專利名稱：一種生物填料及其水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種生物填料及其水處 理工藝。
背景技術(shù)：
目前對(duì)于污水中的氨氮污染物，其脫除原理是通過(guò)硝化作用(將 氨氮氧化成硝酸鹽氮)和反硝化作用(將硝酸鹽氮還原為氮?dú)?實(shí)現(xiàn) 的。由于硝化菌生長(zhǎng)需要溶氧濃度較高，反硝化菌生長(zhǎng)的環(huán)境需要溶 氧較低，所以目前主要處理方法有三種
方法一 (如缺氧好氧活性污泥法)在池體內(nèi)設(shè)置缺氧區(qū)，將好 氧硝化后的污水混合液通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)打到缺氧區(qū)，此類方法缺點(diǎn)為能 耗較高，且經(jīng)常出現(xiàn)碳源缺乏脫氮效果差的情況；
方法二 (如序批式活性污泥法)通過(guò)在好氧區(qū)進(jìn)行間歇曝氣， 創(chuàng)造一定時(shí)段的缺氧環(huán)境，但此方法也影響到好氧菌的正常生長(zhǎng)和繁 殖，影響整體的處理效果，其池體有效反應(yīng)時(shí)間僅按曝氣時(shí)間來(lái)計(jì)， 池體利用率一般為50%左右；
方法三(如生物接觸氧化法或曝氣生物濾池工藝)通過(guò)在好氧 區(qū)投加生物填料，依據(jù)填料上所附著生物膜淺層和深層的微生物獲得 的不同溶氧量進(jìn)行生物膜表層微生物的硝化和深層微生物的反硝化 作用，此方法的缺點(diǎn)是當(dāng)形成生物膜變厚時(shí)，隨著內(nèi)層微生物脫氮性 能的增強(qiáng)，由于內(nèi)層微生物營(yíng)養(yǎng)獲得較少，營(yíng)養(yǎng)缺乏，處于內(nèi)源代謝 期，導(dǎo)致生物膜附著性能較差，容易脫落，因此脫氮能力不高，效果 也不穩(wěn)定
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種生物填料及其水 處理工藝。該生物填料內(nèi)外包括好氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以有效的同時(shí)實(shí) 現(xiàn)硝化和反硝化，采用該生物填料來(lái)進(jìn)行水處理，具有效果佳、能耗 低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供的該種生物填料，其為一空心腔 體，所述空心腔體一端設(shè)有至少一個(gè)排泥孔，其中
所述空心腔體可通過(guò)整體注塑而成，也可以由支撐骨架與掛膜材 料連接組合而成，而所述掛模材料可通過(guò)粘接、穿接、栓接等方式與 支撐骨架固定連接；
所述空心腔體優(yōu)選為球型、橢球型、圓柱型、多邊型等；
所述掛膜材料優(yōu)選為絲、布、網(wǎng)或片等，其材質(zhì)軟硬皆可，優(yōu)選 為軟材質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)該生物材料在水中受水流影響自動(dòng)變形；
所述空心腔體的腔內(nèi)壁具有一定坡度，以便于排出泥渣；
另外，所述空心腔體還可以設(shè)有至少一個(gè)排氣孔，以將腔體內(nèi)微 生物代謝產(chǎn)生的各種氣體以及意外進(jìn)入腔體的空氣氣泡排出填料，所 述排氣孔的位置優(yōu)選為所述排泥孔相對(duì)的一端；
再者，所述空心腔體內(nèi)部可再設(shè)有若干個(gè)子腔；所述支撐骨架的 內(nèi)外表面也可以通過(guò)增加壓紋、毛刺、葉片以及附著纖維絲等方式增 大掛膜面積和微生物量；
所述空心腔體的最大直徑優(yōu)選為5mm-300mm。
采用本發(fā)明提供的該種生物填料進(jìn)行水處理工藝時(shí)，將該種生物 填料以一定數(shù)量布置安裝于生化池中，由于該生物填料空心腔體內(nèi)外 溶解氧濃度不同，在微生物培養(yǎng)掛膜后，空腔填料的內(nèi)外微生物功能 不同，內(nèi)部微生物以缺氧微生物為主，隨著生物填料在水體中的搖擺 或/和變形的方式，空腔內(nèi)外的水通過(guò)排泥孔(和排氣孔)等間隙進(jìn) 行傳質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)了在同一區(qū)域內(nèi)的硝化和反硝化脫氮的同步進(jìn)行， 在實(shí)現(xiàn)微生物膜法脫除有機(jī)污染物的同時(shí)，還可以大大提高了填料的 脫氮性能。
上述安裝生物填料時(shí)，當(dāng)生物填料比重大于水的比重時(shí)，宜固定所述排泥孔相對(duì)的一端，使之懸掛在水中，當(dāng)生物填料比重小于水的 比重時(shí)，宜固定所述排泥孔一端，使之懸浮于水中。 本發(fā)明具有以下有益效果
