一种污水处理填料用复合纤维及好氧池用污水处理填料的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及污水处理用的填料，具体涉及了一种污水处理填料用复合纤维及好氧池用污水处理填料。

背景技术：

目前，污水处理中，尤其是好氧池的污水处理中，常采用污水处理填料以提高处理效率以及处理效果。而由于生活污水中常常会滋生一些红线虫，红线虫又比较适于在氧气浓度高的好氧池生存，现有技术中好氧池采用的填料是适合好氧池这种低负荷水质条件运用的特定型号填料，虽然实现了较好的拦截污染物的作用，但是同时也将这些处于初生状态的小红线虫拦截下来，进而带来了好氧池红线虫爆发的弊端，而且生物挂膜量不足，极大地影响了污水处理系统的运行。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种新型的污水处理填料用复合纤维，采用该复合纤维制成的污水处理填料，不仅比表面积高、强度高，而且利于菌种附着、不易于虫体增殖，能在提高专性菌种生长的同时避免红线虫爆发，生物膜挂膜量高，适于在好氧池中应用。

本发明同时还提供了一种上述复合纤维制成的污水处理填料。

为达到上述目的，本发明采用的一种技术方案是：

一种污水处理填料用复合纤维，所述复合纤维包括依次设置的纤维束以及设置在所述纤维束外表面且用于将所述纤维束约束成股的包覆丝；其中，所述纤维束包括内部的骨架层以及外部的亲水性纤维层，所述骨架层包括多根骨骼单丝，所述亲水性纤维层包括多个相互嵌套且分别套设在所述骨架层的外表面的亲水性纤维线圈，所述亲水性纤维线圈由亲水性纤维环绕而成。

根据本发明的一些优选方面，所述亲水性纤维线圈的直径为1-10mm。

进一步优选地，所述亲水性纤维线圈的直径为2-4mm。

根据本发明的一些优选方面，相邻两个所述亲水性纤维线圈相互嵌套的部分的长度为0.5-5mm。

根据本发明的一些优选方面，相邻两个所述亲水性纤维线圈相互嵌套的部分的宽度为1-2mm。

根据本发明的一些优选且具体的方面，所述亲水性纤维线圈为圆环形。

根据本发明的一些优选且具体的方面，所述亲水性纤维包括纤维以及修饰在所述纤维表面的亲水层。

根据本发明的一些优选方面，所述纤维为维纶、棉纶、涤纶、丙纶、腈纶、聚乙烯或聚氯乙烯。

根据本发明的一些具体方面，所述亲水层由修饰在所述纤维表面的亲水性基团构成。

根据本发明的一些具体方面，在所述纤维表面修饰亲水性基团的方法为常规方法，例如通过化学反应将亲水性基团反应而接上去。

根据本发明的一些优选方面，所述骨骼单丝的材质为高密度聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。

根据本发明的一些优选方面，所述骨架层由多根骨骼单丝加捻合股制成。

根据本发明的一些优选方面，所述包覆丝的材质为涤纶或腈纶。

根据本发明的一些优选且具体的方面，所述包覆丝可以为单根、两根或三根及以上。

本发明提供的又一技术方案：一种好氧池用污水处理填料，所述污水处理填料由上述所述的污水处理填料用复合纤维制成。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明基于现有技术中好氧池采用的填料存在生物挂膜量不足且会带来红线虫爆发的弊端，创新地提供了一种新型的复合纤维，该复合纤维通过优选设置骨骼层，使得复合纤维能够根据实际需要制成特定的具有一定稳定性的形状的填料，同时再结合具有特定形状的并且亲水的纤维层构成纤维束，再通过外层包覆丝能够将内里纤维束扭制成股、约束不分离；该复合纤维一方面具有比表面积高、强度高等优点，而且利于菌种附着，生物膜挂膜量高，且不易于虫体增殖；另一方面，该特定结构的复合纤维能够根据实际需要制成特定的具有一定稳定性的形状的填料，进而可以方便幼小的红线虫得以通过，使好氧池中几乎不存在幼小红线虫，也不会发生红线虫长大、繁殖而出现红线虫爆发的问题，适于在好氧池中应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例污水处理填料用复合纤维的结构示意图；

图2为本发明实施例中采用复合纤维制成的好氧池用污水处理填料的一个示例性方案结构；

图3为图2所示污水处理填料应用于好氧池内的处理效果图；

图4为图3的放大示意图；

图5为传统生物绳填料的示意图；

图6为图5传统生物绳填料应用于好氧池内的处理效果图；

图7为图6的放大示意图；

其中，1、骨骼单丝；2、亲水性纤维线圈；3、包覆丝。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图与具体实施方式对本发明做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

