污水處理填料的制作方法

本發明涉及污泥污水處理技術領域，特別涉及用于污水處理的填料。

背景技術：

在廢水生物膜法處理工藝中，填充的填料是其核心部分。填料是生物膜賴以棲息的場所，是生物膜的載體，影響著微生物的生長、繁殖、脫落和形態及空間結構，同時兼有截留懸浮物質的作用。再次，填料起到切割、阻擋氣泡的作用，可以增加氣泡在水體中的停留時間和氣、液接觸表面積，提高傳質效率。由此可見填料有著極其重要的作用，對于生物膜法工藝的運行效果和能耗都有著十分重要的影響和意義。同時，載體填料的費用在生物膜法處理系統的基建費用中又占較大比重，所以填料關系到系統的合理性。

隨著技術工藝的發展，生物填料從主要使用碎石、卵石、爐渣、和焦炭等小比表面積和低空隙率的實心填料，發展到如今使用高強度、輕質、比表面積大、空隙率高的填料，大大提高了生物膜法的處理效率。填料的性能指標：水力學特征，包括比表面積孔隙率、形狀尺寸和填充度；穩定性；生物膜附著性及成本。填料的種類分為定型固定式填料；掛式填料，包括軟性填料、半軟性填料、組合填料及彈性填料；分散型填料，分散型填料包括堆積式、懸浮式填料；新型生物填料等。目前使用的懸掛式填料，普遍存在堵塞、斷裂等問題，其使用壽命短，更換周期短，成本較高。

技術實現要素：

本申請人針對現有技術的上述缺點，進行研究和改進，提供一種污水處理填料，該填料不存在堵塞、斷裂的問題，并且使用壽命長。

為了解決上述問題，本發明采用如下方案：

其成分包括：樹脂、分散劑、抗氧化劑、潤滑劑、光穩定劑、增塑劑、阻燃劑、增韌劑及金屬鈍化劑。

所述樹脂為聚丙烯；所述分散劑為EBS；所述抗氧化劑為四季戊四醇酯；所述潤滑劑包括棕櫚酸甲酯及硬脂酸甲酯；所述光穩定劑為受阻胺光穩定944；所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類；所述阻燃劑為十溴聯苯醚；所述增韌劑為SBS；所述金屬鈍化劑為1、2雙肼。

所述成分所占的質量比范圍分別為：樹脂為90-96％，所述抗氧劑為1-2％，所述潤滑劑為0.9-1.1％，所述光穩定劑為0.9-1％，所述阻燃劑為4-5％，所述增韌劑為0.2-0.3％，所述分散劑為0.3-0.4％，所述金屬鈍化劑為0.2-0.3％，所述增塑劑為0.1-0.2％。

所述棕櫚酸甲酯及硬脂酸甲酯分別所占質量比范圍為：0.3-0.4％及0.6-0.7％。

所述抗氧化劑還包括輔抗氧劑，所述輔阻燃劑，所述輔抗氧劑為三亞磷酸酯；所述阻燃劑還包括輔阻燃劑為，所述輔阻燃劑為三氧化二銻。

所述輔抗氧劑的質量占比范圍為0.5-1％，所述輔阻燃劑的質量占比范圍為0.5-0.6％。

所述聚丙烯的接觸角小于90°。

所述填料為由多塊波紋薄板組成的蜂窩狀結構；單片波紋薄板的上端和下端每間隔一段距離設有一個截面為梯形的凸臺，間隔的距離與梯形的上底一樣寬；與上端和下端的一個個截面為梯形的凸臺相連的中間段是一列列平行排列的傾斜的階梯，每一列傾斜的階梯由一排排平行排列的凸出的臺階即小段波紋構成；相鄰兩片波紋薄板反向靠疊，在相鄰兩片波紋薄板之間形成了若干個蜂窩狀凹渠，整個波紋填料模塊由交錯排列的一個個蜂窩狀凹渠構成，每個蜂窩狀凹渠內部又有許多臺階。

所述波紋薄板的傾斜角范圍為65°～75°，組裝時相鄰兩波紋薄板反向靠疊，可粘結成不同尺寸的填料模塊。

單片波紋薄板的厚度為1-3cm，由若干片波紋薄板兩兩反向靠疊粘結組合而成的整個波紋填料模塊的整體外形為長方體，長寬高為(30～80)cm*(30～80)cm*(50～200)cm。

本發明的技術效果在于：

本發明該填料不存在堵塞、斷裂的問題，并且使用壽命長。填料為高分子生物材質，掛膜速度快，并且對水量適應性強。填料呈蜂窩狀生物，除用于掛膜外，又可作為斜板沉淀的載體。使得曝氣池和沉淀池合建，減少了二沉池，使得整個污水處理系統更加緊湊，節約空間及成本。

附圖說明

圖1是本發明的正面結構示意圖(亦即單片波紋薄板的波紋紋路在縱向上呈階梯狀排布的示意圖)。

圖2是本發明的俯視結構示意圖(圖1左側的俯視圖)。；

圖3是本發明的側視(圖1的左側面)結構示意圖。

圖4是本發明中單片波紋薄板的俯視結構示意圖。

圖5是本發明中相鄰兩片波紋薄板反向靠疊的俯視結構示意圖。

圖6是本發明中單片波紋薄板的側視結構示意圖。

圖7是本發明中相鄰兩片波紋薄板反向靠疊的側視結構示意圖。

圖中：1、蜂窩狀凹渠 2、傾斜的階梯 3、臺階(小段波紋) 4、高臺階 5、平面的勾渠 6、截面為梯形的凸臺 7、間隔的距離 8、梯形的上底。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明。