污水處理池體中投加本發(fā)明提供的生物填料后，池體內(nèi)不需另設(shè) 缺氧區(qū)和好氧區(qū)，也不需設(shè)置好氧缺氧區(qū)水力循環(huán)動(dòng)力，通過(guò)填料的 搖擺和/或變形，實(shí)現(xiàn)該生物填料小環(huán)境下水體流動(dòng)和污染物質(zhì)交換， 使水中各種單一好氧條件下難以徹底脫除的污染物(如難降解污染 物、氨氮)借助生物填料腔體內(nèi)外不同類型微生物的作用下高效去除。
采用本發(fā)明提供的生物填料進(jìn)行水處理工藝時(shí)，該生物填料創(chuàng)造 了兩種環(huán)境，兩種區(qū)域生長(zhǎng)的微生物功能比較專一，工作過(guò)程中動(dòng)力 消耗小，因此可以保證較小的處理能耗下(可以降低能耗成本0.05
元/m3以上)，對(duì)氨氮等污染物去除高效(可以提髙脫氮效率50%以 上)。同時(shí)還具有污泥產(chǎn)量小，脫氮過(guò)程對(duì)碳源要求不嚴(yán)格等優(yōu)點(diǎn)， 另外，本工藝增加缺氧環(huán)境，還可提高聚磷菌除磷的能力，通過(guò)缺氧 微生物對(duì)難降解有機(jī)物的水解，提高了生物池內(nèi)難降解高分子有機(jī)污 染物的去除率。


圖1為本發(fā)明提供的生物填料的一種實(shí)施例示意圖； 圖2為本發(fā)明提供的生物填料的另一種實(shí)施例示意圖； 圖3為本發(fā)明提供的生物填料的再一種實(shí)施例示意圖； 圖4為本發(fā)明提供的生物水處理工藝中生物填料的一種安裝示 意圖5為本發(fā)明提供的生物水處理工藝中生物填料的另一種安裝 示意圖6為本發(fā)明提供的生物水處理工藝中生物填料的再一種安裝 示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，但不作對(duì)本發(fā) 明的限定
本發(fā)明提供的該種生物填料，其為一空心腔體，所述空心腔體一 端設(shè)有至少一個(gè)排泥孔，其中
所述空心腔體可通過(guò)整體注塑而成，也可以由支撐骨架與掛膜材 料連接組合而成，而所述掛模材料可通過(guò)粘接、穿接、栓接等方式與 支撐骨架固定連接；
所述空心腔體優(yōu)選為球型、橢球型、圓柱型、多邊型等；
所述掛膜材料優(yōu)選為絲、布、網(wǎng)或片等，其材質(zhì)軟硬皆可，優(yōu)選 為軟材質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)該生物材料在水中受水流影響自動(dòng)變形；
所述空心腔體的腔內(nèi)壁與排泥孔之間具有一定坡度，以便于排出 泥渣；
另外，所述空心腔體還可以設(shè)有至少一個(gè)排氣孔，以將腔體內(nèi)微 生物代謝產(chǎn)生的各種氣體以及意外進(jìn)入腔體的空氣氣泡排出填料，所 述排氣孔的位置優(yōu)選為所述排泥孔相對(duì)的一端；
再者，所述空心腔體內(nèi)部可再設(shè)有若干個(gè)子腔；所述支撐骨架的 內(nèi)外表面也可以通過(guò)增加壓紋、毛刺、葉片以及附著纖維絲等方式增 大掛膜面積和微生物量；
所述空心腔體的最大直徑優(yōu)選為5mm-300mm。
如圖1所示，其為本發(fā)明提供的生物填料的一種實(shí)施例立體示意 圖，該實(shí)施例中的生物填料為一橢球型空心腔體IO，該空心腔體IO 由支撐骨架101與掛膜材料102連接組合而成，其兩端分別設(shè)有排泥 孔103及排氣孔104，其中，所述空心腔體IO還可以為其他形狀， 比如立體多邊型，如圖2所示。
另外，上述支撐骨架101還可以由多個(gè)大小不同的硬質(zhì)圓環(huán)1011 所組成，其中最小的硬質(zhì)圓環(huán)1012設(shè)于該生物填料的兩端，按從小 至大的順序分別向中依次排列，再通過(guò)所述掛膜材料102將其依次連 接固定，如圖3所示。
采用本發(fā)明提供的該種生物填料進(jìn)行水處理工藝時(shí)，將該種生物填料以一定數(shù)量布置安裝于生化池中，安裝方式可以為橫向，豎向或
輻向，如圖4-6所示，當(dāng)生物填料比重大于水的比重時(shí)，宜固定所述 排泥孔相對(duì)的一端，使之懸掛在水中，當(dāng)生物填料比重小于水的比重 時(shí)，宜固定所述排泥孔一端，使之懸浮于水中。由于該生物填料空心 腔體內(nèi)外溶解氧濃度不同，在微生物培養(yǎng)掛膜后，空腔填料的內(nèi)外微 生物功能不同，內(nèi)部微生物以缺氧微生物為主，隨著生物填料在水體 中的搖擺或/和變形的方式，空腔內(nèi)外的水通過(guò)排泥孔和排氣孔等間 隙進(jìn)行傳質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)了在同一區(qū)域內(nèi)的硝化和反硝化脫氮的同步進(jìn) 行，在實(shí)現(xiàn)微生物膜法脫除有機(jī)污染物的同時(shí)，還可以大大提高了填 料的脫氮性能。
