专利名称：仿生水处理填料及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物膜法水处理填料及装置，具体涉及一种仿生水处理填料及装置。
背景技术：
作为微生物载体的填料是生物膜法水处理技术的关键技术之一，它与水处理效果的好坏，工程造价的高低等有着直接的关系，因而备受关注。目前，生物膜法水处理工艺中实际应用的微生物载体主要有以下四类一是硬性类填料(包括堆置式填料和球形悬浮填料)；二是软性类填料(包括各种软性组合填料)；三是半软性填料；四是弹性立体填料。这些填料现在虽然已被广泛应用，但都存在着诸多缺点如堆置式填料需要支撑架，导致工程造价高，易堵塞，需经常反冲洗，维护费用高；软性类填料及组合填料主要原料是醛化维纶丝，应用中不但会产生结团现象，而且在长期的氧化作用及水力冲击下会相当明显的分解脱落而沉积，造成堵塞；悬浮填料、半软性填料及弹性立体填料等基本上都是以聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等塑料为原料制成，由于这些填料的疏水性，微生物不易在其表面附着，挂膜效果差，同时上述填料在净化天然水体及人工水体(如河道、湖泊公园水体)时安装不便或影响行水或浮于水面影响观瞻，因此应用效果不理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单，加工、运输方便，可大批生产，并具有大的比表面积，不堵塞、不结团、寿命长，悬浮于水中不影响水流稳定的仿生水处理填料及装置。上述目的是通过以下技术方案实现的仿生水处理填料1由填料带体1-1、毛圈1-2、上套筒1-3、下套筒1-4、绳索1-5组成；填料带体1-1上等距离栽植有毛圈1-2，填料带体1-1的上端面固定有上套筒1-3，填料带体1-1的下端面固定有下套筒1-4，在上套筒1-3和下套筒1-4上固定有绳索1-5。仿生水处理装置由仿生水处理填料1、飘浮装置2、配重装置3组成；仿生水处理填料1的上端与飘浮装置2的下端相连接，仿生水处理填料1的下端与配重装置3的上端相连接。
本发明有以下有益效果1、填料带体、上套筒、下套筒及绳索由普通织物生产工艺和现有纺织工业的设备加工而成，加工容易实现，同时也为不景气的纺织工业开拓了新的市场产品。2、填料带体在织造过程中，采用等距离栽植毛圈的方式，将微生物的固定载体与有机质的高效传递有机地结合起来，从而保证填料带体在具有大的比表面积的同时有较好的传质效果，同时也将毛圈栽植区有效连接起来，并节省了原材料用量。3、将大的比表面积的亲水性填料带体作为生物载体，极大地提高了载体的挂膜性能和载体的生物量，填料带体上除毛圈栽植区以外的区域作为传质区，保证了养及有机质的有效传递，并且传质区及毛圈栽植区能象水草一样随水摆动，促进了有机物的传质效率和生物膜的脱落更新，从而使生物膜保持较高活性，保证了该填料带体的净水效能，水处理效果好且稳定。4、填料带体结构简单，不需安装维护，制造运输成本低，原材料易得，而且还具有不堵塞、不结团、耐酸碱腐蚀、寿命长等特点。5、本装置的配重物可用天然的或用人工制造的廉价重物体(密度大于1)，其形状不定。6、本装置的飘浮体可采用任何形状的轻质体(密度小于1)，并可以是空心的或实心的或内装其它飘浮体。7、该装置具有结构简单，安装容易，可用于自然水体及人工水体的功能修复，净化水体防止富营养化的发生；同时也可用于微污染水源水处理、城市、工业污(废)水处理上。
图1是本发明的仿生水处理填料装置的结构示意图(填料带体1-1为条状)，图2是本发明的仿生水处理装置的结构示意图(填料带体1-1为筒状)，图3是图2的A-A剖面图，图4是本发明的仿生水处理装置的结构示意图(填料带体1-1为片状)，图5是图4的B-B剖面图，图6是本发明的仿生水处理装置的结构示意图(复合型)，图7是本发明的仿生水处理填料1的结构示意图，图8是飘浮装置2的结构示意图，图9是配重装置3的结构示意图，图10是带缺口的固定环1-1-3-1的结构示意图，图11本发明的仿生水处理装置在水中漂(悬)浮状态的示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图7说明本实施方式，本实施方式的仿生水处理填料1由填料带体1-1、毛圈1-2、上套筒1-3、下套筒1-4、绳索1-5组成；填料带体1-1上等距离栽植有毛圈1-2，填料带体1-1的上端面固定有上套筒1-3，填料带体1-1的下端面固定有下套筒1-4，在上套筒1-3和下套筒1-4上固定有绳索1-5。
具体实施方式
二结合图7说明本实施方式，本实施方式中的填料带体1-1、上套筒1-3、下套筒1-4及绳索1-5由化纤丝材料织成，具有耐酸碱腐蚀、耐老化易挂膜等优点。
具体实施方式
三结合图1、图2、图3、图4、图5说明本实施方式，本实施方式的填料带体1-1包括条形填料带体1-1-1、片形填料带体1-1-2或筒形填料带体1-1-3，可根据实际需要选择其一。
具体实施方式
四结合图2、图10说明本实施方式，本实施方式中的筒形填料带体1-1-3由带缺口的固定环1-1-3-1穿入上套筒1-3和下套筒1-4内构成，其结构简单，安装方便。
