彈性開孔泡沫懸掛生物填料及在汙水處理、水環境生態修復、有機廢氣處理及脫臭中的應用的製作方法
2023-10-07 05:25:44 1
專利名稱：彈性開孔泡沫懸掛生物填料及在汙水處理、水環境生態修復、有機廢氣處理及脫臭中的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汙水處理材料，特別涉及一種彈性開孔泡沫懸掛生物填料及在汙水處理、水環境生態修復、有機廢氣處理及脫臭中的應用。
背景技術：
生物填料是汙水和廢氣的生物處理工程中的重要部件，其本身並無去除汙染物的功能。但生物填料一般具有豐富的表面積，可以附著大量微生物，成為微生物的溫床，而微生物的多少則直接關係到汙染物的去除效果。因此，具有高比表面積的生物填料是環保行業持續追求的目標。另外，生物填料還必須具備不易堵塞、使用方便、價格低廉、壽命長的特點。根據所使用的材料，生物填料可分為高分子聚合物生物填料和無機生物填料兩大類。其中，高分子聚合物生物填料應用最為廣泛。市場現有的高分子聚合物類生物填料主要有軟 性填料、半軟性填料、彈性填料、組合填料、懸浮填料等。儘管這些填料在汙水處理工程中發揮著重要的作用，但隨著環標準的不斷提高，其性能已經不能很好地滿足實際的要求。CN96102334. I公開了 「一種立體填料的製造方法」，它的目的是提供一種產品質量大幅度提高，生產成本大幅度下降，不論是軟性、柔性、彈性或者它們的任意組合所製成的各類填料，都能更經濟實惠地應用於水處理行業中的立體填料。該技術方案先將兩束或兩束以上纖維束初拈成股，再將拈成股的纖維束以與初拈相反的拈向復拈成繩，復拈時在股之間嵌入絲條，使絲條絞結在繩中組成立體填料。還可以將硬質絲拈成繩，拈時在硬質絲之間嵌入絲條，使絲條絞結在繩中組成立體填料。其不足之處是所用的絲條比表面積小，且微生物很容易脫落，難以負載大量的微生物。CN02158870. 8公開了 「一種竹絲條立體填料的工藝」，它的目的是提供一種克服現有的載體填料在低溫、寡營養下難以快速掛膜的弊病，適用於一般水處理工程生物接觸氧化法工藝使用的載體填料，該載體填料可以在寡營養、低溫情況下快速掛膜，且具有比表面積大、耐海水腐蝕等特點，造價也遠比同類產品低的竹絲條立體填料的工藝。該技術方案將竹子絲條穿插固定於中心繩上，構成填料單體；選用生長在水邊或低洼潮溼地帶、生長時間在三年或三年以上的竹子，將其加工成長度為22 30cm，直徑為Imm左右的絲條，將絲條穿插固定在耐腐、高強度的中心繩上，絲條剛柔適度，呈立體均勻排列輻射狀態，製成了懸掛式立體填料的單體，填料在有效區域內能立體全方位舒展滿布。其填料本身具有提供碳源的作用，其不足之處是竹絲條比表面積小，同樣難以負載大量的微生物。
發明內容
本發明的目的是提供一種採用彈性開孔泡沫，具有極大的比表面積和內部孔穴，可為微生物提供非常良好的、相對安定的生存環境，不存在填料流失、堵塞、結塊、水流短路問題，可負載更多的微生物，提高單位容積生物量，從而使生物處理效果更好的彈性開孔泡沫懸掛生物填料。
本發明的另一目的是提供一種所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料分別在汙水處理、水環境生態修復、有機廢氣處理及脫臭中的應用。本發明的第一技術解決方案是所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料，包括至少兩股拈繩，其特殊之處在於所述兩股拈繩在拈合過程中以中線部位垂直嵌入後呈發散狀的板條集合體；所述板條集合體中的每一板條均須具有承載大量微生物的表面積。作為優選所述板條集合體由垂直於拈繩且沿中線嵌入拈繩之間且具有等距間隔的若干板條組成。作為優選所述板條集合體的外形為長方體，所述長方體的尺寸為長5 15 cm,寬 O. 3 2 cm,厚 O. 3 I. 5 cm。作為優選所述板條集合體由相互錯開排列的沿中線一側的板條間隔切口和沿中線另一側的板條間隔切口構成具有等距間隔的若干板條組成。
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作為優選所述板條集合體的外形為長方體，所述長方體的尺寸為長5 500cm,寬5 15 cm,厚O. 3 I. 5 cm ;所述切口間隔距離為0· 3 2 cm。作為優選所述板條集合體為由高分子材料製成的開孔泡沫；所述高分子材料優選聚氨酯、聚丙烯、聚脲、橡膠、矽橡膠的一種或其組合；所述開孔泡沫的孔隙率大於50%。本發明的第二技術解決方案是所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料的汙水處理方法，其特殊之處在於將若干所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料通過支架懸掛的方式安置於汙水處理的厭氧池或水解酸化池中，以提高厭氧汙泥的濃度。本發明的第三技術解決方案是所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料的水環境生態修複方法，其特殊之處在於將若干所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料通過支架懸掛的方式安置於被汙染的河流、湖泊的水體中，進行生態修復。