一种多层纤维束生物膜净化装置的制作方法

本发明涉及生物膜技术领域，更具体地说，涉及一种多层纤维束生物膜净化装置。

背景技术：

在污水处理领域，近年来迅速发展起来的膜生物反应器占据了非常重要的地位，其中纤维过滤膜为水处理过滤装置中的一种，纤维过滤膜主要由若干纤维束构成滤层，水流流经成滤层来实现有效过滤。

现有技术中的纤维过滤膜中的纤维束是用纤维缠绕而成或用绑扎等方法制成，每一束纤维束至少由两段纤维束构成，污水流过纤维束进行过滤或者直接将纤维束放入污水中对杂物进行吸附。由于纤维在曝气扰动下以及在水流流动下容易发生位置偏移和互相缠绕，在使用过程中中空纤维浮动动作较大且相互缠绕后其缠绕处极易积存污泥和纤维状物质，由于没有对纤维束进行一定的定位，对后续的净化造成一定的影响。

技术实现要素：

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多层纤维束生物膜净化装置，通过将纤维束生物膜活动套设于竖直方向设置的曝气管上，同时与污水首先接触的活动式过滤板同样套设于曝气管上，活动式过滤板在水流冲击力的作用下下压，实现纤维束生物膜的滤层沿水流动方向的密度逐渐加大，相应滤层空隙直径和孔隙逐渐减小，实现了深层过滤，有效提高过滤效果，当过滤工作完成后，活动式过滤板在牵引复位机构的作用下向上复位，从而实现纤维束生物膜向上复位重新处于松弛状态，此时通过曝气管进行曝气处理，易于氧气充分均匀扩散于纤维束生物膜内。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种多层纤维束生物膜净化装置，包括安装于底座上的净化器，所述净化器的底端固定连接有中空锥形导流体，所述中空锥形导流体的一侧侧壁上安装有排水管，所述净化器的内部开设有与中空锥形导流体相连通的净化腔，所述净化腔靠近底部的内壁上通过安装机构固定安装有固定式过滤板，所述净化腔靠近顶端的侧壁上通过多组固定机构固定连接有多组曝气管，多个所述曝气管的下端活动套接有活动式过滤板，所述活动式过滤板位于固定机构的下方，且多个曝气管的下端均套设有多个上下分布的纤维束生物膜，位于顶端的所述纤维束生物膜位于活动式过滤板的底端，且多个曝气管的底端延伸至固定式过滤板的上端，所述净化腔靠近顶端的相对内壁上均固定连接有与活动式过滤板滑动连接的牵引复位机构。

进一步的，所述安装机构包括固定安装于净化腔左右相对内壁上的安装板，两个所述安装板的前后两端均固定安装有相互匹配连接的锁紧螺杆和螺帽，通过锁紧螺杆与螺帽的配合，实现将固定式过滤板安装于净化腔内，使得固定式过滤板位于活动式过滤板正下方。

进一步的，两个所述安装板位于固定式过滤板的上端两侧，所述固定式过滤板的四周侧壁上均开设有与锁紧螺杆位置对应的安装孔，所述锁紧螺杆的底端贯穿安装孔并与螺帽螺纹连接。

进一步的，所述固定机构包括固定连接于净化腔前后内壁之间的固定板，所述固定板上安装有用于对曝气管进行固定连接的固定套，所述固定套固定套设于曝气管的外壁上，实现对多个曝气管进行定位。

进一步的，所述牵引复位机构包括固定连接在净化腔内壁上的u形架，所述u形架的内顶部固定连接有多个与活动式过滤板顶端固定连接有强力拉伸弹簧，当未对活动式过滤板进行施力时，活动式过滤板能够在强力拉伸弹簧的作用下沿竖直方向向上复位，从而能够实现纤维束生物膜向上复位重新处于松弛状态。

