一种污水处理用三态引动脱模式悬浮填料的制作方法

[0001]
本发明涉及污水处理用填料领域，更具体地说，涉及一种污水处理用三态引动脱模式悬浮填料。


背景技术：

[0002]
生物膜法是在充分供氧条件下，用生物膜稳定和澄清废水的污水处理方法。水处理过程的填料，通常是为生物膜提供附着生长、固定的表面材料(或滤料、载体)，生物膜自滤料向外可分为厌氧层、好氧层、附着水层、运动水层。填料是生物膜法水处理工艺的技术核心，是生物池中微生物量、微生物种类、微生物活性以及微生物新陈代谢过程所需物质的传递介质，填料关系着微生物栖息、生长和繁殖。
[0003]
生物膜的更新与脱落过程：随着对有机物的分解，生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态，厌氧的代谢产物增多，导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏，气态产物的不断逸出，减弱了生物膜在填料上的附着能力，成为老化生物膜，老化生物膜净化功能较差，且易于脱落，脱落后，新生生物膜又会生长起来，持续对污水进行净化。
[0004]
污水处理填料种类有多种：软性纤维填料(pe中心绳+醛化维纶丝花束)、半软性填料(pe中心绳+pe环片)、组合纤维填料(pe中心绳+pe环片+醛化维纶丝花束)、弹性立体填料(pe中心绳+pp弹性丝)、悬浮填料(pe球壳+醛化维纶丝花束或者pp宽扁丝带)、斜悬式多孔悬浮填料(pp)、梅花环(pp)、纤维球填料(涤纶纤维)、蜂窝斜/直管填料(pp或pvc)等等。
[0005]
但在现有的污水处理填料中，有的因填料内部间隙较大，在使用时不易进行挂膜，生物附着量低，净化效果较差，而有的填料为提高生物附着量，填料之间分布密集，间隙小，但其在使用时不易进行脱膜(老化生物膜不易脱落)而造成堵塞，影响了污水与生物膜的接触，造成填料的降解性能下降。


技术实现要素：

[0006]
1.要解决的技术问题
[0007]
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种污水处理用三态引动脱模式悬浮填料，它通过三态混合球组在污水中分散分布，在水流带动下对内网壳内壁实现多方位碰撞，使双囊破膜锤在附膜丝层内部发生向外扩张以及旋转倾斜，深入附膜丝层的内部，破坏附膜丝层内部生物膜的完整性，使生物膜发生破裂，通过对生物膜的破坏，一方面使得污水可以更快速地进入附膜丝层的内部，提高污水在生物膜内的流动性，使污水与生物膜充分接触，提高降解效率，另一方面，可以有效破坏生物膜在附膜丝层上的附着强度，使破碎后的老化生物膜可以更加快速且顺畅地从附膜丝层上脱落，从而大大减少填料发生堵塞的情况，进一步提高了填料的降解效率。
[0008]
2.技术方案
[0009]
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
[0010]
一种污水处理用三态引动脱模式悬浮填料，包括外网壳，所述外网壳的内侧设有内网壳，所述外网壳和内网壳之间固定连接有一对相互平行且关于外网壳圆心对称的连环片，所述外网壳上开设有环形水通道，所述环形水通道位于一对连环片之间，所述内网壳的内侧放置有三态混合球组，所述三态混合球组由上浮球、悬浮球和沉球按1:1:1混合而成，所述外网壳和内网壳之间填充有附膜丝层，所述内网壳上设有多个均匀分布的双囊破膜锤，所述附膜丝层和双囊破膜锤均位于一对连环片相互远离的两侧，所述内网壳上开设有多个球孔，所述球孔的个数和双囊破膜锤的个数相同且二者一一对应，所述双囊破膜锤的一端位于内网壳的内侧，所述双囊破膜锤的另一端贯穿球孔并延伸至附膜丝层的内部，本发明通过三态混合球组在污水中分散分布，在水流带动下对内网壳内壁实现多方位碰撞，使双囊破膜锤在附膜丝层内部发生向外扩张以及旋转倾斜，深入附膜丝层的内部，破坏附膜丝层内部生物膜的完整性，使生物膜发生破裂，通过对生物膜的破坏，一方面使得污水可以更快速地进入附膜丝层的内部，提高污水在生物膜内的流动性，使污水与生物膜充分接触，提高降解效率，另一方面，可以有效破坏生物膜在附膜丝层上的附着强度，使破碎后的老化生物膜可以更加快速且顺畅地从附膜丝层上脱落，从而大大减少填料发生堵塞的情况，进一步提高了填料的降解效率。
