本發(fā)明涉及水處理,特別是針對移動床生物膜反應(yīng)器(mbbr)中的一種親水性生物懸浮填料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、在當(dāng)前的水處理領(lǐng)域中,尤其是采用移動床生物膜反應(yīng)器(mbbr)技術(shù)時,填料的性能直接關(guān)系到水處理效率和效果。傳統(tǒng)的填料往往存在親水性不佳、生物附著能力弱、傳質(zhì)效率低以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差等問題,這些問題嚴(yán)重制約了mbbr技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。
2、具體來說,傳統(tǒng)填料由于材質(zhì)或結(jié)構(gòu)設(shè)計的限制,往往難以在水中保持良好的分散性和流動性,導(dǎo)致生物膜難以均勻分布,進(jìn)而影響微生物的生長和代謝活動。此外,填料內(nèi)部的傳質(zhì)效率也是影響水處理效果的關(guān)鍵因素,傳統(tǒng)填料由于結(jié)構(gòu)單一,往往難以實(shí)現(xiàn)高效的物質(zhì)交換和傳遞。同時,填料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也是一大問題,長時間的水流沖擊和微生物作用容易導(dǎo)致填料破損,縮短其使用壽命。
3、因此,急需一種新型的親水性生物懸浮填料,以解決上述問題,提高mbbr水處理技術(shù)的效率和穩(wěn)定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在提供一種mbbr水處理用親水性生物懸浮填料,通過獨(dú)特的設(shè)計和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)親水性、生物附著能力、傳質(zhì)效率以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的全面提升,同時提供該填料的制備方法。
2、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種mbbr水處理用親水性生物懸浮填料,包括外環(huán)以及位于所述外環(huán)內(nèi)的內(nèi)環(huán),所述外環(huán)與所述內(nèi)環(huán)同軸心設(shè)置;
3、所述外環(huán)與所述內(nèi)環(huán)之間呈環(huán)形陣列排布設(shè)置有若干個支撐環(huán),各所述支撐環(huán)豎向設(shè)置,并且其同時與所述外環(huán)和所述內(nèi)環(huán)相切且固定連接;
4、各所述支撐環(huán)內(nèi)貫穿設(shè)置有螺旋圈,所述螺旋圈呈螺旋狀貫穿所有的所述支撐環(huán)。
5、在一些實(shí)施例中,所述內(nèi)環(huán)設(shè)有同軸心且間隔設(shè)置的多個,各所述內(nèi)環(huán)之間通過多根連接桿相互連接。
6、在一些實(shí)施例中,各所述連接桿呈環(huán)形陣列排布固定于所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)壁上。
7、在一些實(shí)施例中,所述螺旋圈與所述支撐環(huán)的內(nèi)壁活動接觸,所述螺旋圈能夠進(jìn)行自轉(zhuǎn)。
8、在一些實(shí)施例中,所述螺旋圈的材質(zhì)具體為玻璃鋼復(fù)合材料。
9、一種懸浮填料的制備方法,該方法用于制備上述的mbbr水處理用親水性生物懸浮填料,包括以下步驟:
10、a)原料準(zhǔn)備與預(yù)處理;
11、b)模具設(shè)計與制造;
12、c)注塑或擠出成型;
13、d)將成型后的外環(huán)、內(nèi)環(huán)以及支撐環(huán)按照預(yù)設(shè)的環(huán)形陣列排布進(jìn)行組裝,確保各部件同軸心且相互切合,隨后,將螺旋圈從外向內(nèi)或從內(nèi)向外穿入支撐環(huán)中,形成螺旋狀貫穿結(jié)構(gòu),并將各部件牢固固定;
14、e)表面改性處理;
15、f)質(zhì)量檢測與包裝。
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
17、本發(fā)明外環(huán)與內(nèi)環(huán)的同軸心設(shè)置以及支撐環(huán)的環(huán)形陣列排布,使得填料整體呈現(xiàn)出一種立體且多孔的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)大大增加了填料與水的接觸面積,提高了填料的親水性。而螺旋圈的設(shè)計進(jìn)一步增強(qiáng)了填料的表面粗糙度,為微生物提供了更多的附著點(diǎn),有利于生物膜的快速形成和穩(wěn)定存在,從而提高了生物附著能力。
18、本發(fā)明支撐環(huán)和螺旋圈的組合設(shè)計,使得填料內(nèi)部形成了多個曲折的通道,這些通道有利于水流的紊動和混合,促進(jìn)了水中營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的傳遞,提高了傳質(zhì)效率。并且螺旋圈呈螺旋狀貫穿所有支撐環(huán),這種設(shè)計不僅增強(qiáng)了填料的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,還使得水流在通過填料時能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和渦流,進(jìn)一步增強(qiáng)了傳質(zhì)效果。
19、本發(fā)明外環(huán)、內(nèi)環(huán)以及支撐環(huán)的固定連接,形成了穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu),能夠抵御水流沖擊和微生物的侵蝕,延長了填料的使用壽命。其中螺旋圈的存在不僅起到了增強(qiáng)傳質(zhì)的作用,還作為填料的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu),提高了填料的整體抗沖擊能力。
1.一種mbbr水處理用親水性生物懸浮填料,其特征在于:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種mbbr水處理用親水性生物懸浮填料,其特征在于:所述內(nèi)環(huán)(2)設(shè)有同軸心且間隔設(shè)置的多個,各所述內(nèi)環(huán)(2)之間通過多根連接桿(3)相互連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種mbbr水處理用親水性生物懸浮填料,其特征在于:各所述連接桿(3)呈環(huán)形陣列排布固定于所述內(nèi)環(huán)(2)的內(nèi)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種mbbr水處理用親水性生物懸浮填料,其特征在于:所述螺旋圈(5)與所述支撐環(huán)(4)的內(nèi)壁活動接觸,所述螺旋圈(5)能夠進(jìn)行自轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種mbbr水處理用親水性生物懸浮填料,其特征在于:所述螺旋圈(5)的材質(zhì)具體為玻璃鋼復(fù)合材料。
6.一種懸浮填料的制備方法,該方法用于制備權(quán)利要求1-5任一項所述的mbbr水處理用親水性生物懸浮填料,其特征在于,包括以下步驟: