专利名称：仿水草生物膜载体填料的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水处理技术的填料，更具体地说，涉及一种生物膜法水处理技术的仿水草生物膜载体填料。
背景技术：
目前，水处理技术中，生物膜法处理工艺是历史悠久和广泛应用的污水处理工艺，与污水处理中最通用的活性污泥法工艺构成水处理领域的两大类技术。但是，近十几年来，生物膜法工艺技术发展迅速，生物膜法工艺技术自出现以来历经四代技术革新，第一代的砂滤田处理技术，第二代的普通生物滤池或称滴滤池，第三代高负荷生物滤塔或接触氧化技术，第四代淹没式生物膜反应池和曝气生物滤池。目前已形成多种形式的第四代高效生物膜法处理工艺，其中淹没式生物膜处理工艺广泛应用于在城市污水和工业废水(纺织印染、制浆造纸、垃圾渗滤液等)处理工程中，取得了良好的运营效果。但是，这种淹没式生物膜处理工艺的污水处理效果，在很大程度上取决于在其污水处理池中水面下装置的生物膜载体填料。填料有多种多样，现在通用的国产填料大都是多面体球形填料、雪花状盘形填料、弹性丝缠卷填料等，然而，所有这些填料都有一个共同的缺点，就是在填料表面都较光滑，导致生物膜不易牢固地附着生长在上面，而且比表面积小，不能附着更多的生物膜，从而影响到这种反应池的污水处理效果；另外，由于淹没式生物膜污水处理工艺突出的技术效果，已经使这种工艺技术从原来的只应用到城市污水和工业废水的处理，扩大到对污染河流、湖泊的净化，以上谈到的各种硬质填料并不适用于在河床中使用。因此，研发适合于在河流、湖泊的污水净化中使用、污水处理效果更好的生物膜载体填料，已经成为本领域技术人员急待解决的一个技术难题。
实用新型内容本实用新型的技术目的是为解决如上所述技术难题，提供一种生物膜易于附着生长和发育、污水处理效果更好，并且适合于在河流、湖泊的污水净化中应用的生物膜载体填料。
为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是一种仿水草生物膜载体填料，包括填料体，所述的填料体为由纤细卷绕的合成纤维丝纺线制作而成的柔性填料束，该填料束的一端设有固定件，多条填料束相隔成排设置。
所述填料束可以是由所述的合成纤维丝纺线编织成的水草形填料束。
所述水草形填料束的直径可为8-15mm。
所述的填料束也可以是由多根纤细的合成纤维丝卷绕成螺旋形的纺线制作的纺线束。
所述的纺线束可由20-30根合成纤维丝纺线结扎成束。
所述的固定件可以是连接套、固定夹或连接绳。
所述填料体的长度可为0.5m、1m、2m、3m和4m的任一长度。
所述填料束之间的相隔可以是0.2m-0.3m。
所述多条填料束成排设置的宽度可以是2m、5m或10m。
本实用新型采用仿生科学原理，设计出仿水草生物膜载体填料，该填料采用由纤细卷绕的合成纤维丝纺线制作而成的柔性填料束，其比较现有光滑的多面体球形填料、雪花形圆盘形弹性填料、弹性粗丝盘卷填料等，具有更大的比表面积(大于1000m2/m3)和更大的吸着力，在其上附着生长的生物膜不易脱落，即使在大强度的曝气下，也不易脱落。另外，这种结构的填料具有更大的生物量，活性污泥法的正常生物量(以混合液悬浮固体，MLSS计)为2000-3000mg/L；而淹没式生物膜反应池中的生物膜载体填料上附着的生物膜量和悬浮的活性污泥量之和可达5000-8000mg/L，为前者的两倍。因此这种生物膜载体填料装入生物反应池后，可比活性污泥法缩短一半甚至更多的处理时间，即从8-10小时缩短为3-4小时；其去除生化需氧量(BOD5)的时间在1小时内完成；去除化学需氧量(COD)在2-3小时完成；硝化-反硝化去除氨氮和总氮以及生物除磷也可在2-3小时内完成。因此由它填装构成的淹没生物膜反应池，比现在通用的活性污泥法生物反应池，能以更短的处理时间达到更高的处理效率。由它构成的淹没生物膜处理系统，是无剩余污泥和很少剩余污泥系统。
由于在上述生物膜载体填料表面生长的生物膜，其中含有多种多样的微生物，如细菌、藻类、原生动物和后生动物，甚至螺、鱼等，从而构成较长的食物链，它们通过逐级(营养级)的扑食而使剩余污泥量大幅度减少，仅为活性污泥工艺的1/20-1/10。这样大大减少了污泥处理和处置的数量，相应也节省了基建投资和运行费用。本实用新型的除可用于生物反应池中外，更加适合用于污染的河水或湖水的净化中。本实用新型结构简单，技术成熟，易于实施。