进一步的，所述活动式过滤板的左右两端分别滑动连接于两个u形架的内壁上，且强力拉伸弹簧固定于活动式过滤板一端的边缘处。

进一步的，多个所述纤维束生物膜滑动分布于曝气管的侧壁上，且位于竖直方向上的多个纤维束生物膜位于活动过滤板与固定式过滤板之间。

进一步的，所述纤维束生物膜包括上下套设于曝气管上的滑动环，上下设置的两个所述滑动环之间包覆有弹性滤网膜，所述弹性滤网膜内填充有纤维束滤料，所述纤维束滤料内部填充有微生物膜层，滑动环与曝气管的活动连接，易于带动纤维束生物膜在曝气管上进行滑动，而弹性滤网膜对其内部的纤维束滤料起到包覆限位作用，纤维束滤料对流经的污水杂质进行吸附，而位于纤维束滤料内部填充有微生物膜层则会对吸附过来的杂质进行分解，进一步有效提高了生物处理效果。

进一步的，上下相邻两个所述滑动环之间固定连接有s形弹性限位杆，所述s性弹性限位杆套设于曝气管的外侧，且s形弹性限位杆位于弹性滤网膜的内部，s形弹性限位杆对弹性滤网膜起到一定的支撑作用，使得填充于弹性滤网膜内部的纤维束滤料处于扩展状态，起到相对的定位作用，而在纤维束生物膜被下压时，s形弹性限位杆能够随之发生形变，当未对纤维束过滤膜施力时s形弹性限位杆则会复位，进一步实现纤维束生物膜根据不同环境而自如伸缩。

进一步的，所述净化器的前侧一端开设有与净化腔相连通的空腔，所述净化器的侧壁上转动安装连接有与空腔相匹配的密封门，开设密封门易于对过滤腔内的固定式过滤板以及纤维束生物膜进行拆卸以及更换。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过将纤维束生物膜活动套设于竖直方向设置的曝气管上，对其进行竖直方向上的定位和束缚，有效避免因曝气扰动或者在水流冲击下而易于发生位置偏移或者相互缠绕，同时与污水首先接触的活动式过滤板同样套设于曝气管上，活动式过滤板在水流冲击力的作用下下压，实现纤维束生物膜的滤层沿水流动方向的密度逐渐加大，相应滤层空隙直径和孔隙逐渐减小，实现了深层过滤，有效提高过滤效果，当过滤工作完成后，活动式过滤板在牵引复位机构的作用下向上复位，从而实现纤维束生物膜向上复位重新处于松弛状态，此时通过曝气管进行曝气处理，易于氧气充分均匀扩散于纤维束生物膜内。

（2）安装机构包括固定安装于净化腔左右相对内壁上的安装板，两个安装板的前后两端均固定安装有相互匹配连接的锁紧螺杆和螺帽，通过锁紧螺杆与螺帽的配合，实现将固定式过滤板安装于净化腔内，使得固定式过滤板位于活动式过滤板正下方,同样也易于将固定式过滤板从安装板下拆卸出，从而易于技术人员将纤维束生物膜从曝气管上拆卸下来。

（3）牵引复位机构包括固定连接在净化腔内壁上的u形架，u形架的内顶部固定连接有多个与活动式过滤板顶端固定连接有强力拉伸弹簧，当未对活动式过滤板进行施力时，活动式过滤板能够在强力拉伸弹簧的作用下沿竖直方向向上复位，从而能够实现纤维束生物膜向上复位重新处于松弛状态。

（4）纤维束生物膜包括上下套设于曝气管上的滑动环，上下设置的两个滑动环之间包覆有弹性滤网膜，弹性滤网膜内填充有纤维束滤料，纤维束滤料内部填充有微生物膜层，滑动环与曝气管的活动连接，易于带动纤维束生物膜在曝气管上进行滑动，而弹性滤网膜对其内部的纤维束滤料起到包覆限位作用，纤维束滤料不易因流水扰动，纤维束滤料对流经的污水杂质进行吸附，而位于纤维束滤料内部填充有微生物膜层则会对吸附过来的杂质进行分解，进一步有效提高了生物处理效果。

（5）通过在弹性滤网膜内设置s形弹性限位杆，s形弹性限位杆对弹性滤网膜起到一定的支撑作用，使得填充于弹性滤网膜内部的纤维束滤料处于扩展状态，起到相对的定位作用，而在纤维束生物膜被下压时，s形弹性限位杆能够随之发生形变，当未对纤维束过滤膜施力时s形弹性限位杆则会复位，进一步实现纤维束生物膜根据不同环境而自如伸缩。