[0011]
进一步的，所述双囊破膜锤包括导气管，所述导气管的外端固定连接有凸球，所述凸球转动连接于球孔的内部，所述球孔的孔口直径小于凸球的直径，凸球可在球孔内进行任意方向转动，从而带动导气管使其以凸球球心为中心点进行旋转以及倾斜。
[0012]
进一步的，所述导气管远离附膜丝层的一侧固定连接有橡胶囊体，所述导气管和橡胶囊体相通，所述导气管和橡胶囊体内部均填充有空气，所述导气管靠近附膜丝层的一侧设有无弹性环袋，所述无弹性环袋套于导气管外侧，且无弹性环袋的一对开口端均与导气管外端固定连接，所述导气管上开设有多个均匀分布的气孔，所述气孔位于无弹性环袋的内侧。
[0013]
进一步的，所述无弹性环袋的外端固定连接有多个均匀分布的裂膜针，所述裂膜针和无弹性环袋均位于附膜丝层的内部，当橡胶囊体受到轻质球壳的碰撞挤压时，橡胶囊体会产生变形，其内部气体进入导气管内部，导气管内部气压增大，气体通过气孔进入无弹性环袋内侧，无弹性环袋在气体填充下向外扩张，从而带动裂膜针在附膜丝层内部移动，使附膜丝层内的生物膜发生破裂，并且，在橡胶囊体变形过程中，因轻质球壳的作用方向具有多向性，当橡胶囊体受到轻质球壳倾斜方向的碰撞时，通过凸球在球孔内的转动，可以带动整个双囊破膜锤发生旋转或倾斜，进一步扩大了裂膜针的作用范围，使裂膜针进一步深入附膜丝层的内部，破坏附膜丝层内生物膜的完整性，通过裂膜针对生物膜的破坏，一方面使得污水可以更加深入地进入附膜丝层的内部，提高污水在生物膜内的流动性，使污水与生物膜充分接触，提高降解效率，另一方面，可以有效破坏生物膜在附膜丝层上的附着强度，使破碎后的老化生物膜可以更加快速且顺畅地从附膜丝层上脱落，从而大大减少填料发生堵塞的情况，进一步提高了填料的降解效率。
[0014]
进一步的，所述裂膜针包括长针体，所述长针体的外端固定连接有多个均匀分布的斜刺，通过裂膜针可以有效对附膜丝层内生物膜进行大范围破裂。
[0015]
进一步的，所述上浮球、悬浮球和沉球均包括轻质球壳和球芯，所述球芯位于轻质球壳的内侧，所述轻质球壳内部填充有空气。
[0016]
进一步的，所述上浮球内球芯的直径小于悬浮球内球芯的直径，所述悬浮球内球芯的直径小于沉球内球芯的直径，通过控制球芯的重量，使上浮球在污水中受到的浮力大于其排开污水的重力，悬浮球在污水中受到的浮力等于其排开污水的重力，沉球在污水中受到的浮力小于其排开污水的重力，使得上浮球、悬浮球和沉球在污水中可以大面积扩散，分散作用于内网壳的内壁，充分对各个部位的双囊破膜锤造成碰撞。
[0017]
进一步的，所述附膜丝层由多个相互交错缠绕的醛化维纶丝组成，附膜丝层作为生物膜附着生长的载体，供微生物大量繁殖生长。
[0018]
3.有益效果
[0019]
相比于现有技术，本发明的优点在于：
[0020]
(1)本方案通过三态混合球组在污水中分散分布，在水流带动下对内网壳内壁实现多方位碰撞，使双囊破膜锤在附膜丝层内部发生向外扩张以及旋转倾斜，深入附膜丝层的内部，破坏附膜丝层内部生物膜的完整性，使生物膜发生破裂，通过对生物膜的破坏，一方面使得污水可以更快速地进入附膜丝层的内部，提高污水在生物膜内的流动性，使污水与生物膜充分接触，提高降解效率，另一方面，可以有效破坏生物膜在附膜丝层上的附着强度，使破碎后的老化生物膜可以更加快速且顺畅地从附膜丝层上脱落，从而大大减少填料发生堵塞的情况，进一步提高了填料的降解效率。