以上已對(duì)本發(fā)明其內(nèi)容作了詳盡說(shuō)明。對(duì)本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而 言，在不背離本發(fā)明原理的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見(jiàn)的改動(dòng)， 都不會(huì)超出本申請(qǐng)所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種生物填料，其特征在于，該生物填料為一空心腔體，所述空心腔體一端設(shè)有至少一個(gè)排泥孔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物填料，其特征在于，所述空 心腔體通過(guò)整體注塑而成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物填料，其特征在于，所述空 心腔體由支撐骨架與掛膜材料組合而成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的一種生物填料，其特征在 于，所述空心腔體優(yōu)選為球型、橢球型、圓柱型及多邊型其中的任意 一種或幾種的組合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種生物填料，其特征在于，所述掛 膜材料優(yōu)選為絲、布、網(wǎng)或片其中任意一種或幾種的組合，其材質(zhì)軟 硬皆可，優(yōu)選為軟材質(zhì)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的一種生物填料，其特征在 于，所述空心腔體再設(shè)有至少一個(gè)排氣孔，該排氣孔的位置優(yōu)選設(shè)于 所述排泥孔相對(duì)的一端。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的一種生物填料，其特征在 于，所述空心腔體內(nèi)部再設(shè)有若干個(gè)子腔。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的一種生物填料，其特征在 于，所述空心腔體的內(nèi)外表面再增設(shè)有壓紋、毛刺、葉片或附著纖維 絲。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的一種生物填料，其特征在 于，所述空心腔體的最大直徑優(yōu)選為5mm-300mm。
10、 一種生物水處理工藝，其特征在于，將一定數(shù)量的生物填料 布置安裝于生化池中，所述生物填料為一空心腔體，該空心腔體一端 設(shè)有至少一個(gè)排泥孔，當(dāng)生物填料比重大于水的比重時(shí)，固定所述排 泥孔相對(duì)的一端，使之懸掛在水中，當(dāng)生物填料比重小于水的比重時(shí)， 固定所述排泥孔一端，使之懸浮于水中，培養(yǎng)微生物在生物填料的空心腔體內(nèi)外掛膜后，隨著生物填料在水體中的搖擺或/和變形的方式， 空心腔體內(nèi)外的水通過(guò)排泥孔進(jìn)行傳質(zhì)，生物填料空心腔體內(nèi)外分別 同時(shí)進(jìn)行反硝化和硝化脫氮反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，提供一種生物填料及其水處理工藝，該種生物填料為一空心腔體，所述空心腔體一端設(shè)有至少一個(gè)排泥孔，其另一端還可加設(shè)至少一個(gè)排氣孔，所述空心腔體可通過(guò)整體注塑而成，也可以由支撐骨架與掛膜材料連接組合而成。采用本發(fā)明提供的生物填料進(jìn)行水處理工藝時(shí)，將其以一定數(shù)量布置安裝于生化池中，由于該生物填料空心腔體內(nèi)外溶解氧濃度不同，在微生物培養(yǎng)掛膜后，空腔填料的內(nèi)外微生物功能不同，隨著生物填料在水體中的搖擺或/和變形的方式，空腔內(nèi)外的水通過(guò)排泥孔和排氣孔等間隙進(jìn)行傳質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)了在同一區(qū)域內(nèi)的硝化和反硝化脫氮的同步進(jìn)行，在實(shí)現(xiàn)微生物膜法脫除有機(jī)污染物的同時(shí)，還大大提高了填料的脫氮性能。
文檔編號(hào)C02F3/10GK101456621SQ200910076420
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
發(fā)明者于容樸 申請(qǐng)人:于容樸