[發(fā)明專利]憎水性材料的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210484090.7
• 申請(qǐng)日: 2012-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102923847A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘科;湯曉玉;祝其麗;何明雄;胡啟春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C02F3/10
• 分類號(hào): C02F3/10
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種憎水性材料的應(yīng)用，主要應(yīng)用于無(wú)動(dòng)力或微動(dòng)力生活污水處理裝置中的兼氧及好氧部分。

背景技術(shù)

從上世紀(jì)80年代開(kāi)始，生活污水凈化沼氣池在借鑒農(nóng)村沼氣池和傳統(tǒng)化糞池技術(shù)的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來(lái)。這種簡(jiǎn)易的生活污水處理技術(shù)以其投資分散、不耗能源、運(yùn)行費(fèi)用低以及節(jié)約用地等優(yōu)點(diǎn)逐漸發(fā)展成為我國(guó)南方生活污水分散處理的主要技術(shù)，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

為了達(dá)到環(huán)保要求，這類生活污水處理凈化裝置通常需要實(shí)現(xiàn)生物脫氮除磷的功能，而生物脫氮除磷需要有厭氧/兼氧/好氧交替的生物環(huán)境，系統(tǒng)中的兼氧區(qū)需要系統(tǒng)中的氧氣濃度達(dá)到0.5mg/L以上，好氧部分則需要更高的氧氣含量。但是，目前這類分散的污水處理裝置大多是無(wú)動(dòng)力或微動(dòng)力的，其兼氧區(qū)復(fù)氧主要是依靠空氣與水面接觸，形成自然復(fù)氧，然而，自然復(fù)氧的效率往往較低，目前無(wú)動(dòng)力的污水凈化裝置中，其水下的溶解氧濃度通常為0.3-0.4mg/L，在這樣的條件下很難滿足脫氮除磷的要求。目前，對(duì)于裝置中復(fù)氧狀態(tài)的技術(shù)，主要集中在曝氣裝置和水流紊動(dòng)方面，然而，這些措施雖然能增加水中的溶解氧，但需要對(duì)裝置進(jìn)行復(fù)雜的工藝改進(jìn)，將大大提高裝置的成本，因此在實(shí)際應(yīng)用中受到了一定限制。

另一方面，為了提高其處理效率，這類裝置中往往會(huì)安裝生物填料以提高微生物濃度，生物填料是該類裝置的核心組成部分之一。目前，對(duì)于填料的研究和開(kāi)發(fā)主要還在提高其生物濃度方面，如專利CN1151379“動(dòng)態(tài)生物球填料”和專利CN1418827“?動(dòng)態(tài)微發(fā)泡生物填料體及填料裝置”等，其主要目的仍在于提高填料的生物附著能力，對(duì)于填料的其他功能（如復(fù)氧功能等）的開(kāi)發(fā)，目前仍鮮見(jiàn)報(bào)道。然而，對(duì)于村鎮(zhèn)中廣泛使用的分散式污水凈化裝置而言，如果通過(guò)填料能提高系統(tǒng)的復(fù)氧能力，則可使整個(gè)系統(tǒng)脫氮除磷的能力大為提高，不僅如此，對(duì)于微動(dòng)力的裝置而言，由于其復(fù)氧效率較低，導(dǎo)致曝氣消耗的動(dòng)力增加，從而提高了運(yùn)行成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)填料在無(wú)動(dòng)力或微動(dòng)力裝置中截流氧氣功能不強(qiáng)、復(fù)氧效率較低的問(wèn)題，提供一種憎水性材料的應(yīng)用，本發(fā)明可提高水面與空氣的接觸面積及接觸時(shí)間，從而提高生物填料的復(fù)氧性能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種憎水性材料的應(yīng)用，其特征在于：將憎水性材料應(yīng)用于生物填料中。

所述憎水性材料制作成生物填料的支撐結(jié)構(gòu)、隔板或氣流均布結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于污水凈化系統(tǒng)的兼氧區(qū)或好氧區(qū)中。

所述生物填料的支架或外殼用憎水性材料制作。

所述生物填料為懸浮生物填料時(shí)，懸浮生物填料的外殼利用憎水性材料制作，與懸浮生物填料組合使用，加入污水凈化系統(tǒng)的兼氧區(qū)或好氧區(qū)中。

所述生物填料為懸浮生物填料時(shí)，將懸浮生物填料的外殼改性，使其具備憎水性材料的特性，與生物填料組合使用，加入污水凈化系統(tǒng)的兼氧區(qū)或好氧區(qū)中。

所述生物填料為軟性生物填料或彈性生物填料時(shí)，將憎水性材料制作成軟性生物填料或彈性生物填料的支架，應(yīng)用于污水凈化系統(tǒng)的兼氧區(qū)或好氧區(qū)中。

所述憎水性材料為憎水性纖維，懸浮生物填料的外殼制作成空心的球形，內(nèi)徑為60mm-100mm，外殼的密度不大于1g/cm³，球形外殼上均勻設(shè)置有開(kāi)孔，開(kāi)孔的孔口大小為5-10mm。

所述生物填料的支架呈圓形，直徑為40mm-100mm，厚度不大于6mm，軟性生物填料固定在支架上。

所述憎水性材料是指濕潤(rùn)角大于90°的憎水性材料，其材料的孔隙度宜大于10%。

所述生物填料包括維尼綸生物填料、絳綸生物填料、聚氨酯類泡沫生物填料、沸石生物填料或活性炭等填料。

采用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

一、本發(fā)明將憎水性材料應(yīng)用于生物填料中，充分利用了憎水性材料多孔且水分之不易附著的特性，利用其在在水中形成氣膜，通過(guò)氣膜增大氣-水接觸面積和接觸時(shí)間，增加水中的溶解氧，而利用普通生物填料附著水中的微生物，提高反應(yīng)器內(nèi)的生物濃度；與普通的生物填料相比，這種組合其生物附著性能與其相當(dāng)，但復(fù)氧效率可提高30%-50%左右，使用憎水性材料作為生物填料外殼的反應(yīng)裝置，在無(wú)動(dòng)力的條件下，其兼氧區(qū)水下的溶解氧可達(dá)0.8mg/L左右。

二、本發(fā)明的組合填料加入?yún)捬趸蚣嫜跸到y(tǒng)之后，通過(guò)填料的分布使得氧氣均布于整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，在普通生物填料的無(wú)動(dòng)力污水凈化裝置中，其氧氣分布將隨水深度的增加而逐漸減少，而本發(fā)明的組合填料可以通過(guò)多孔憎水性材料形成的氣膜將空氣帶入裝置兼氧區(qū)的各處，使系統(tǒng)中氧氣分布較為均勻，從而更充分的與微生物接觸。