公布日：2022.05.17
申请日：2022.02.24
分类号：C02F3/10(2006.01)I;B05D1/06(2006.01)I
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，且公开了一种用于污水处理的纤维复合填料及其制备方法，所述纤维复合填料包括安装骨架层，所述安装骨架层包括骨骼连接杆、骨骼加强环、安装卡柱、扩展连接杆，所述安装骨架层的顶部与底部均设置有安装卡柱，所述安装骨架层的外部包裹有第一纤维覆层，所述扩展连接杆的外部包裹有第二纤维覆层，且第二纤维覆层的外部设置有致密的纤维丝。该用于污水处理的纤维复合填料的制备方法，通过在安装骨架层的外部设置均匀分布的扩展连接杆，并在扩展连接杆的外部设置第二纤维覆层以及半软性的纤维丝，使纤维丝具有一定的硬度，同时使纤维丝相对独立，防止纤维粘接成块对处理效果造成影响。
权利要求书
1.一种用于污水处理的纤维复合填料，包括安装骨架层(1)，其特征在于：所述安装骨架层(1)包括骨骼连接杆(11)、骨骼加强环(12)、安装卡柱(13)、扩展连接杆(14)，所述安装骨架层(1)的顶部与底部均设置有安装卡柱(13)，所述安装骨架层(1)的外部包裹有第一纤维覆层(2)，所述扩展连接杆(14)的外部包裹有第二纤维覆层(4)，且第二纤维覆层(4)的外部设置有致密的纤维丝(5)。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的纤维复合填料，其特征在于：所述骨骼连接杆(11)与骨骼加强环(12)的数量均不少于三组，所述骨骼连接杆(11)的直径值为1-2cm，所述第一纤维覆层(2)的直径值为3-8cm，所述骨骼连接杆(11)、骨骼加强环(12)、安装卡柱(13)、扩展连接杆(14)材质相同，且为高密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的纤维复合填料，其特征在于：所述扩展连接杆(14)每三个为一组，所述扩展连接杆(14)均匀分布于安装骨架层(1)的外部，所述扩展连接杆(14)的外部开设有两个穿插孔(15)。
4.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的纤维复合填料，其特征在于：所述安装骨架层(1)的外部捆扎有与第一纤维覆层(2)相互配合的第一捆扎带(3)，且第一捆扎带(3)的数量不少于两组，所述第一纤维覆层(2)为碳纤维材质，所述第一纤维覆层(2)的表面喷涂有附着颗粒。
5.根据权利要求4所述的一种用于污水处理的纤维复合填料，其特征在于：所述颗粒的材质为石英砂、陶粒、活性炭、沸石、玻璃、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的纤维复合填料，其特征在于：所述纤维丝(5)胶接于第二纤维覆层(4)的外部，所述第二纤维覆层(4)的外部捆扎有两组第二捆扎带(6)。
7.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的纤维复合填料，其特征在于：上下侧所述第二纤维覆层(4)之间的距离小于两个纤维丝(5)的长度值之和。
8.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的纤维复合填料，其特征在于：所述纤维丝(5)的长度值为5-20cm，所述纤维丝(5)为碳纤维材质，所述纤维丝(5)的表面喷涂有附着颗粒。
9.根据权利要求1-8任意所述的一种用于污水处理的纤维复合填料的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：S1、原料裁切：通过裁切设备将原料裁切为符合第一纤维覆层(2)宽度与长度的片状，并通过冲孔设备在片状第一纤维覆层(2)表面冲裁与扩展连接杆(14)配合的孔，通过裁切设备将原料裁切为符合第二纤维覆层(4)长度的片状长条；S2、纤维丝(5)的制备：通过静电喷涂设备在纤维丝(5)表面喷涂附着颗粒，并通过粘接设备将纤维丝(5)粘接在第二纤维覆层(4)表面，根据扩展连接杆(14)的周长，再次通过裁切设备将粘接有纤维丝(5)的第二纤维覆层(4)裁切到位；S3、安装骨架层(1)的制备：通过注塑设备对安装骨架层(1)进行一体注塑成型，并将安装骨架层(1)冷却至室温；S4、第一纤维覆层(2)的包裹：将片状的第一纤维覆层(2)穿过扩展连接杆(14)包裹在安装骨架层(1)外部，并在第一纤维覆层(2)与安装骨架层(1)连接处涂抹胶水，然后将第一捆扎带(3)捆扎在第一纤维覆层(2)外部，对第一纤维覆层(2)进行限制；S5、第二纤维覆层(4)与纤维丝(5)的包裹：在扩展连接杆(14)外部涂抹胶水，并将第二纤维覆层(4)包裹在扩展连接杆(14)外部，然后将第二捆扎带(6)穿过第二纤维覆层(4)与穿插孔(15)对第二纤维覆层(4)进行捆扎，完成对该纤维复合填料整体的制备。
发明内容
解决的技术问题