本發明的第四技術解決方案是所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料的有機廢氣處理及脫臭方法，其特殊之處在於將若干所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料通過支架懸掛的方式安置於水噴淋塔中，將需要淨化或脫臭的廢氣連續送入水噴淋塔，進行廢氣淨化及脫臭。本發明的第五技術解決方案是所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料的汙水處理方法，其特殊之處在於將若干所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料通過支架懸掛的方式安置於汙水處理的好氧池中，以提高硝化和反硝化作用。與現有技術相比，本發明的積極效果是
⑴本發明由於採用開孔泡沫，具有極大的比表面積和內部孔穴，所以可為微生物提供非常良好的、相對安定的生存環境。⑵本發明提供的彈性開孔泡沫懸掛生物填料不存在填料流失、堵塞、結塊、水流短路等問題。⑶本發明提供的彈性開孔泡沫懸掛生物填料可負載更多的微生物，提高單位容積生物量，從而使生物處理效果更好。⑷將所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料通過支架懸掛等方式安置於汙水處理的好氧池中，可以達到同步硝化和反硝化的效果。(5)將所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料通過支架懸掛等方式安置於汙水處理的厭氧池和水解酸化池中，可以達到提高厭氧汙泥濃度的效果。(6)將所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料通過支架懸掛等方式安置於被汙染的河流、湖泊等水環境的水體中，可以達到生態修復的效果。(7)將所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料通過支架懸掛等方式安置於水噴淋塔中，可以達到廢氣淨化及脫臭的效果。
圖I是本發明彈性開孔泡沫懸掛生物填料板條集合體的結構示意圖。圖2是本發明彈性開孔泡沫懸掛生物填料的另一種板條集合體的結構示意圖。圖3是圖2所對應的橫截面剖視圖。
具體實施例方式本發明下面將結合附圖作進一步詳述
圖I示出了本發明的第一個實施例。本實施例中，將O. 5cm厚的聚氨酯開孔泡沫裁剪成長12cm,寬Icm的板條I,將一定數量的這種板條I均勻對稱地嵌入纖維繩2的兩繩股之間，即得到所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料，所述板條集合體中的每一板條均須具有承載大量微生物的表面積。如圖I所
/Jn ο所述板條集合體的外形為長方體,所述長方體的尺寸為長5 15 cm,寬O. 3 2cm,厚 O. 3 I. 5 cm。上述板條集合體均由高分子材料製成的開孔泡沫；高分子材料優選聚氨酯、聚丙烯、聚脲、橡膠、矽橡膠的一種或其組合；所述開孔泡沫的孔隙率大於50%。圖2、圖3示出了本發明的第二個實施例。本實施例中，將O. 5cm厚的聚氨酯開孔泡沫裁剪成長300cm,寬IOcm的板條I,然後在其寬度方向的兩側每隔O. 5 cm等距離剪切，切口深度5. 5 cm，兩側的切口位置剛好錯開O. 25cm ;將一塊剪切好的該泡沫板條I按其寬度的中間線順著纖維繩的長度方向嵌入纖維繩2的兩繩股之間，即得到所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料，如圖2所示。該生物填料的軸向視圖如圖3所示。所述板條集合體的外形為長方體，所述長方體的尺寸為長5 500cm,寬5 15 cm,厚O. 3 I. 5 cm ;所述切口間隔距離為0· 3 2 cm。上述板條集合體均由高分子材料製成的開孔泡沫；高分子材料優選聚氨酯、聚丙烯、聚脲、橡膠、矽橡膠的一種或其組合；所述開孔泡沫的孔隙率大於50%。本發明的第三個實施例。將實施例2所得彈性開孔泡沫懸掛生物填料按橫豎均為20cm的間隔懸掛固定於400cmX300cmX 400cm (長X寬X高)的支架上，然後將支架整體置於450cmX330cmX450cm (長X寬X深)的曝氣池中，形成接觸氧化池。進水為城市生活汙水(C0D210 300mg/L，氨氮20 50 mg/L)，停留時間為6小時，出水總氮小於3 mg/L，C0D小於 50 mg/L。本發明的第四個實施例。將實施例2所得彈性開孔泡沫懸掛生物填料按橫豎均為20cm的間隔懸掛固定於400cmX300cmX 400cm (長X寬X高)的支架上，然後將支架整體置於450cm X 330cm X 450cm (長X寬X深)的厭氧池中，形成水解酸化池，可提高厭氧汙泥的濃度。進水為綜合汙水(COD 2000 3000mg/L)，停留時間為12小時，出水COD小於800mg/L0本發明的第五個實施例。