如图1所示，本例提供一种污水处理填料用复合纤维，该复合纤维包括依次设置的纤维束以及设置在所述纤维束外表面且用于将所述纤维束约束成股的包覆丝3；其中，所述纤维束包括内部的骨架层以及外部的亲水性纤维层，所述骨架层包括多根骨骼单丝1，所述亲水性纤维层包括多个相互嵌套且分别套设在所述骨架层的外表面的亲水性纤维线圈2，所述亲水性纤维线圈2由亲水性纤维环绕而成。

具体地，所述亲水性纤维线圈2的直径为1-10mm。进一步优选地，所述亲水性纤维线圈2的直径为2-4mm，具体可以是2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm。本例中，将亲水性纤维线圈2的直径设置为3mm。

具体地，相邻两个所述亲水性纤维线圈2相互嵌套的部分的长度为0.5-5mm。进一步优选地，相邻两个所述亲水性纤维线圈2相互嵌套的部分的宽度为1-2mm，具体可以是1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm。本例中，相邻两个所述亲水性纤维线圈2相互嵌套的部分的长度为1.5mm。

本例中，所述亲水性纤维线圈2为圆环形，多个亲水性纤维线圈2嵌套成连环。

本例中，所述亲水性纤维包括纤维以及修饰在所述纤维表面的亲水层。

具体地，所述纤维为维纶、棉纶、涤纶、丙纶、腈纶、聚乙烯或聚氯乙烯。本例中，所述纤维为涤纶。所述亲水层由修饰在所述纤维表面的亲水性基团构成，在所述纤维表面修饰亲水性基团的方法为常规方法，例如通过化学反应将亲水性基团反应而接上去，亲水性基团可以为羟基等。亲水性纤维也可以商购获得，在此不作具体赘述。

具体地，所述骨骼单丝1的材质为高密度聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯，能够抗酸、碱腐蚀并具有高强度。本例中选用聚对苯二甲酸乙二醇酯。

本例中，所述骨架层由多根骨骼单丝1加捻合股制成，合股加捻的方式为常规方法，例如可以采用正反捻制而成。

本例中，所述包覆丝3的材质为涤纶或腈纶，包覆丝3的目的在于将纤维束扭制成股、约束不分离。具体地，所述包覆丝3可以为单根、两根或三根及以上。

如图2所示，本例还提供一种好氧池用污水处理填料，所述好氧池用污水处理填料由上述所述的污水处理填料用复合纤维制成，制备方法为现有技术中纺丝的常规工艺，在此不做具体赘述。

实验：

将如图2所示的采用本例复合纤维制成的污水处理填料、如图5所示的传统生物绳填料分别应用于同等条件的好氧池中进行处理效果对比，选取苏州某城镇污水厂好氧池内，试验条件：

污水温度：25-38摄氏度；

污水cod:80-110mg/l;

溶解氧：2.0-2.5mg/l；

悬浮污泥浓度：3500-4000mg/l；

内回流比：100%；

外回流比：50%；

池内墙壁有少量红线虫成虫，肉眼可见，池底淤泥中有少量红线虫成虫，悬浮污泥中肉眼未见红线虫；

试样安装（填料安装）：长度：1000mm；安装高度：液面至液下一米，离池壁30厘米。

试验时间：2020年5月-7月，5月8号安装入池开始试验，7月8号试验结束。

试验结果如图3-4和图6-7所示，图3-4为采用本例复合纤维制成的污水处理填料的处理结果，由图3-4可知，本例的填料的挂膜量(单位长度填料生长污泥的重量)：110g/10cm；红线虫生长量：可见少量成虫；

而图6-7为传统生物绳填料的处理结果，由图6-7可知，挂膜量(单位长度填料生长污泥的重量)：90g/10cm；红线虫生长量：大量成虫富集；

由上可知，在溶解氧大于2mg/l、温度高于25度、含有少量红线虫的好氧池中，传统生物绳填料上在2个月内富集了大量的红线虫成虫，挂膜量较低，严重印象污水处理系统运行；本例的填料在相同的运行工况下，只滋生了少量红线虫成虫，挂膜量没受到影响，能正常发挥应有的作用。

综上，本发明基于现有技术中好氧池采用的填料存在生物挂膜量不足且会带来红线虫爆发的弊端，创新地提供了一种新型的复合纤维，该复合纤维通过优选设置骨骼层，使得复合纤维能够根据实际需要制成特定的具有一定稳定性的形状的填料，同时再结合具有特定形状的并且亲水的纤维层构成纤维束，再通过外层包覆丝能够将内里纤维束扭制成股、约束不分离；该复合纤维一方面具有比表面积高、强度高等优点，而且利于菌种附着，生物膜挂膜量高，且不易于虫体增殖；另一方面，该特定结构的复合纤维能够根据实际需要制成特定的具有一定稳定性的形状的填料，进而可以方便幼小的红线虫得以通过，使好氧池中几乎不存在幼小红线虫，也不会发生红线虫长大、繁殖而出现红线虫爆发的问题。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。