形水处理悬浮填料。

为了实现上述目的，本公开提供一种球形水处理悬浮填料，该填料包括多孔壳体、支撑杆、填料纤维模块、用于连接相邻多孔壳体的第一连接部和第二连接部，所述支撑杆设置于所述多孔壳体内部且两端与所述多孔壳体的内壁相连，所述填料纤维模块设置于所述多孔壳体内部且与所述支撑杆相连，所述第一连接部和第二连接部分别连接于所述支撑杆两端处的多孔壳体上，相邻多孔壳体的所述第一连接部和第二连接部之间可拆卸地相连。

可选地，所述第一连接部上设置有固定槽，所述第二连接部为过盈插入所述固定槽的固定块。

可选地，所述固定块为楔形。

可选地，所述固定块的插入方向平行于相邻多孔壳体的球心连线方向。

可选地，所述填料纤维模块为多个且沿支撑杆轴向的间距可调节，且每个填料纤维模块形成为由填料纤维绑扎在所述支撑杆上的花形结构。

可选地，所述填料纤维为生物碳纤维和辅助纤维三维编织而成，所述辅助纤维为维纶纤维、棉纶纤维、涤纶纤维、丙纶纤维、聚乙烯纤维、腈纶纤维或聚氯乙烯纤维。

可选地，所述填料纤维中，所述生物碳纤维与所述辅助纤维的重量比为1：(0.1-10)。

可选地，所述多孔壳体包括可拆卸连接的上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体通过连接件相连，所述上壳体和/或下壳体内部设置有用于插入支撑杆的插孔。

可选地，所述多孔壳体上开设的开孔为网格状或所述多孔壳体为笼形。

可选地，所述多孔壳体的材料为柔性塑料，所述柔性塑料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯塑料或聚乙烯塑料。

通过上述技术方案，首先，相邻的填料沿支撑杆轴向通过设置于壳体上的第一连接部和第二连接部相连，使得多个填料模块形成的填料纤维密集部暴露于水面上，成串连接的悬浮填料随水流发生旋转，露出水面部分的填料纤维在旋转过程中将空气中的氧气带入水中，使得悬浮填料充氧更为充分，有利于悬浮填料中好氧微生物的生长，从而有效提高了污水处理效率；其次，悬浮填料沿轴向旋转使得不同的填料纤维模块间沿支撑杆轴向层次明确，可以有效避免填料纤维间的缠绕打结而造成曝气不足的问题，为好氧微生物的生长提供充氧环境。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开提供的悬浮填料的一种具体实施方式的结构示意图。

图2是本公开提供的悬浮填料的一种具体实施方式的水平截面示意图(图1中A-A面的剖面图)。

图3是本公开提供的悬浮填料使用时的一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明

1多孔壳体 11上壳体 12下壳体

2支撑杆 100水面

3填料纤维模块 31生物碳纤维 32辅助纤维

4第一连接部 5第二连接部 6连接件

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1-3所示，本公开提供一种球形水处理悬浮填料，该填料包括多孔壳体1、支撑杆2、填料纤维模块3、用于连接相邻多孔壳体1的第一连接部4和第二连接部5，支撑杆2设置于多孔壳体1内部且两端与多孔壳体1的内壁相连，填料纤维模块3设置于多孔壳体1内部且与支撑杆2相连，第一连接部4和第二连接部5分别连接于支撑杆2两端处的多孔壳体1上，相邻多孔壳体1的第一连接部4和第二连接部5之间可拆卸地相连。

根据本公开，如图3所示，相邻的悬浮填料通过壳体1上的第一连接部4和第二连接部5沿支撑杆2的轴向水平相连成串并悬浮于水中，使得多个填料模块所形成的纤维密集部部分暴露于水面100之上。悬浮填料随水流的波动发生旋转，可以使得纤维密集部将空气中的氧气带入水中，令悬浮填料充氧更为充分，有利于好氧微生物的生长；同时，随悬浮填料的转动，填料纤维模块在与支撑杆垂直的方向上产生离心力，使得相邻的填料模块间层次明确、间隙结构良好，有利于为好氧微生物的生长提供良好的充氧环境。

一种具体实施方式，第一连接部4上可以设置有固定槽，第二连接部5可以为过盈插入固定槽的固定块，固定槽与固定块可以可拆卸地连接于第一连接部4和第二连接部5上，以便于其维修更换。根据本公开，在使用本公开的悬浮填料时，悬浮填料的固定块插入相邻的悬浮填料的固定槽中，使得相邻的悬浮填料卡合固定，类似地，多个悬浮填料相互卡合连接，成串使用。

如图1所示，根据本公开，固定块可以为各种形状，例如方形、楔形、锥形等，优选为楔形。楔形的固定块具有构造简单、制作容易、使用方便可靠的优点。固定块的材料可以包括可形变材料，例如橡胶，固定槽的材料可以为硬质且不易变形的材料，例如为塑料，例如聚乙烯和聚丙烯。

