專利名稱：多孔蜂窩式海綿狀生物床及安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是用于污水處理系統(tǒng)的一種生物填料。屬污水處理類 (C02F)。
背景技術(shù)：
在污水處理系統(tǒng)中污水生物凈化的原理是在污水中放入細(xì)菌、生物菌群吞食污水中的有機(jī)物和污染物，使污水凈化。目前污水生物凈化處理方法有活性污泥法和生物填料法?；钚晕勰喾ㄊ窃谟醒h(huán)的污水系統(tǒng)中，利用自身污泥中生長(zhǎng)中的細(xì)菌，吞食污水中的有機(jī)物，循環(huán)水提供氧氣，該細(xì)菌為耗氧菌，此方法必須要提供循環(huán)水。生物填料法是在污水中放入特制的生物填料作為載體，給流過污水中的細(xì)菌提供一個(gè)生長(zhǎng)的地方，其特點(diǎn)是不需要提供循環(huán)水系統(tǒng)，細(xì)菌在無氧環(huán)境應(yīng)提供厭氧菌生物填料。目前市場(chǎng)使用的生物填料有如下兩種1)塑料圈加醛化絲組合填料。見圖7、圖 8，設(shè)多個(gè)片狀塑料圈In，用繩或管3η將多個(gè)塑料圈In連接成一串，且在每個(gè)塑料圈周向和上、下相鄰兩塑料圈間放入很多醛化絲2η，并通過加熱或機(jī)械方式固定為一體。繩或管 3η將多個(gè)成一串的填料固定在污水池如中。每一塑料圈上幅射有成千上萬的醛化絲，因此塑料圈加醛化絲組合填料有很高的比表面(即單位體積的表面積)，細(xì)菌長(zhǎng)在醛化絲上， 污水與細(xì)菌接觸面積大，對(duì)生長(zhǎng)細(xì)菌很有利。但是這種結(jié)構(gòu)在污水處理一段時(shí)間后，隨著細(xì)菌的生長(zhǎng)逐漸變成細(xì)菌團(tuán)，醛化絲也變成污泥團(tuán)，此時(shí)只存在有泥團(tuán)外表面，比表面大大減小。2~)立體彈性填料。見圖9、圖10，在一根塑料繩an上平行固定多層尼龍絲放射條lm， 然后將作成的一串填料固定在污水池3m中。這種結(jié)構(gòu)在污水處理運(yùn)行后，隨細(xì)菌的生長(zhǎng)不會(huì)結(jié)成細(xì)菌團(tuán)，污泥過去也不影響細(xì)菌生長(zhǎng)，比表面也不受污泥影響，但是這種結(jié)構(gòu)因尼龍絲放射條自身不夠細(xì)，因此比表面小，載菌少，單位體積污水處理能量有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的多孔蜂窩式海綿狀生物床及安裝方法，就是解決現(xiàn)有的上述用于污水處理系統(tǒng)的生物填料存在比表面小、載菌少或者運(yùn)行后比表面大大減小，而難以滿足污水處理的需求。其技術(shù)方案如下多孔蜂窩式海綿狀生物床，其特征是1)生物床用海綿狀材料作成長(zhǎng)方體或正方體塊狀，塊狀水平面X-Y面開若干個(gè)沿豎向Z相同的通孔，成為供污水流過的污水孔，每個(gè)污水孔截面形狀為多邊形或圓形，平面 X-Y上若干個(gè)污水孔布置為蜂窩狀。這里的海綿狀材料為開孔的發(fā)泡材料，可為軟性材料或硬性材料。2、在長(zhǎng)方體或正方體海綿狀塊內(nèi)無污水孔的空間內(nèi)有大量的小孔，孔隙率為 3-200PPI, PPI(Pore Per Inch)即為每英寸孔數(shù)，小孔內(nèi)為用于生長(zhǎng)細(xì)菌和容納生物菌群的污泥?；孟噜弮啥噙呅位驁A形污水孔間距b = 2-200mm，每個(gè)圓形污水孔孔徑或多邊形污水孔對(duì)邊間距a = 5-100mm ；每塊長(zhǎng)方體或正方體每邊最大邊長(zhǎng)為A = 100-2200mm。上述海綿狀材料可采用聚氨酯海綿、發(fā)泡水泥、陶土或火巖材料制作。上述生物床若采用聚氨酯海綿制作時(shí)，其內(nèi)可加入強(qiáng)化骨料。上述每個(gè)污水孔截面形狀可采用優(yōu)化的正六邊形，對(duì)應(yīng)的所述蜂窩狀排列為各個(gè)正六邊形相同位置的邊相互平行，且各污水孔沿軸向X和沿縱向Y相鄰列和行錯(cuò)開排列。上述生物床可采用如下優(yōu)化參數(shù)和尺寸孔隙率可采用20-80PPI。