將實施例I所得彈性開孔泡沫懸掛生物填料按橫豎均為25cm的間隔懸掛固定於300cmX200cmX IOOcm (長X寬X高)的支架上，然後將支架整體置於水深超過IOOcm的人工湖中進行生態修復，形成人工水草。安裝三個月後，其周邊水中的藍藻得到抑制，湖水透明度由原來的O. 5米變為I. 4米。本發明的第六個實施例。將實施例I所得彈性開孔泡沫懸掛生物填料懸掛固定於直徑200 cm、高200 cm的噴淋塔中，填料間的水平間距為12 cm。將需要淨化或脫臭的廢氣連續送入水噴淋塔，用該噴淋塔對12000 m3/h噴漆廢氣進行生物處理，進行廢氣淨化及脫臭。調整合適的噴水流量，經三個月達到穩定處理效果，VOC去除率達到96%，排氣中VOC低於10 mg/m3。 以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明權利要求的涵蓋範圍。
權利要求
1.ー種彈性開孔泡沫懸掛生物填料，包括至少兩股拈繩，其特徵在於所述兩股拈繩在拈合過程中以中線部位垂直嵌入後呈發散狀的板條集合體；所述板條集合體中的每ー板條均須具有承載大量微生物的表面積。
2.根據權利要求I所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料，其特徵在於所述板條集合體由垂直於拈繩且沿中線嵌入拈繩之間且具有等距間隔的若干板條組成。
3.根據權利要求2所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料，其特徵在於所述板條集合體的外形為長方體，所述長方體的尺寸為長 5 15 cm,寬 O. 3 2 cm,厚 O. 3 I. 5 cm。
4.根據權利要求I所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料，其特徵在於所述板條集合體由相互錯開排列的沿中線ー側的板條間隔切口和沿中線另ー側的板條間隔切ロ構成具有等距間隔的若干板條組成。
5.根據權利要求4所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料，其特徵在於所述板條集合體的外形為長方體，所述長方體的尺寸為長 5 500 cm,寬 5 15 cm,厚 O. 3 I. 5 cm ； 所述切ロ間隔距離為0. 3 2 cm。
6.根據權利要求I至權利要求6任一項所述弾性開孔泡沫懸掛生物填料，其特徵在於所述板條集合體為由高分子材料製成的開孔泡沫；所述高分子材料優選聚氨酷、聚丙烯、聚脲、橡膠、矽橡膠的ー種或其組合；所述開孔泡沫的孔隙率大於50%。
7.ー種利用權利要求I所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料的汙水處理方法，其特徵在於將若干所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料通過支架懸掛的方式安置於汙水處理的厭氧池或水解酸化池中，以提高厭氧汙泥的濃度。
8.ー種利用權利要求I所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料的水環境生態修複方法，其特徵在幹將若干所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料通過支架懸掛的方式安置於被汙染的河流、湖泊的水體中，進行生態修復。
9.ー種利用權利要求I所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料的有機廢氣處理及脫臭方法，其特徵在幹將若干所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料通過支架懸掛的方式安置於水噴淋塔中，將需要浄化或脫臭的廢氣連續送入水噴淋塔，進行廢氣淨化及脫臭。
10.ー種利用權利要求I所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料的汙水處理方法，其特徵在於將若干所述彈性開孔泡沫懸掛生物填料通過支架懸掛的方式安置於汙水處理的好氧池中，以提高硝化和反硝化作用。
全文摘要
本發明涉及一種彈性開孔泡沫懸掛生物填料及其在汙水處理、水環境生態修復、有機廢氣處理及脫臭中的應用。該生物填料由兩股拈繩在拈合過程中以中線部位垂直嵌入後呈發散狀的板條集合體構成；該板條集合體中的每一板條均須具有承載大量微生物的表面積。將若干彈性開孔泡沫懸掛生物填料通過支架懸掛的方式安置於汙水處理的厭氧池和水解酸化池中，可提高厭氧汙泥的濃度；或，安置於被汙染的河流、湖泊的水體中，可進行生態修復；或，安置於水噴淋塔中，將需要淨化或脫臭的廢氣連續送入水噴淋塔，可進行廢氣淨化及脫臭。該生物填料採用具有極大的比表面積和內部孔穴的彈性開孔泡沫，可負載更多的微生物，提高單位容積生物量，從而使生物處理效果更好。
文檔編號B01D53/84GK102701446SQ201210225778
公開日2012年10月3日 申請日期2012年7月3日 優先權日2012年7月3日
發明者陳萌和 申請人:深圳市匯達力環保科技有限公司