申请日2018.05.15
公开(公告)日2019.01.04
IPC分类号C02F3/10
摘要
本实用新型涉及一种用于污水处理的生物填料结构，结构包括：筒形刚性支架、一级膜过滤层板及二级膜过滤层板，一级膜过滤层板，装配于筒形刚性支架内侧与所述筒形刚性支架内侧壁软密封连接;二级膜过滤层板，装配于筒形刚性支架内侧与筒形刚性支架内侧壁软密封连接。本实用新型有助于充分利用废弃的中空纤维膜丝，降低水处理工艺段的装置成本，通过合理的结构设计，降低了水处理过程中的装置成本和运行成本，促进了基于膜过滤的水处理技术发展。
翻译权利要求书
1.一种用于污水处理的生物填料结构，其特征在于，结构包括：
筒形刚性支架(1);
一级膜过滤层板(11)，装配于所述筒形刚性支架(1)内侧与所述筒形刚性支架(1)内侧壁软密封连接;
二级膜过滤层板(12)，装配于所述筒形刚性支架(1)内侧与所述筒形刚性支架(1)内侧壁软密封连接，二级膜过滤层板(12)置于一级膜过滤层板(11)正下方且保持有5~8cm的垂直距离;
所述筒形刚性支架(1)顶部设置顶端部软密封连接接头(101)，筒形刚性支架(1)底部设置底端部软密封连接接头(102)，筒形刚性支架(1)底端部位于底端部软密封连接接头(102)内侧的位置装配底端部环形支撑柱(103);
所述一级膜过滤层板(11)由一级填料球(1100)堆积而成，一级填料球(1100)由外孔径为1.8mm、内孔径为1.4mm、长度为6mm的颗粒状中空纤维膜丝采用滤网包裹而成，一级膜过滤层板(11)底部为一级刚性支撑网(1102)，一级膜过滤层板(11)顶部为一级网孔状压持板(1101);
所述二级膜过滤层板(12)由二级填料球(1200)堆积而成，二级填料球(1200)采用外孔径为1.8mm、内孔径为1.4mm、长度为5mm的颗粒状中空纤维膜丝采用滤网包裹而成，二级膜过滤层板(12)底部为二级刚性支撑网(1202)，二级膜过滤层板(12)顶部为二级网孔状压持板(1201)。
2.根据权利要求1所述的用于污水处理的生物填料结构，其特征在于，所述底端部环形支撑柱(103)与筒形刚性支架(1)螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的用于污水处理的生物填料结构，其特征在于，所述一级膜过滤层板(11)上半部设置为上窄下宽的梯形口结构。
4.根据权利要求1所述的用于污水处理的生物填料结构，其特征在于，所述二级膜过滤层板(12)上半部设置为上窄下宽的梯形口结构。
5.根据权利要求1所述的用于污水处理的生物填料结构，其特征在于，所述颗粒状中空纤维膜丝为废弃的聚偏氟乙烯中空纤维膜丝。
6.根据权利要求1所述的用于污水处理的生物填料结构，其特征在于，所述一级膜过滤层板(11)与筒形刚性支架(1)可拆卸密封连接。
7.根据权利要求1所述的用于污水处理的生物填料结构，其特征在于，所述二级膜过滤层板(12)与筒形刚性支架(1)可拆卸密封连接。
说明书
一种用于污水处理的生物填料结构
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种用于污水处理的生物填料结构。
背景技术
城镇生活污水处理的工艺方法主要有生物化学法和物理化学法，其中生物化学方法应用最为广泛。生物化学方法中又分为两种，即根据江河自净的原理研发的活性污泥法和根据土壤自净的原理研发的生物膜法。由于早期的生物膜法采用的生物填料档次低，容易堵塞，所以生物膜法水处理技术发展缓慢。近20多年来，国内外开发出各种优质的生物填料结构，有利地促进了水处理技术的发展，水处理工艺对生物填料的基本要求是：比表面积大、通透性好、实用寿命长。常见的生物填料结构包括辫带式填料层(密度50~110kg/m3、比表面积3200~6500 m2/m3、孔隙率>99%)、孔隙率纤维球填料层(密度80~85kg/m3、比表面积3000 m2/m3、孔隙率96%)、鲍尔环填料层(密度95~210kg/m3、比表面积220~500m2/m3、孔隙率90%)、进口塑料片填料层(密度150kg/m3、比表面积500~1000 m2/m3、孔隙率99%)、陶粒层结构(密度980kg/m3、比表面积6000 m2/m3、72%~78%)和火山石结构(密度740kg/m3、比表面积13000~25000 m2/m3、73%~82%)。
中空纤维膜顾名思义就是空心纤维，纤维外径一般为1~4mm，壁厚0.2mm;0.2m的壁厚又可细分为5层，即外皮层、外过渡层、支撑层、内过渡层和内皮层;中空纤维膜的空隙率大于80%，比表面积为3334m2/m3;中空纤维膜的皮层孔径小于200nm，微生物可被截留，严重限制中空纤维膜作为生物填料时通透性和比表面积的增加，如果选择废弃的膜丝作为生物填料，必须将废弃的膜丝长度裁剪为2~5mm长的短丝，这样不但膜丝的通透性大幅度增加，而且因为充分利用了外过渡层、内过渡层和支撑层，可使膜丝比表面积呈2~3倍的增加，而且采用废弃的聚偏氟乙烯中空纤维膜丝作为水处理的填料层，其寿命可达20年。