（6）净化器的前侧一端开设有与净化腔相连通的空腔，净化器的侧壁上转动安装连接有与空腔相匹配的密封门，开设密封门易于对过滤腔内的固定式过滤板以及纤维束生物膜进行拆卸以及更换。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的净化器的部分内部立体结构示意图；

图3为本发明的活动式过滤板与u形架结合处的立体结构示意图；

图4为本发明纤维束生物膜与活动式过滤板、固定式过滤板结合处的立体结构示意图；

图5为本发明纤维束生物膜套设于曝气管处的立体结构示意图；

图6本发明使用前的立体结构示意图；

图7本发明使用过程中的立体结构示意图；

图8本发明纤维束生物膜被压缩时的结构示意图。

图中标号说明：

1净化器、2底座、3中空锥形导流体、4排水管、5净化腔、6固定式过滤板、7曝气管、8活动式过滤板、9u形架、10强力拉伸弹簧、11纤维束生物膜、111滑动环、112弹性滤网膜、113s形弹性限位杆、114纤维束滤料、12安装板、13锁紧螺杆、14螺帽、15密封门、16固定板、17固定套。

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1：

请参阅图1-2，一种多层纤维束生物膜净化装置，包括安装于底座2上的净化器1，净化器1的底端固定连接有中空锥形导流体3，中空锥形导流体3的一侧侧壁上安装有排水管4，净化器1的内部开设有与中空锥形导流体3相连通的净化腔5，净化后的水体通过排水管4排出，净化腔5靠近底部的内壁上通过安装机构固定安装有固定式过滤板6，安装机构包括固定安装于净化腔5左右相对内壁上的安装板12，两个安装板12的前后两端均固定安装有相互匹配连接的锁紧螺杆13和螺帽14，两个安装板12位于固定式过滤板6的上端两侧，固定式过滤板6的四周侧壁上均开设有与锁紧螺杆13位置对应的安装孔，锁紧螺杆13的底端贯穿安装孔并与螺帽14螺纹连接，通过锁紧螺杆13与螺帽14的配合，实现将固定式过滤板6安装于净化腔5内。

净化腔5靠近顶端的侧壁上通过多组固定机构固定连接有多组曝气管7，固定机构包括固定连接于净化腔5前后内壁之间的固定板16，所述固定板16上安装有用于对曝气管7进行固定连接的固定套17，所述固定套17固定套设于曝气管7的外壁上，实现对多个曝气管7进行定位，曝气管7实现对净化腔内实现曝气处理。

请参阅图4和图6-8，多个曝气管7的下端活动套接有活动式过滤板8，活动式过滤板8位于固定机构的下方，且多个曝气管7的下端均套设有多个上下分布的纤维束生物膜11，纤维束生物膜11多层上下分布，对其进行竖直方向上的定位和束缚，有效避免因曝气扰动或者在水流冲击下而易于发生位置偏移或者相互缠绕，位于顶端的纤维束生物膜11位于活动式过滤板8的底端，且多个曝气管7的底端延伸至固定式过滤板6的上端，纤维束生物膜11位于活动式过滤板8与固定式过滤板6之间，从上到下导入污水后，污水导入后并给予活动式过滤板8一定向下的压力，活动式过滤板8顺着曝气管7下压后会对套设于曝气管7上的纤维束生物膜11进行挤压，故而活动过滤板8下压后使得纤维束生物膜11的滤层沿水流动方向的密度逐渐加大，相应滤层空隙直径和孔隙逐渐减小，实现了深层过滤，有效提高过滤效果。

请参阅图2-4，净化腔5靠近顶端的相对内壁上均固定连接有与活动式过滤板8滑动连接的牵引复位机构，牵引复位机构一方面对活动式过滤板8起到拉伸限位作用，使得活动式过滤板8能够沿竖直方向进行运动，另一方面当未导入污水时，活动式过滤板8能够向上复位，实现纤维束生物膜11在向上复位后能够恢复初始的放松状态，易于后续的曝气处理。