本實施例的污水處理填料，其成分包括：樹脂、分散劑、抗氧化劑、潤滑劑、光穩定劑、增塑劑、阻燃劑、增韌劑及金屬鈍化劑。其中，樹脂為聚丙烯，聚丙烯的接觸角小于90°；填料組分為水合硅酸鎂；分散劑為EBS；抗氧化劑為四【β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸】季戊四醇酯；潤滑劑包括棕櫚酸甲酯及硬脂酸甲酯；光穩定劑為受阻胺光穩定944；增塑劑為鄰苯二甲酸酯類；阻燃劑為十溴聯苯醚；增韌劑為SBS；金屬鈍化劑為1、2雙(2-羥基苯甲醚)肼。抗氧化劑還包括輔抗氧劑，輔阻燃劑，輔抗氧劑為三(壬基帶苯基)亞磷酸酯；阻燃劑還包括輔阻燃劑為，輔阻燃劑為三氧化二銻。填料材料主要成分為聚丙烯，接觸角小于90°，有良好的親水性，質地輕且強度高。還含有部分穩定劑和抗氧劑，使得填料改性。抗氧化劑的加入使得聚丙烯填料具有卓越的抗氧化性能，穩定劑的加入能抑制或減緩填料的光氧老化或光老化過程，可以有效的延長填料的使用壽命。另外還含有部分潤滑劑，使得填料不容易堵塞，掛膜速度塊。

本發明中的各成分所占的質量比范圍分別為：樹脂為90-96％，抗氧劑為1-2％，潤滑劑為0.9-1.1％，光穩定劑為0.9-1％，阻燃劑為4-5％，增韌劑為0.2-0.3％，分散劑為0.3-0.4％，金屬鈍化劑為0.2-0.3％，所述增塑劑為0.1-0.2％。潤滑劑中的棕櫚酸甲酯及硬脂酸甲酯所占質量比范圍分別為：0.3-0.4％及0.6-0.7％。

如圖1-圖7所示，本發明的填料，該填料是由許多片波紋薄板組合而成的波紋填料模塊；單片波紋薄板的上端和下端每間隔一段距離設有一個截面為梯形的凸臺6，間隔的距離7與梯形的上底8一樣寬；與上端和下端的一個個截面為梯形的凸臺6相連的中間段是一列列平行排列的傾斜的階梯2，每一列傾斜的階梯2由一排排平行排列的凸出的臺階3(即小段波紋)構成，一排排凸出的臺階3中間設有兩個高臺階4；相鄰兩列傾斜的階梯2之間形成了平面的勾渠5；相鄰兩片波紋薄板反向靠疊，在相鄰兩片波紋薄板之間形成了若干個蜂窩狀凹渠1，整個波紋填料模塊是由交錯排列的一個個蜂窩狀凹渠1構成的，每個蜂窩狀凹渠內部又有許多傾斜的波紋(包括臺階3和高臺階4)。

單片波紋薄板的波紋傾斜角即每列傾斜的階梯與水平方向的夾角A為52°。

單片波紋薄板的厚度在2厘米左右，由若干片波紋薄板兩兩反向靠疊粘結組合而成的整個波紋填料模塊的整體外形為長方體，長寬高為50cm*50cm*100cm。

組裝時，通過將相鄰兩片波紋薄板的上端和下端的截面為梯形的凸臺6分別粘結在一起，組合成上述尺寸的模塊。

該波紋填料模塊外形整體為長方體，模塊內部有許多交錯的蜂窩狀凹渠，每個蜂窩狀凹渠內部又有許多傾斜的臺階，有利于大幅提高比表面積，掛膜率高；形成的凹渠使得水流能夠重新分布，改變其流動方向，從而使水流在橫截面上分布更為均勻；同時，水流在填料內部形成交叉流動混合，為廢水和生物體的接觸創造了良好的水力條件。如圖1中所示，水流可順著蜂窩狀凹渠1內部和外部流下去，在內部和外部都可順著每片波紋薄板內壁或外壁上的一列列平行排列的傾斜的階梯2上的一排排平行排列的凸出的臺階3往下流，還可順著相鄰兩列傾斜的階梯2之間形成的平面的勾渠5往下流。填料結構的獨特設計，增加了污水在填料表面的停留時間，有利于在填料形成生物膜，并且，由于填料內部的缺氧環境勢必形成生物膜內層供氧不足甚至處于厭氧狀態，這樣在生物膜中形成了由厭氧菌、兼性菌和好氧菌以及原生動物和后生動物形成的長食物鏈的生物群落，能有效地將不能好氧生物降解的COD部分厭氧降解為可生化的有機物。

本發明的工作原理為：當有污水通過反應池時，用鼓風機在填料底部曝氣充氧，空氣能自下而上，夾帶污水由下至上流經填料，污水自由通過填料，空氣逸走后，污水則在填料間格自上向下返回池底。在填料表面形成生物膜，由于內部的缺氧環境勢必形成生物膜內層供氧不足甚至處于厭氧狀態，在生物膜中形成了由厭氧菌、兼性菌和好氧菌以及原生動物和后生動物形成的長食物鏈的生物群落，能有效地將不能好氧生物降解的COD部分厭氧降解為可生化的有機物。水中懸浮雜質在填料進行沉淀，分離出的泥渣在重力作用下沿著填料向下滑至池底，所以填料還可作為斜板沉淀的載體。