图1是本实用新型的辫形填料束结构示意图；图2是本实用新型多根合成纤维丝纺线制作的纺线束的结构示意图；图3是图1A处的局部放大图；图4是图2B处的局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细的说明，其中实施例一、如图1、图3所示，所述仿水草生物膜载体填料，包括填料体1和固定件3。填料体1是由纤细卷绕的合成纤维丝纺线2编织而成的柔性水草形填料束，这种填料束的直径为8-15mm，填料束的一端连接有固定件3。本实施例中的固定件3是一连接套，通过一固定绳5将各连接套间隔0.2m-0.3m穿套成一排，宽度可为2m、5m或10m，根据需要选取。固定绳5固定于河床(湖床)或者生物反应池的底部。固定件3也可以是一连接绳(或成排的固定夹)，该连接绳一方面将填料体1扎紧，另一方面将填料束连接于固定绳5上(图中未示出)。填料体1的长度可为0.5m、1m、2m、3m和4m的任一长度，根据河床深度、生物反应池中(处理池)深度及实际需要进行调整。
通常将成排设置的填料束1浸没固定于河床(湖床)或(处理池)中，填料束1在水的浮力作用下，向上竖立飘起象水草，如此形成的排状“水草”与污水接触，吸收污水中的的悬浮物和有机物。在水中多种多样的微生物作用下，发生生物降解、同化和分泌出多糖等粘性液体，在载体表面逐渐形成一层一定厚度的生物膜，其中含有大量的细菌(包括从表及里又耗氧菌、兼性菌、厌氧菌)、藻类、原生动物和后生动物。他们共分工合作，能高效地降解去除被吸附的有机物(COD和BOD)；通过好氧和缺氧的交替环境通过硝化和反硝化过程而去除氨氮和总氮；在好氧和厌氧的交替的环境中，悬浮的活性污泥和附着的生物膜会发生生物除磷。在缺氧环境中一些兼性菌能有效地降解难以在好氧环境中降解的有机化合物，从而高效的达到净化污水之目的。用于河流湖泊或较大的生物反应池的污水净化时，可以将多排填料相隔一定距离设置，以致达到更好的净化效果。
实施例二、如图2和图4所示，本实施例中的填料束1为由多根合成纤维纺线卷绕成螺旋形的纺线4制作的纺线束，填料束可以由20-30根合成纤维丝4结扎成束，该填料束的一端连接一固定件3。本实施例中的固定件3、固定方式和结构尺寸与上述实施例的基本相同，净化污水的原理也相同。
本实用新型采用柔性填料束结构，有效地提高了生物膜载体填料的比表面积，提高了填料的生物量，并且对生物膜有着更强大的吸附能力，使到淹没式生物膜污水处理方法的污水处理效率更高，处理效果更好，并且更适用于在受到污染的河流或者湖泊中应用。
权利要求1.一种仿水草生物膜载体填料，包括填料体(1)，其特征在于所述的填料体(1)是由纤细卷绕的合成纤维丝纺线制作而成的柔性填料束，该填料束的一端设有固定件(3)，多条填料束(1)相隔成排设置。
2.根据权利要求1所述的仿水草生物膜载体填料，其特征在于所述的填料束(1)是由所述合成纤维丝(2)纺织而成的水草型填料束。
3.根据权利要求2所述的仿水草生物膜载体填料，其特征在于所述的辫形填料束的直径为8-15mm。
4.根据权利要求1所述的仿水草生物膜载体填料，其特征在于所述的填料束(1)是由多根纤细的合成纤维丝卷绕成螺旋形的纺线(4)制作而成的纺线束。
5.根据权利要求4所述的仿水草生物膜载体填料，其特征在于所述的纺线束(1)由20-30根合成纤维丝纺线(4)结扎成束。
6.根据权利要求1至5任一项所述的仿水草生物膜载体填料，其特征在于所述的固定件(3)为连接套、成排固定夹或连接绳。
7.根据权利要求6所述的仿水草生物膜载体填料，其特征在于所述填料体(1)的长度为0.5m、1m、2m、3m和4m的任一长度。
8.根据权利要求7所述的仿水草生物膜载体填料，其特征在于所述填料束(1)之间相隔0.2m-0.3m。
9.根据权利要求8所述的仿水草生物膜载体填料，其特征在于所述多条填料束(1)相邻两排设置的宽度均为2m、5m或10m。
专利摘要本实用新型公开一种用于污水净化的仿水草生物膜载体填料，包括填料体(1)和设于该填料束一端的固定件(3)。该填料体(1)为由卷曲的合成纤维丝纺线编织(2)制作而成的柔性填料束，多条填料束(1)相隔成排设置。这种填料设计具有更大的比表面积和更大的吸附力，用于淹没式生物膜污水处理技术中的填料，它比其他类型的填料能够更大面积地和更牢固地吸附和发育生物膜，因而污水处理效果更好。此外，这种结构的填料更加适用于在河流、湖泊的污染水净化，本实用新型结构简单，技术成熟，易于实施。
文档编号C02F3/10GK2835232SQ20062005628
公开日2006年11月8日 申请日期2006年3月11日 优先权日2006年3月11日
发明者王宝贞, 黄汉清 申请人:深圳市中日通环保工程技术有限公司