请参阅图3-4，具体的，牵引复位机构包括固定连接在净化腔5内壁上的u形架9，u形架9的内顶部固定连接有多个与活动式过滤板8顶端固定连接有强力拉伸弹簧10，活动式过滤板8的左右两端分别滑动连接于两个u形架9的内壁上，且强力拉伸弹簧10固定于活动式过滤板8一端的边缘处，当未对活动式过滤板8进行施力时，活动式过滤板8能够在强力拉伸弹簧10的作用下沿竖直方向向上复位，从而能够实现纤维束生物膜11向上复位重新处于松弛状态。

请参阅图4-5，更为具体的，纤维束生物膜11包括上下套设于曝气管7上的滑动环111，上下设置的两个滑动环11之间包覆有弹性滤网膜112，弹性滤网膜112内填充有纤维束滤料114，纤维束滤料114内部填充有微生物膜层，滑动环11与曝气管7的活动连接，易于带动纤维束生物膜11在曝气管7上进行滑动，而弹性滤网膜112对其内部的纤维束滤料114起到包覆限位作用，纤维束滤料不易因流水扰动，纤维束滤料114对流经的污水杂质进行吸附，而位于纤维束滤料114内部填充有微生物膜层则会对吸附过来的杂质进行分解，进一步有效提高了生物处理效果。

此外，上下相邻两个滑动环111之间固定连接有s形弹性限位杆113，s性弹性限位杆113套设于曝气管7的外侧，且s形弹性限位杆113位于弹性滤网膜112的内部，s形弹性限位杆113对弹性滤网膜112起到一定的支撑作用，使得填充于弹性滤网膜112内部的纤维束滤料114处于扩展状态，起到相对的定位作用，请参阅图8，而在纤维束生物膜11被下压时，s形弹性限位杆113能够随之发生形变，使得纤维束生物膜11进行挤压后其过滤密度增大，提高过滤效果，请参阅图5，当未对纤维束过滤膜112施力时s形弹性限位杆113则会复位，进一步实现纤维束生物膜11根据不同环境而自如伸缩，当纤维束生物膜11处于松弛状态时，此时，技术人员通过曝气管7进行曝气，氧气能够充分其均匀扩散于纤维束生物膜11内部。

请参阅1和图6，净化器1的前侧一端开设有与净化腔5相连通的空腔，净化器1的侧壁上转动安装连接有与空腔相匹配的密封门15，开设密封门15易于对过滤腔5内的固定式过滤板5以及纤维束生物膜11进行拆卸以及更换。

本发明中的净化装置在使用时，通过外接管向净化器1内部导入待净化的污水，污水导入至净化腔5内并给予活动式过滤板8一定向下的压力，活动式过滤板8顺着曝气管7下压后会对套设于曝气管7上的纤维束生物膜11进行挤压，由于纤维束生物膜11通过滑动环111活动套设于曝气管7上，且纤维束生物膜11多层上下分布，故而活动过滤板8下压后使得纤维束生物膜11的滤层沿水流动方向的密度逐渐加大，相应滤层空隙直径和孔隙逐渐减小，实现了深层过滤，有效提高过滤效果，且在纤维束滤料114内部填充微生物膜层，被纤维束滤料114吸附的悬浮物等杂质能够被微生物膜层进行分解，进一步有效提高生物过滤效果，同时设置于曝气管8外侧的弹性滤网膜112、s形弹性限位杆113配合曝气管8对纤维束滤料114起到很好的支撑以及限位作用，有效避免纤维束生物膜11在水流的冲击下而发生位置偏移或者互相缠绕；

过滤净化之后，在非水流冲击下，活动式过滤板8在多个强力拉伸弹簧10的作用下向上复位，此时，位于纤维束生物膜11内的s形弹性杆113也具有一定的复位能力，纤维束生物膜11失去挤压状态，纤维束生物膜11向上复位并处于放松状态，在纤维束生物膜11处于放松状态时，技术人员可通过多个曝气管7进行曝气，曝气管7与外接曝气设备相连接，图中未标出，此为现有技术，在此不做过多赘述，由于纤维束生物膜11属于放松状态，从而更易于氧气充分均匀分散于其内部，实现为生物膜层提供氧气。

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。