本发明提供了一种用于污水处理的纤维复合填料及其制备方法，具备防止纤维粘结成块、提高挂膜效果等优点，解决了上述提出的问题。
技术方案
本发明提供如下技术方案：一种用于污水处理的纤维复合填料，包括安装骨架层，所述安装骨架层包括骨骼连接杆、骨骼加强环、安装卡柱、扩展连接杆，所述安装骨架层的顶部与底部均设置有安装卡柱，所述安装骨架层的外部包裹有第一纤维覆层，所述扩展连接杆的外部包裹有第二纤维覆层，且第二纤维覆层的外部设置有致密的纤维丝。
优选的，所述骨骼连接杆与骨骼加强环的数量均不少于三组，通过骨骼连接杆、骨骼加强环组成该填料整体的骨架，保证了该填料整体的结构强度，防止在使用时受水力扰动导致该填料变形，所述骨骼连接杆的直径值为1-2cm，所述第一纤维覆层的直径值为3-8cm，所述骨骼连接杆、骨骼加强环、安装卡柱、扩展连接杆材质相同，且为高密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任意一种，可根据污水池处理污水的类型，选择合适的材料对安装骨架层整体进行制备，避免安装骨架层受污水中杂质侵蚀损坏，同时避免安装骨架层对污水环境造成破坏。
优选的，所述扩展连接杆每三个为一组，所述扩展连接杆均匀分布于安装骨架层的外部，所述扩展连接杆的外部开设有两个穿插孔，通过在扩展连接杆的外部设置第二纤维覆层以及半软性的纤维丝，由于纤维丝具有一定的硬度，使纤维丝可相对独立，防止纤维粘接成块对处理效果造成影响。
优选的，所述安装骨架层的外部捆扎有与第一纤维覆层相互配合的第一捆扎带，且第一捆扎带的数量不少于两组，通过第一捆扎带对第一纤维覆层进行捆扎，保证了第一纤维覆层安装后的稳定性。所述第一纤维覆层为碳纤维材质，采用碳纤维材料对纤维丝进行制备，由于碳纤维表面具有微孔结构，有利于微生物附着生长，所述第一纤维覆层的表面喷涂有附着颗粒，使微生物也可在第一纤维覆层表面进行附着，进一步提高对污水中杂质的处理效果。
优选的，所述颗粒的材质为石英砂、陶粒、活性炭、沸石、玻璃、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯中的任意一种，可根据污水水质情况以及微生物类型选择合适的颗粒，且可通过静电喷涂设备在纤维丝表面喷涂合适尺寸的微小颗粒，保证对污水中杂质的处理效果。
优选的，所述纤维丝胶接于第二纤维覆层的外部，所述第二纤维覆层的外部捆扎有两组第二捆扎带，两组第二捆扎带穿过扩展连接杆上的穿插孔对第二纤维覆层进行捆扎，保证了第二纤维覆层的稳定性。
优选的，上下侧所述第二纤维覆层之间的距离小于两个纤维丝的长度值之和，使上下第二纤维覆层外部纤维丝可以部分交叉，避免上下侧纤维丝之间存在间隙，进一步提高对污水中杂质的处理效果。
优选的，所述纤维丝的长度值为5-20cm，所述纤维丝为碳纤维材质，所述纤维丝的表面喷涂有附着颗粒，在对纤维丝制备时，预先在纤维丝表面喷涂微小颗粒，进一步增加纤维丝表面的粗糙度，避免生物膜脱落，提高耐冲击能力，利于微生物生长。
一种用于污水处理的纤维复合填料的制备方法，包括以下操作步骤：
S1、原料裁切：通过裁切设备将原料裁切为符合第一纤维覆层宽度与长度的片状，并通过冲孔设备在片状第一纤维覆层表面冲裁与扩展连接杆配合的孔，通过裁切设备将原料裁切为符合第二纤维覆层长度的片状长条；
S2、纤维丝的制备：通过静电喷涂设备在纤维丝表面喷涂附着颗粒，并通过粘接设备将纤维丝粘接在第二纤维覆层表面，根据扩展连接杆的周长，再次通过裁切设备将粘接有纤维丝的第二纤维覆层裁切到位；
S3、安装骨架层的制备：通过注塑设备对安装骨架层进行一体注塑成型，并将安装骨架层冷却至室温；
S4、第一纤维覆层的包裹：将片状的第一纤维覆层穿过扩展连接杆包裹在安装骨架层外部，并在第一纤维覆层与安装骨架层连接处涂抹胶水，然后将第一捆扎带捆扎在第一纤维覆层外部，对第一纤维覆层进行限制；
S5、第二纤维覆层与纤维丝的包裹：在扩展连接杆外部涂抹胶水，并将第二纤维覆层包裹在扩展连接杆外部，然后将第二捆扎带穿过第二纤维覆层与穿插孔对第二纤维覆层进行捆扎，完成对该纤维复合填料整体的制备。
有益效果
本发明具备以下有益效果：
1、该用于污水处理的纤维复合填料及其制备方法，通过在安装骨架层的外部设置均匀分布的扩展连接杆，并在扩展连接杆的外部设置第二纤维覆层以及半软性的纤维丝，使纤维丝具有一定的硬度，同时使纤维丝相对独立，防止纤维粘接成块对处理效果造成影响。
2、该用于污水处理的纤维复合填料及其制备方法，采用碳纤维材料对纤维丝进行制备，由于碳纤维表面具有微孔结构，有利于微生物附着生长，同时在对纤维丝制备时，预先在纤维丝表面喷涂微小颗粒，进一步增加纤维丝表面的粗糙度，避免生物膜脱落，提高耐冲击能力，利于微生物生长，另外，碳纤维材料有较大的比表面积，可以通过吸附作用去除水中溶解态污染物。
3、该用于污水处理的纤维复合填料及其制备方法，在安装时，将该填料前后交错安装，使污水可以与填料充分接触，提高对水中杂质的处理效果，另外该填料前后交错安装，保证杂质处理效果的同时，相邻填料之间仍具有间隙，避免对污水曝气产生影响。
（发明人：彭跃青;吕海军;潘康;张胤;周伟;刘京）