基于以上分析，基于废弃的中空纤维膜丝，设计一种用于污水处理的生物填料结构，作为水处理工艺段的填料层结构，意义重大，便于充分利用废弃的中空纤维膜丝，也可以降低水处理工艺段的装置成本，通过合理的结构设计，降低水处理过程中的装置成本和运行成本，既符合清洁生产和绿色发展的要求，有可创造很好社会效益、环境效益和经济效益。
发明内容
本实用新型的目的是，针对现有水处理工艺段的生物填料结构存在的技术问题，基于废弃的中空纤维膜丝，设计一种用于污水处理的生物填料结构，充分利用废弃的中空纤维膜丝，降低水处理工艺段的装置成本，通过合理的结构设计，降低水处理过程中的装置成本和运行成本，促进基于膜过滤的水处理技术发展。
本实用新型通过以下技术方案实现：
一种用于污水处理的生物填料结构，其特征在于，结构包括：
筒形刚性支架(1);
一级膜过滤层板(11)，装配于所述筒形刚性支架(1)内侧与所述筒形刚性支架(1)内侧壁软密封连接;
二级膜过滤层板(12)，装配于所述筒形刚性支架(1)内侧与所述筒形刚性支架(1)内侧壁软密封连接，二级膜过滤层板(12)置于一级膜过滤层板(11)正下方且保持有5~8cm的垂直距离;
所述筒形刚性支架(1)顶部设置顶端部软密封连接接头(101)，筒形刚性支架(1)底部设置底端部软密封连接接头(102)，筒形刚性支架(1)底端部位于底端部软密封连接接头(102)内侧的位置装配底端部环形支撑柱(103);
所述一级膜过滤层板(11)由一级填料球(1100)堆积而成，一级填料球(1101)由外孔径为1.8mm、内孔径为1.4mm、长度为6mm的颗粒状中空纤维膜丝采用滤网包裹而成，一级膜过滤层板(11)底部为一级刚性支撑网(1102)，一级膜过滤层板(11)顶部为一级网孔状压持板(1101);
所述二级膜过滤层板(12)由二级填料球(1200)堆积而成，二级填料球(1200)采用外孔径为1.8mm、内孔径为1.4mm、长度为5mm的颗粒状中空纤维膜丝采用滤网包裹而成，二级膜过滤层板(12)底部为二级刚性支撑网(1202)，二级膜过滤层板(12)顶部为二级网孔状压持板(1201)。
进一步，所述底端部环形支撑柱(103)与筒形刚性支架(1)螺纹连接。
进一步，所述一级膜过滤层板(11)上半部设置为上窄下宽的梯形口结构。
进一步，所述二级膜过滤层板(12)上半部设置为上窄下宽的梯形口结构。
进一步，所述颗粒状中空纤维膜丝为废弃的聚偏氟乙烯中空纤维膜丝。
进一步，所述一级膜过滤层板(11)与筒形刚性支架(1)可拆卸密封连接。
进一步，所述二级膜过滤层板(12)与筒形刚性支架(1)可拆卸密封连接。
本实用新型提供了一种用于污水处理的生物填料结构，有益效果在于：
1、本实用新型设计的用于污水处理的生物填料结构，结构包括：筒形刚性支架(1)、一级膜过滤层板(11)及二级膜过滤层板(12)，一级膜过滤层板(11)，装配于筒形刚性支架(1)内侧与所述筒形刚性支架(1)内侧壁软密封连接;二级膜过滤层板(12)，装配于筒形刚性支架(1)内侧与筒形刚性支架(1)内侧壁软密封连接，二级膜过滤层板(12)置于一级膜过滤层板(11)正下方且保持有5~8cm的垂直距离;上述设计，采用一级膜过滤层板(11)及二级膜过滤层板(12)的配合，一级膜过滤层板(11)与筒形刚性支架(1)可拆卸密封连接，二级膜过滤层板(12)与筒形刚性支架(1)可拆卸密封连接，满足了污水处理工艺段的膜过滤需求，且装配和实用极为方便。
2、本实用新型设计的用于污水处理的生物填料结构，筒形刚性支架(1)顶部设置顶端部软密封连接接头(101)，筒形刚性支架(1)底部设置底端部软密封连接接头(102)，筒形刚性支架(1)底端部位于底端部软密封连接接头(102)内侧的位置装配底端部环形支撑柱(103);上述设计，增加的底端部环形支撑柱(103)可有效避免装配过程中筒形刚性支架(1)对底端部软密封连接接头(102)造成挤压和损伤。
3、本实用新型设计的用于污水处理的生物填料结构，一级膜过滤层板(11)由一级填料球(1100)堆积而成，一级填料球(1101)由外孔径为1.8mm、内孔径为1.4mm、长度为6mm的颗粒状中空纤维膜丝采用滤网包裹而成，一级膜过滤层板(11)底部为一级刚性支撑网(1102)，一级膜过滤层板(11)顶部为一级网孔状压持板(1101);二级膜过滤层板(12)由二级填料球(1200)堆积而成，二级填料球(1200)采用外孔径为1.8mm、内孔径为1.4mm、长度为5mm的颗粒状中空纤维膜丝采用滤网包裹而成，二级膜过滤层板(12)底部为二级刚性支撑网(1202)，二级膜过滤层板(12)顶部为二级网孔状压持板(1201);采用上述结构的一级膜过滤层板(11)和二级膜过滤层板(12)装配而成的用于污水处理的生物填料结构比表面积可达8000~10000 m2/m3，孔隙率>80%，综合指标良好。
4、本实用新型设计的用于污水处理的生物填料结构，筒形刚性支架(1)顶部设置顶端部软密封连接接头(101)，筒形刚性支架(1)底部设置底端部软密封连接接头(102);上述设计，增加的顶端部软密封连接接头(101)和底端部软密封连接接头(102)有利于此种生物填料结构的快速装配，又提高了生物填料结构的装配后的密封性。