上述相鄰兩多邊形或圓形污水孔間距可采用b = 5-30mm，每個(gè)圓形污水孔孔徑或多邊形污水孔對(duì)邊間距可采用a = 10-50mm ；每塊長(zhǎng)方體或正方體每邊最大邊長(zhǎng)可采用 A = 150-1000mm。上述生物床裝于污水處理系統(tǒng)中的安裝方法，其特征是包括如下步驟1)將上述若干長(zhǎng)方體或正方體生物床堆放為一大正方體，上、下正方體的污水孔正對(duì)連通，使污水可全流通。2、用鋼筋、繩或管子將若干個(gè)大正方體連接成生物床串，懸掛并固定在污水池中，懸掛點(diǎn)采用一點(diǎn)以上；生物床串各大正方體安裝后水流方向，采用相鄰大長(zhǎng)方體或正方體流水孔安裝方向相同或轉(zhuǎn)向90°。本發(fā)明有益效果1)采用的多孔海綿狀材料，適合帶菌體的污泥附著和生長(zhǎng)。因?yàn)槲鬯字虚g的海綿狀材料中有無數(shù)小孔，無數(shù)含細(xì)菌生長(zhǎng)的生物菌群存放其中，海綿狀材料是最適合細(xì)菌生長(zhǎng)的生物床。2)采用的這種蜂窩式海綿狀多孔結(jié)構(gòu)，即污水沿蜂窩式污水孔豎向流下，細(xì)菌存放在蜂窩式孔間海綿狀床內(nèi)，在污水處理運(yùn)行后，其比表面不會(huì)大幅減小。3)由于長(zhǎng)方體或正方體水平面上若干個(gè)污水孔采用了相同位置的邊相互平行的正六邊形，且相鄰列或行錯(cuò)開排列形成的蜂窩狀，這種布置對(duì)細(xì)菌與污水接觸的比表面最大，利用率最高，污水通過性高。4)提供的優(yōu)化參數(shù)和尺寸，能實(shí)現(xiàn)污水處理的優(yōu)化效果。5)提供的安裝方法可靠， 尤其根據(jù)生物床串不同體積和重量選擇鋼筋、繩或管子固定，且懸掛點(diǎn)采用一點(diǎn)以上，保證生物床的牢固運(yùn)行。


圖1本發(fā)明多孔蜂窩式海綿狀生物床立體示意圖。圖2圖IK向視圖，正六方形污水孔蜂窩狀布置圖。圖3本發(fā)明安裝后的大長(zhǎng)方體或正方體生物床4立體圖。圖4本發(fā)明安裝后的生物床串6立體圖(污水流向不變從上到池底)。圖5本發(fā)明安裝后的生物床串6B立體圖(污水流向改變90° )。圖6圖5中生物床串6B中將污水流向改變90°的大正方體4B結(jié)構(gòu)示意圖。圖7現(xiàn)有的塑料圈加醛化絲組合填料正視示意圖。圖8圖7Kn向視圖。圖9現(xiàn)有的立體彈性填料正視示意圖。圖10圖8Km向視圖。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例1 多孔蜂窩式海綿狀生物床，其結(jié)構(gòu)如下見圖1，生物床用聚氨酯海綿作成正方體la，正方體沿污水流動(dòng)方向豎向Z開若干個(gè)相同通孔，成為污水孔1，在沒有開污水孔的聚氨酯海綿2中有無數(shù)小孔，生物床在污水處理運(yùn)行時(shí)投放少量菌種，小孔內(nèi)為用于生長(zhǎng)細(xì)菌和容納生物菌群的污泥3。聚氨酯海綿中加入強(qiáng)化骨料?？紫堵蔬x20-80PPI。
見圖2，聚氨酯海綿正方體水平面X-Y面開若干個(gè)豎向Z供污水流過的通孔污水孔 1，每個(gè)污水孔截面形狀為正六邊形ls，若干個(gè)污水孔在正方體水平面X-Y上如下布置每個(gè)正六邊形的相同位置的邊相互平行，如圖2中正六邊形Isl和ls2中，相同位置的邊1. 1 與1. 1平行、1. 2與1. 2平行、1. 3與1. 3平行。且沿軸向X和沿縱向Y相鄰的列和行污水孔為錯(cuò)開排列，由此形成的蜂窩狀布置生物床。相鄰兩正六邊形間距b = 8mm，每個(gè)正六邊形對(duì)邊間距a = 12mm。見圖1，每塊正方體生物床Ia每邊邊長(zhǎng)為A = 300mm。見圖3-圖6，上述多孔蜂窩式聚氨酯海綿生物床裝于污水處理系統(tǒng)中的安裝方法，包括如下步驟1)見圖3，將若干多孔蜂窩式聚氨酯海綿正方體Ia堆放為一大正方體4，相鄰上、 下正方體Ia的污水孔1從上至下完全正對(duì)，成為使污水可從上流進(jìn)從下流出的全通孔。2) 見圖4，用鋼筋、繩或管子5將若干個(gè)大正方體4連接成生物床串6，成懸掛狀，為兩點(diǎn)懸掛。 生物床串6上端固定于固定于污水池橫桿8，下端固定在污水池7底部。生物床串6三個(gè)大正方體4安裝方向相同，污水6. 1流動(dòng)方向從上流進(jìn)從下流出到污水池7底部。實(shí)施例2 實(shí)施例2除以下安裝特征與實(shí)施例1不相同，其于全部相同。見圖5，圖6，生物床串6B，成一點(diǎn)懸掛狀。生物床串6B上方兩個(gè)大正方體4安裝方向相同，污水孔為豎向，而最下方的大正方體4B安裝方向沿豎向轉(zhuǎn)90°，見圖6，最下方的大正方體4B的污水管IB水平方向放置，即污水6. IB流動(dòng)方向從上流進(jìn)到最下方的大正方體4B后污水流向轉(zhuǎn)90°。