具体实施方式
五结合图1、图2、图4说明本实施方式，本实施方式的仿生水处理装置由仿生水处理填料1、飘浮装置2、配重装置3组成；仿生水处理填料1的上端与飘浮装置2的下端相连接，仿生水处理填料1的下端与配重装置3的上端相连接。
具体实施方式
六结合图8说明本实施方式，本实施方式中的飘浮装置2由密度小于1的飘浮体2-1及固定在飘浮体2-1上的固定环2-2组成，所述的固定环2-2可为塑料环或铁环，采用塑料环通过粘结的方式与飘浮体2-1固定连接；采用铁环通过焊接的方式与飘浮体2-1固定连接。其它组成和连接关系与实施方式五相同。
具体实施方式
七结合图9说明本实施方式，本实施方式中的配重装置3由密度大于1的配重物3-1和装在配重物3-1上的连接环3-2组成。其它组成和连接关系与实施方式五相同。
具体实施方式
八结合图7说明本实施方式，本实施方式仿生水处理装置中的仿生水处理填料1的组成和连接关系与实施方式一相同。
具体实施方式
九结合图7、图8、图9说明本实施方式，本实施方式中的固定环2-2通过绳索1-5与填料带体1-1的上端相连接，连接环3-2通过绳索1-5与填料带体1-1的下端相连接。其它组成和连接关系与实施方式六、七、八相同。
具体实施方式
十结合图6说明本实施方式，本实施方式中的一组飘浮装置2与一组仿生水处理填料1依次首尾相接，尾端的仿生水处理填料1与配重装置3相连接构成复合型的仿生水处理装置。
本填料装置通过调节飘浮装置2的浮力和配重物3-1的重力大小，调整其在水中的漂(悬)浮状态，并可处于图11的A、B、C三种状态。
权利要求
1.一种仿生水处理填料，其特征在于仿生水处理填料(1)由填料带体(1-1)、毛圈(1-2)、上套筒(1-3)、下套筒(1-4)、绳索(1-5)组成；填料带体(1-1)上等距离栽植有毛圈(1-2)，填料带体(1-1)的上端面固定有上套筒(1-3)，填料带体(1-1)的下端面固定有下套筒(1-4)，在上套筒(1-3)和下套筒(1-4)上固定有绳索(1-5)。
2.根据权利要求1所述的仿生水处理填料，其特征在于填料带体(1-1)、上套筒(1-3)、下套筒(1-4)及绳索(1-5)由化纤丝材料织成。
3.根据权利要求1或2所述的仿生水处理填料，其特征在于填料带体(1-1)包括条形填料带体(1-1-1)、片形填料带体(1-1-2)或筒形填料带体(1-1-3)。
4.根据权利要求3所述的仿生水处理填料，其特征在于筒形填料带体(1-1-3)由带缺口的固定环(1-1-3-1)穿入上套筒(1-3)和下套筒(1-4)内构成。
5.利用权利要求1所述的仿生水处理填料制作的仿生水处理装置，其特征在于它由仿生水处理填料(1)、飘浮装置(2)、配重装置(3)组成；仿生水处理填料(1)的上端与飘浮装置(2)的下端相连接，仿生水处理填料(1)的下端与配重装置(3)的上端相连接。
6.根据权利要求5所述的仿生水处理装置，其特征在于飘浮装置(2)由飘浮体(2-1)及固定在飘浮体(2-1)上的固定环(2-2)组成。
7.根据权利要求5所述的仿生水处理装置，其特征在于配重装置(3)由配重物(3-1)和装在配重物(3-1)上的连接环(3-2)组成。
8.根据权利要求5所述的仿生水处理装置，其特征在于仿生水处理填料(1)由填料带体(1-1)、毛圈(1-2)、上套筒(1-3)、下套筒(1-4)、绳索(1-5)组成；填料带体(1-1)上等距离栽植有毛圈(1-2)，填料带体(1-1)的上端面固定有上套筒(1-3)，填料带体(1-1)的下端面固定有下套筒(1-4)，在上套筒(1-3)和下套筒(1-4)上固定有绳索(1-5)。
9.根据权利要求6、7或8所述的仿生水处理装置，其特征在于固定环(2-2)通过绳索(1-5)与填料带体(1-1)的上端相连接，连接环(3-2)通过绳索(1-5)与填料带体(1-1)的下端相连接。
10.根据权利要求5所述的仿生水处理装置，其特征在于一组飘浮装置(2)与一组仿生水处理填料(1)依次首尾相接，尾端的仿生水处理填料(1)与配重装置(3)相连接构成复合型的仿生水处理装置。
全文摘要
仿生水处理填料及装置。本发明涉及一种生物膜法水处理填料及装置。仿生水处理填料(1)中的填料带体(1－1)上等距离栽植有毛圈(1－2)，填料带体(1－1)的上端面固定有上套筒(1－3)，填料带体(1－1)的下端面固定有下套筒(1－4)，在上套筒(1－3)和下套筒(1－4)上固定有绳索(1－5)；仿生水处理装置由仿生水处理填料(1)、飘浮装置(2)、配重装置(3)组成；仿生水处理填料(1)的上端与飘浮装置(2)的下端相连接，仿生水处理填料(1)的下端与配重装置(3)的上端相连接。本发明的仿生水处理填料及装置具有加工容易，传质效果好的特点，可用于自然水体及人工水体的功能修复，也可用于微污染水源的水处理、城市、工业污(废)水处理上。
文档编号C02F3/10GK1613799SQ200410044048
公开日2005年5月11日 申请日期2004年11月12日 优先权日2004年11月12日
发明者赵立军, 马放 申请人:哈尔滨工业大学