[实用新型]一种螺旋式污水处理生物膜填料

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种通过生物膜法处理污水过程中生长生物膜的填料，属于生物膜填料技术领域。

背景技术

生物膜法是一种高效的废水处理方法，具有污泥量少、不会产生污泥膨胀、对废水的水质水量的变动具有较好的适应能力、运行管理简单的特点。生物膜是指所有通过一定媒介附着、固定的生物活性体和物质。在生物膜附若、固定过程中都需要某种媒介来承担和完成固定，这种介质称为生物膜载体，也称为载体填料，是生物膜赖以栖息的场所，是生物膜的载体同时也有截留悬浮物的作用。

填料在生物膜反应器中的主耍作用是容纳附着微生物，是微生物生长的载休，为微生物提供栖息和繁殖的稳定环境，其丰富的内表面为微生物提供附着的表面和内部空间，使反应器尽可能保持较多的微生物量。一般来说填料比表面积越大，附着的微生物量越多，可承受的有机负荷也相对较高。填料是反应器中生物膜与废水接触的场所，而且对水流有强制性的紊动作用，使水流能够重新分布，改变其流动方向，从而使水流在反应器横截面卜分布更为均匀。同时，水流在填料内部形成交叉流动混合，为废水和生物体的接触创造了良好的水力条件。并且填料对好氧反应器中的气泡有重复切割作用，使水中的溶解氧浓度提高，从而强化了微生物、有机体和溶解氧三者之间的传质填料对水中的悬浮物有一定的截留作用。由于反应器中有填料存在，使出水中悬浮物的浓度大大减少，填料对悬浮物的截留作用是通过对污水中悬浮物的拦截、沉淀、惯性、扩散、水动力等诸多因素来实现的。

填料形状有蜂窝管状、束状、波纹状、圆形辐射状、盾状、网状、筒状、规则粒状与不规则粒状等，作用的材料除粒状填料外基本上都采用玻璃钢、聚氯乙烯、聚丙烯、维尼纶等。粒状填料是最早出现但现在仍在沿用的填料，材质为无机的陶粒或石英砂，纤维球填料等，这类填料的主要特点是表面粗糙、易于附着生物、截留悬浮污染物的能力强，缺点是阻力大、易于堵塞。不规则多孔填料常用的有哈凯登和多面空心球等，可用陶瓷、石墨金刚砂、塑料或金属制成，结构简单，价格低廉，但流体分布不均。蜂窝状或波纹板状填料的材质通常为玻璃钢或塑料斜管填料（聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等），其主要的优点是结构简单、孔隙率高、质轻但强度高、防腐性能好、衰老生物易于脱落等，缺点是生物在填料表面的生长与脱落平衡不易控制，填料内难以得到均一的流速。

目前国内主要采用的填料为塑料或玻璃钢蜂窝填料、立体波状填料、软性纤维填料、半软性填料、塑料或玻璃钢蜂窝填料，表面光滑，生物膜附着率差，易老化且在实际使用中往往容易产生填料堵塞。软性填料中的水流流态不理想，易被微生物膜猫结在一起，产生结球现象，使其有效表面积大为减小，进而在结球的内部产生厌氧现象，影响处理效果。

中国专利文献CN101696053A 公开了一种《三维立体天然纤维球形生物膜填料》，该填料包括木质框架和竹质生物膜填料单体，所述的竹质生物膜填料单体为竹片编织的空心球形，分层串联固定在木质框架中，竹质生物膜填料单体两两之间留有空隙。该填料比表面积大，不宜堵塞，采用天然原材料，价格低廉，耐腐蚀。CN201713381U公开了《一种用于污水处理的生物膜法悬浮填料球》，该悬浮填料球为一次成型的整体球体，其带扇形空洞的组合体，比表面积大，处理效果较好。但是这两种填料由于填料球球体表面光滑，球心部分空间小，不利于生物膜的形成，主要是生物膜得不到及时更新，限制了水体污染物向球体内部的扩散，影响生物处理效果。

发明内容

本实用新型针对现有污水处理中生物膜填料存在的问题，提供一种比表面积大、挂膜容易、不易堵塞、膜体易更新的螺旋式污水处理生物膜填料。

本实用新型的螺旋式污水处理生物膜填料，采用如下技术方案：

该生物膜填料，包括螺旋主体、外挂球和内挂球，螺旋主体呈立体螺旋状，通过条形材料绕制而成，螺旋主体的外侧悬挂有外挂球，螺旋主体的里侧悬挂有内挂球，外挂球和内挂球沿螺旋主体的螺旋方向分布。

螺旋主体的表面制成锯齿形，以进一步增大比表面积。

螺旋主体的外部轮廓可以是圆柱形、球形、橄榄球形或其它形状。

条形材料的截面可以是矩形、圆形、椭圆形、多边形或其它任何不规则形状。

上述生物膜填料在螺旋主体上悬挂外挂球和内挂球，螺旋主体、外挂球和内挂球的表面均能够生长生物膜。螺旋主体通过螺旋状绕制增大了表面积，同时缝隙较大，使得挂膜容易，有效避免了堵塞，螺旋主体在水气流冲击下翻滚，强化了污染物向膜内的传质及降解，同时外挂球和内挂球与螺旋主体的相互碰撞，强化了老化生物膜的脱落及更新。