一種球形填料和異型碳填料及其應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及污水處理工藝，特別是涉及一種用于污水處理的球形填料和一種用于污水處理的異型碳填料及它們的應用。
技術背景
[0002]目前污水處理技術主要以生物法為主，而所有微生物的生長都需要載體，否則微生物將隨水流帶出系統，而使得處理效果達不到預期目的。
[0003]目前污水處理中的填料種類繁多，多以彈性填料、半軟性填料、多孔填料等為主，然而這些填料在逆向曝氣污水處理工藝中應用，無法取得好的效果，因此，存在對適合用于逆向曝氣污水處理工藝的填料的需求。
【發明內容】
[0004]本發明的一個目的是提供一種用于污水處理工藝的球形填料，其中，所述球形填料的球體外殼由高分子聚合物注塑而成，球面呈網格狀，所述球形填料的球體內部裝填有纖維球和緩釋細菌包。
[0005]在一些方案中，所述球形填料的直徑可以為80毫米(Φ80球形填料)。
[0006]本領域的技術人員將理解的是，本申請中所用到的高分子聚合物外殼可以是本領域中常用于污水處理的填料中的高分子聚合物外殼，比如球形填料外殼或異型碳球狀填料外殼是污水領域常用的多空懸浮球填料的外殼，例如參見http://www.hbyaoxing.com.cn/product/html/ ? 186.html。
[0007]同時，本領域的技術人員將理解的是，本申請中所用的纖維球和緩釋細菌包均可以是市購獲得的那些產品，比如纖維球成分為可以為市購獲得的聚酯纖維，且緩釋細菌包可以由無紡聚酯纖維布、包裹的硅膠、活性炭、多孔玻璃等吸附性強的材料和細菌菌種組成，硅膠、活性炭、多孔玻璃均可市購獲得。
[0008]本發明的另一個目的是提供一種用于污水處理工藝的異型碳填料，其中，所述異型碳填料為懸浮狀填料，所述異型碳填料以聚氨酯為載體，所述聚氨酯的內部包含碳和鐵。
[0009]在一些方案中，聚氨酯、碳和鐵的質量比可以為20-25:60-65:10-20。
[0010]在一些方案中，所述異型碳填料可以以切片的形式裝填到由高分子聚合物注塑而成的外殼中形成異型碳球狀填料，所述外殼的球面呈網格狀，優選地所述外殼的直徑為80毫米。
[0011]在一些方案中，異型碳球狀填料的比重可以在1.1-1.3的之間。
[0012]本領域的技術人員將理解的是，本申請所用的碳、鐵均可有市場購得，購得該兩種原料后，由本申請的發明人委托生產聚氨酯廠家，按我方要求將其加入到聚氨酯生產成型原料中后，在進一步生產成型，成為異型碳。
[0013]本發明的又一目的是提供一種用于污水處理工藝的填料組合物，所述填料組合物包含如上所述的球形填料和如上所述的異型碳填料。
[0014]本發明的另外的目的是提供如上所述的球形填料、如上所述的異型碳填料或如上所述的填料組合物在逆向曝氣污水處理工藝中的用途，在所述逆向曝氣污水處理中工藝水流方向由上往下穿過填料區，氣流方向由下往上穿過填料區。
[0015]在一些方案中，逆向曝氣污水處理工藝中的好氧填料可以包含球形填料和異型碳球狀填料，優選地，球形填料和異型碳球狀填料之間的體積比可以為4:1-6:1，更優選地為5:1。
[0016]在一些方案中，逆向曝氣污水處理工藝中的兼氧填料可以包含呈串連形式的異型碳球狀填料。其中，異型碳球狀填料可以通過塑料繩等進行串連。
[0017]附圖簡述
[0018]圖1為本申請的逆向曝氣污水處理工藝的示意圖；
[0019]圖2為收水管及兼氧填料平面布置圖；
[0020]圖3為填料平面圖；
[0021]圖4為剖面圖；
[0022]圖5為另一個剖面圖；
[0023]圖6為水、氣流示意圖。
[0024]其中，1出水；2進水；3兼氧填料；4收水管；5收水支管；6低氧區；7富氧區；8兼氧區；9水力流向；10空氣流向；11曝氣填料支架；12高分子填料支架；13異型碳填料；14球形填料；15 L50角銅；16 Φ 14螺紋銅；17曝氣支架；18兼氧填料床；1配水槽；11高分子曝氣床(由球形填料裝填而成)；111異型炭填料區；IV兼氧填料區；V曝氣系統；VI收水系統。
【具體實施方式】
[0025]以下將詳細闡述上述的球形填料和異型碳球狀填料在逆向曝氣污水處理技術中的應用。
[0026]本申請的逆向曝氣污水處理技術是一種新型生物膜法的污水處理技術。如圖1和圖2所示的，在一些方案中，該工藝主要由配水系統(配水槽)、高分曝氣生物床、異型碳填料區(由球形填料裝填而成)、兼氧填料區、曝氣系統、收水系統幾個部分組成。
[0027]在本申請的一些方案中，用于逆向曝氣污水處理的池體可以采用以下結構:a、池體可采用圓形或方形結構，若采用矩形池體，池體長寬比宜采用2:1，池體深度以6-7m為佳；b、若采用方形結構布水槽、布水堰或布水管在池體短向布置，收水系統位于池體下端采用穿孔收水管進行收水，穿孔收水管宜采用“E”或“豐”字形布置；若采用圓形池體，布水槽、布水堰或布水管在池體四周布置，收水管于池體約中部位置設置環形收水管。
[0028]如圖3、4、5所示的，在本申請的一些方案中，用于逆向曝氣污水處理的填料布置及組合方式可以為如下:該工藝填料主要為好氧填料和兼氧填料，好氧填料由異型碳球狀填料和Φ80球形填料組成，位于池體中部，約在曝氣器上方0.7m處；異形碳填料和Φ80球形填料之間的體積比約為1:4-1:6，優選地為1:5，異形碳填料位于Φ80球形填料下方；兼氧填料為直徑Φ80異型碳球狀填料，采用塑料繩串連，球體外殼為由高分子聚合物注塑而成，球面呈網格狀，球體內部裝填異型碳填料切片，位于池體下方。
[0029]如圖1所示或圖6在本申請的一些方案中，用于逆向曝氣污水處理的水力流向如下:a.逆向曝氣及節能增效技術采用上布水、下收水的形式；池頂上方采用布水槽、布水堰或布水管的形式進行布水，使進水沿著池體長方向以類似拋物線的軌跡流動，污水在重力及水頭的作用下從上往下運動，穿過生物床填料的污水中的不溶或難容于水的污染物通過水流往池體填料層時，受到填料層的阻隔和吸附將增大污染物和生物膜的接觸時間，同時空氣從池底往上走的過程中同樣會受到填料層的阻隔和吸附，并將氣泡切割成更小的氣泡，如此便增大了空氣和生物膜接觸的比表面積，部分小的氣泡甚至會吸附在填料的縫隙中，如此極大的提升了空氣和生物膜接觸的比表面積和時間，使得氧利用率較其他工藝得到極大的提高，同時污染物去除率也同樣得到極大的提升。
[0030]在本申請的一些方案中，用于逆向曝氣污水處理的