[0021]
(2)双囊破膜锤包括导气管，导气管的外端固定连接有凸球，凸球转动连接于球孔的内部，球孔的孔口直径小于凸球的直径，凸球可在球孔内进行任意方向转动，从而带动导气管使其以凸球球心为中心点进行旋转以及倾斜。
[0022]
(3)当橡胶囊体受到轻质球壳的碰撞挤压时，橡胶囊体会产生变形，其内部气体进入导气管内部，导气管内部气压增大，气体通过气孔进入无弹性环袋内侧，无弹性环袋在气体填充下向外扩张，从而带动裂膜针在附膜丝层内部移动，使附膜丝层内的生物膜发生破裂，并且，在橡胶囊体变形过程中，因轻质球壳的作用方向具有多向性，当橡胶囊体受到轻质球壳倾斜方向的碰撞时，通过凸球在球孔内的转动，可以带动整个双囊破膜锤发生旋转或倾斜，进一步扩大了裂膜针的作用范围，使裂膜针进一步深入附膜丝层的内部，破坏附膜丝层内生物膜的完整性。
[0023]
(4)裂膜针包括长针体，长针体的外端固定连接有多个均匀分布的斜刺，通过裂膜针可以有效对附膜丝层内生物膜进行大范围破裂。
[0024]
(5)上浮球、悬浮球和沉球均包括轻质球壳和球芯，球芯位于轻质球壳的内侧，轻质球壳内部填充有空气。
[0025]
(6)上浮球内球芯的直径小于悬浮球内球芯的直径，悬浮球内球芯的直径小于沉球内球芯的直径，通过控制球芯的重量，使上浮球在污水中受到的浮力大于其排开污水的重力，悬浮球在污水中受到的浮力等于其排开污水的重力，沉球在污水中受到的浮力小于其排开污水的重力，使得上浮球、悬浮球和沉球在污水中可以大面积扩散，分散作用于内网壳的内壁，充分对各个部位的双囊破膜锤造成碰撞。
[0026]
(7)附膜丝层由多个相互交错缠绕的醛化维纶丝组成，附膜丝层作为生物膜附着生长的载体，供微生物大量繁殖生长。
附图说明
[0027]
图1为本发明的立体图；
[0028]
图2为本发明的正面结构示意图；
[0029]
图3为图2中a处的结构示意图；
[0030]
图4为本发明的双囊破膜锤受到碰撞时的局部结构示意图一；
[0031]
图5为本发明的双囊破膜锤受到碰撞时的局部结构示意图二；
[0032]
图6为本发明的三态混合球组的结构示意图；
[0033]
图7为本发明的上浮球、悬浮球和沉球中任一一种的正面结构示意图。
[0034]
图中标号说明：
[0035]
1外网壳、2内网壳、3连环片、4三态混合球组、41轻质球壳、42球芯、5附膜丝层、6双囊破膜锤、61导气管、6101气孔、62凸球、63橡胶囊体、64无弹性环袋、65裂膜针。
具体实施方式
[0036]
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。
[0037]
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。
[0038]
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。
[0039]
实施例：
[0040]
请参阅图1和图2，一种污水处理用三态引动脱模式悬浮填料，包括外网壳1，外网壳1的内侧设有内网壳2，外网壳1和内网壳2之间固定连接有一对相互平行且关于外网壳1圆心对称的连环片3，外网壳1上开设有环形水通道，环形水通道位于一对连环片3之间，内网壳2的内侧放置有三态混合球组4，三态混合球组4由上浮球、悬浮球和沉球按1:1:1混合而成，外网壳1和内网壳2之间填充有附膜丝层5，内网壳2上设有多个均匀分布的双囊破膜锤6，附膜丝层5和双囊破膜锤6均位于一对连环片3相互远离的两侧，内网壳2上开设有多个球孔，球孔的个数和双囊破膜锤6的个数相同且二者一一对应，双囊破膜锤6的一端位于内网壳2的内侧，双囊破膜锤6的另一端贯穿球孔并延伸至附膜丝层5的内部，附膜丝层5由多个相互交错缠绕的醛化维纶丝组成，附膜丝层5作为生物膜附着生长的载体，供微生物大量繁殖生长。