一种具体实施方式，固定块的插入方向可以平行于相邻多孔壳体1的球心连线方向，使得相邻悬浮填料连接更为稳固扎实，更优选支撑杆2轴线平行于相邻多孔壳体1的球心连线方向，进一步优选地，支撑杆2的轴线和固定块的插入方向均在相邻多孔壳体1的球心连线方向上。

一种具体实施方式，如图1所示，填料纤维模块可以为多个且沿支撑杆轴向的间距可调节，从而使相邻的填料纤维模块3与填料纤维模块3之间、填料纤维模块3与壳体1之间形成有流动空间，首先可以保证污水可以顺利通过悬浮填料，避免污水在池中形成短流而降低污水处理效率的情况；其次可以为好氧微生物生长提供充氧环境，避免纤维堆积造成充氧不足导致微生物生长受限的问题。在使用时，可以根据污水的污染程度调整填料纤维模块3的数量和轴向间距，例如当污水中污染物负荷高时，可以增加填料纤维模块3的数量，节约成本，并调整填料纤维模块3间的间距变小，从而提高生物量以提高水处理效率；反之，当污水中污染物负荷低时，可以减少填料纤维模块3的数量，并调整填料纤维模块3间的间距变大，以实现微生物量与待处理的污水情况相匹配。填料纤维模块3可以具有一定的刚性避免填料模块间相互缠绕，以保证悬浮填料在使用时可以保持良好的层隙结构。进一步地，根据本公开，每个填料纤维模块3可以形成为由填料纤维绑扎在支撑杆2上的花形结构，例如为梅花形。支撑杆2可以为硬性支撑杆以提高悬浮填料的强度，支撑杆2的材料可以为本领域的技术人员所常规采用例如金属杆、塑料杆等材料，在此不再赘述。

根据本公开，如图1和图2所示，填料纤维可以为生物碳纤维31和辅助纤维32三维编织而成，辅助纤维32可以为维纶纤维、棉纶纤维、涤纶纤维、丙纶纤维、聚乙烯纤维、腈纶纤维或聚氯乙烯纤维。生物碳纤维31可以为微生物在填料表面附着形成的生物膜提供微电解环境，使得电负性和电正性生物膜在各纤维表面均匀地分散排布，以填料纤维为媒介进行电子交换，提高污水的处理效率。

根据本公开，填料纤维中，生物碳纤维31与辅助纤维32的重量比可以根据需要进行设定，例如为1：(0.1-10)，组成在上述比例范围的填料纤维使得微生物更易挂膜生长，使得悬浮填料具有较好的污水处理效果和较高的污水处理效率。

如图1所示，为了提高悬浮填料使用的方便性，多孔壳体1可以包括可拆卸连接的上壳体11和下壳体12，上壳体11和下壳体12通过连接件6相连，上壳体11和/或下壳体12内部可以设置有用于插入支撑杆2的插孔。上壳体11与下壳体12的内部可以各自独自地设置用来连接上壳体11和下壳体12的连接件6，例如可以为卡扣连接件和螺纹连接件，以便于对壳体1内部的填料模块进行调整、更换。卡扣连接件和螺纹连接件均为本领域的技术人员所常规使用的，在此不再赘述。

根据本公开，如图1所示，多孔壳体是指具有开孔以便于污水通过的壳体，其上开设的开孔可以为网格状或多孔壳体可以为笼形。开孔的数量和尺寸可以以将填料纤维限制于壳体内部、且使得水流可以顺畅通过为基准。

一种具体实施方式，多孔壳体的材料可以为柔性塑料，柔性塑料可以为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯塑料或聚乙烯塑料。柔性塑料具有较好的抗水流冲击能力，避免因水流冲刷导致悬浮填料损坏。且柔性塑料密度较小，可以保证悬浮填料具有适宜的密度而悬浮于水中，悬浮填料能够浮在水面上，密度应小于水，但为了实现填料与污水的接触程度和氧气充入效率的平衡，其密度可以为0.95±0.3g/cm³，以保证其在水中能够处于悬浮状态，壳体的直径可以为50-200mm。

下面通过实施例来进一步说明本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。

实施例

图1和图2示出了本实施例的悬浮填料的结构示意图，悬浮填料包括球形壳体1，球形壳体1的上壳体11与下壳体12通过作为连接件6的卡扣连接，壳体1内部中空，表面为网格状，壳体的直径150mm，壳体的材料为聚乙烯塑料。上壳体11顶部设置有楔形固定块，下壳体12的低端设置有固定槽，固定槽由聚乙烯材料制成，固定块由橡胶制成，使用时相邻的悬浮填料可以通过固定槽与固定块卡合固定形成为如图3所示结构。

壳体内部设置有硬性的支撑杆2，采用三维编织形成的梅花形结构的填料纤维模块8沿支撑杆2分层绑扎于支撑杆2上，填料纤维模块为8个，填料纤维模块8间距可以调节。其中，填料纤维包括生物碳纤维31和辅助纤维32，辅助纤维32为丙纶8，每个填料纤维模块中的生物碳纤维31与辅助纤维32的重量比为1：0.5。整个悬浮填料的密度为0.93g/cm³。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。