權(quán)利要求
1.多孔蜂窩式海綿狀生物床，其特征是1)生物床用海綿狀材料作成長(zhǎng)方體或正方體塊狀(Ia)，塊狀水平面X-Y面開若干個(gè)沿豎向Z相同的通孔，成為供污水流過的污水孔(1)，每個(gè)污水孔截面形狀為多邊形或圓形， 平面X-Y上若干個(gè)污水孔布置為蜂窩狀；2)在長(zhǎng)方體或正方體海綿狀塊內(nèi)無污水孔的空間內(nèi)有大量的小孔，孔隙率為 3-200PPI，小孔內(nèi)為用于生長(zhǎng)細(xì)菌和容納生物菌群的污泥(3)；3)相鄰兩多邊形或圓形污水孔間距b= 2-200mm，每個(gè)圓形污水孔孔徑或多邊形污水孔對(duì)邊間距a = 5-100mm ；每塊長(zhǎng)方體或正方體每邊最大邊長(zhǎng)為A = 100-2200mm。
2.按權(quán)利要求1所述生物床，其特征是所述海綿狀材料采用聚氨酯海綿、發(fā)泡水泥、陶土或火巖材料制作。
3.按權(quán)利要求2所述生物床，其特征是采用的聚氨酯海綿中加入強(qiáng)化骨料。
4.按權(quán)利要求1所述生物床，其特征是每個(gè)污水孔截面形狀為正六邊形(Is)，所述蜂窩狀排列為各個(gè)正六邊形相同位置的邊相互平行，且各污水孔沿軸向X和沿縱向Y相鄰列和行錯(cuò)開排列。
5.按權(quán)利要求1所述生物床，其特征是海綿狀塊內(nèi)無污水孔的空間內(nèi)的大量小孔，孔隙率為20-80PPI ；相鄰兩多邊形或圓形污水孔間距b = 5-30mm，每個(gè)圓形污水孔孔徑或多邊形污水孔對(duì)邊間距a = 10-50mm ；每塊長(zhǎng)方體或正方體每邊最大邊長(zhǎng)為A = 150-1000mm。
6.將權(quán)利要求1所述生物床裝于污水處理系統(tǒng)中的安裝方法，其特征是包括如下步驟1)將若干長(zhǎng)方體或正方體塊(Ia)生物床堆放為一大長(zhǎng)方體或正方體(4、4B)，上、下長(zhǎng)方體或正方體的污水孔(1)正對(duì)連通，使污水可全流通；2)用鋼筋、繩或管子( 將若干個(gè)大長(zhǎng)方體或正方體(4)連接成生物床串(6、6B)，懸掛并固定在污水池(7)中，懸掛點(diǎn)采用一點(diǎn)以上；生物床串各大長(zhǎng)方體或正方體安裝后水流方向，采用相鄰大長(zhǎng)方體或正方體流水孔安裝方向相同或轉(zhuǎn)向90°。
全文摘要
多孔蜂窩式海綿狀生物床及安裝方法。生物床用海綿狀材料作成長(zhǎng)方體或正方體塊狀，水平面開若干個(gè)豎向污水孔，海綿狀塊內(nèi)無污水孔的空間內(nèi)有大量的小孔，其內(nèi)為用于生長(zhǎng)細(xì)菌和容納生物菌群的污泥。生物床可用聚氨酯海綿、水泥、陶土或火巖制作。聚氨酯海綿也可加入強(qiáng)化骨料。將若干正方體塊堆放為一大正方體，上、下長(zhǎng)方體或正方體污水孔正對(duì)連通。再用鋼筋、繩或管子將若干個(gè)大長(zhǎng)方體或正方體連接成生物床串，可為多點(diǎn)懸掛牢固固定在污水池中。用海綿狀材料和多孔蜂窩式結(jié)構(gòu)，最適合帶菌體的污泥附著和生長(zhǎng)，且污水處理運(yùn)行后，比表面不會(huì)大幅減小，用正六邊形多孔蜂窩狀，細(xì)菌與污水接觸的比表面最大，利用率最高，污水通過性高。用于污水處理系統(tǒng)。
文檔編號(hào)C02F3/34GK102491537SQ201110433250
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者丁曉亮, 丁樹久, 丁樹濤 申請(qǐng)人:丁樹濤