[0041]
请参阅图6和图7，上浮球、悬浮球和沉球均包括轻质球壳41和球芯42，球芯42位于
轻质球壳41的内侧，轻质球壳41的外圈直径大于内网壳2的网孔孔径，保证轻质球壳41不易从内网壳2中脱离，轻质球壳41内部填充有空气，上浮球内球芯42的直径小于悬浮球内球芯42的直径，悬浮球内球芯42的直径小于沉球内球芯42的直径，通过控制球芯42的重量，使上浮球在污水中受到的浮力大于其排开污水的重力，悬浮球在污水中受到的浮力等于其排开污水的重力，沉球在污水中受到的浮力小于其排开污水的重力，使得上浮球、悬浮球和沉球在污水中可以大面积扩散，分散作用于内网壳2的内壁，即上浮球大部分位于内网壳2的上半部分，沉球大部分位于内网壳2的上半部分，悬浮球随污水流动分散位于内网壳2的内部，从而便于对各个部位的双囊破膜锤6造成碰撞，保证附膜丝层5内生物膜全方位均匀高效的降解效率。
[0042]
请参阅图3、图4和图5，双囊破膜锤6包括导气管61，导气管61的外端固定连接有凸球62，凸球62转动连接于球孔的内部，球孔的孔口直径小于凸球62的直径，凸球62可在球孔内进行任意方向转动，从而带动导气管61使其以凸球62球心为中心点进行旋转以及倾斜，导气管61远离附膜丝层5的一侧固定连接有橡胶囊体63，导气管61和橡胶囊体63相通，导气管61和橡胶囊体63内部均填充有空气，当橡胶囊体63受到挤压时会发生变形，当挤压力消失时，橡胶囊体63可以自动恢复原始形状，导气管61靠近附膜丝层5的一侧设有无弹性环袋64，无弹性环袋64套于导气管61外侧，且无弹性环袋64的一对开口端均与导气管61外端固定连接，导气管61上开设有多个均匀分布的气孔6101，气孔6101位于无弹性环袋64的内侧，无弹性环袋64的外端固定连接有多个均匀分布的裂膜针65，裂膜针65和无弹性环袋64均位于附膜丝层5的内部，裂膜针65包括长针体，长针体的外端固定连接有多个均匀分布的斜刺，通过裂膜针65可以有效对附膜丝层5内生物膜进行大范围破裂。
[0043]
当橡胶囊体63受到轻质球壳41的碰撞挤压时，橡胶囊体63会产生变形，其内部气体进入导气管61内部，导气管61内部气压增大，气体通过气孔6101进入无弹性环袋64内侧，无弹性环袋64在气体填充下向外扩张，从而带动裂膜针65在附膜丝层5内部移动，使附膜丝层5内的生物膜发生破裂，并且，在橡胶囊体63变形过程中，因轻质球壳41的作用方向具有多向性，当橡胶囊体63受到轻质球壳41倾斜方向的碰撞时，通过凸球62在球孔内的转动，可以带动整个双囊破膜锤6发生旋转或倾斜，进一步扩大了裂膜针65的作用范围，使裂膜针65进一步深入附膜丝层5的内部，破坏附膜丝层5内生物膜的完整性，通过裂膜针65对生物膜的破坏，一方面使得污水可以更加深入地进入附膜丝层5的内部，提高污水在生物膜内的流动性，使污水与生物膜充分接触，提高降解效率，另一方面，可以有效破坏生物膜在附膜丝层5上的附着强度，使破碎后的老化生物膜可以更加快速且顺畅地从附膜丝层5上脱落，从而大大减少填料发生堵塞的情况，进一步提高了填料的降解效率。
[0044]
本发明通过三态混合球组4在污水中分散分布，在水流带动下对内网壳2内壁实现多方位碰撞，使双囊破膜锤6在附膜丝层5内部发生向外扩张以及旋转倾斜，深入附膜丝层5的内部，破坏附膜丝层5内部生物膜的完整性，使生物膜发生破裂，通过对生物膜的破坏，一方面使得污水可以更快速地进入附膜丝层5的内部，提高污水在生物膜内的流动性，使污水与生物膜充分接触，提高降解效率，另一方面，可以有效破坏生物膜在附膜丝层5上的附着强度，使破碎后的老化生物膜可以更加快速且顺畅地从附膜丝层5上脱落，从而大大减少填料发生堵塞的情况，进一步提高了填料的降解效率。
[0045]
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。