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蜂窝填料的种类及结构

  • 蜂窝填料指填料已加工成足够大的棱柱体,安装和检修时只需整体放入或取出的填料。
    蜂窝填料包括蜂窝斜管填料、蜂窝直管、波纹板、立体网状填料等。其共同的优点是:比表面积大、安装检修方便、不易堵塞、使用寿命长等。对于斜管、斜板等,由于其表面光滑,生物膜易脱落,不易坐床,因此很少在接触氧化工艺使用,多作为给水沉淀或循环水冷却降温用。而立体网状填料由于其特殊的结构,使得生物膜附着最大,且无短路区,为接触氧化工艺极佳的整体型填料。
    蜂窝填料的材质一般有聚氯乙烯、聚丙烯、乙丙共聚物三种。特别是乙丙共聚斜管,韧性强、组装刚度好、不变形、不脆裂、抗老化、使用寿命长。是目前在给水排水工程中采用最广泛而且成熟的水处理装置。但是由于固定式填料比表面积小、生物膜及少,且表面光滑,生物膜易脱落,致使这些填料在使用中常会遇到堵塞、结团、布气布水不均匀、充氧性能差等问题。此外,上述填料均需安装在辅助支架上,造成安装更换诸多不便,使工程投资和运转费用相对提高。
  • 峰窝斜管填料
    蜂窝斜管填料外形及其尺寸示意图
    斜管主要用于给排水工程中进水口处的除砂、工业和生活用水沉淀、污水沉淀、隔油及尾矿浓缩处理,主要特点有:湿周大,水力半径小,层流状态好,颗粒沉淀不受絮流干扰。图5-9为蜂窝斜管填料及其外形尺寸示意图。安装时倾角为60°,长1m的斜管垂直高度为866mm。斜管填料规格见表5-6。
    斜管填料的规格 表5-6
    品名
    规格/mm
    原片厚度/mm
    片数/(片/m3)
    单位质量体积/(m3/t)
    密度/(kg/m3)
    聚氯乙烯
    φ25
    0.45
    80
    17.2
    58
    φ30
    0.45
    68
    20.8
    48
    φ35
    0.50
    56
    22.2
    45
    φ40
    0.50
    50
    25.0
    40
    φ50
    0.60
    40
    25.0
    40
    φ80
    0.80
    25
    28.6
    35
    聚丙烯
    乙丙共聚
    φ25
    0.50
    80
    22.2
    45
    φ30
    0.50
    68
    27.8
    36
    φ35
    0.50
    56
    31.3
    32
    φ40
    0.50
    50
    37.0
    27
    φ50
    0.60
    40
    35.7
    28
    φ80
    0.80
    25
    40.0
    25
    一般污水处理工程中需要选用口径规格较大的斜管,如80mm,有利于设施的运行与维护。
  • 蜂窝直管填料
    直管用于塔式生物滤池,高负荷生物滤池和接触氧化池以及生物转盘,作为微生物载体。
  • 立体网状填料
    1.结构特征
    立体网状填料材质以聚丙烯高分子聚合物为主,并添加疏水性、亲水性、阻燃性、耐热性、抗冻性、抗老化性等不同助剂,以适应各种性质的污水和不同处理工艺的要求。填料的结构是将合成树脂加热熔融后,由喷丝头喷出,使丝条在不规则的旋转运动中重叠堆积,并将其相互交接点在冷却时融接成整体型立体网状结构。由于聚丙烯类合成树脂质量轻,且具有较高的机械强度,在水中不会变形;又因其不含可塑剂,故在水中不会分解或溶出有害物质。填料的形状可为棱柱体、圆柱体或扁平体,视不同需求而定。
    2.物理特征
    根据纤维密度不同,填料孔隙率为95%-98%,纤维丝径0.8-1.5mm,纤维密度0.9-0.92g/cm3。填料容重随形状和空隙率不同而异,一般为9-20kg/m3;填料抗压强度较高,一般不会变形,最大载荷400kg/m2条件下压缩变形不超过8%,且为弹性变形;适应温度范围为5-40℃,若温度在0℃以下时,填料硬度较大变脆,抗冲击性能差,必须加入 特殊的添加剂,因此一般不用于冷冻水处理中。
    3.生物处理特征
    1)填料挂膜量
    立体网状填料的结构为一种丝条多重交叉的螺旋结构,污水在填料中呈三维流动状态,因此立体网状填料是最适宜微生物附着繁衍的填料之一。根据有关实测数据,填料的挂膜量为:好氧生物膜190-316Kg/m3,厌氧生物膜80.4-133.1 Kg/m3。
    2)填料的容积负荷及处理效果
    ①在内循环接触氧化条件下,填料容积负荷4.43Kg COD/(m3·d)时,COD去除率31.5%-43.2%;
    ②在折流板厌氧反应器中,在进水COD为300-900mg/L、污泥负荷为0.06-0.18kgCOD/(kgMLSS·d)的条件下,厌氧COD去除率为60%-75%,产甲烷率可达250-300mLCH4/(gVSS·d)。
    4.产品规格
    有关填料产品规格见图5-7。
    立体网状填料的产品规格
    5.应用
    (1)用于各种污水的接触氧化二级处理或三级处理,容积负荷在0.15-4.0kg BOD5/(m3·d)时可获得良好且稳定的出水水质;
    (2)用于污水处理的水解池、厌氧生物滤池和复合厌氧反应器中,作为兼氧菌或厌氧菌的固定生物床;
    (3)用于微污染给水生物处理中的固定生物床,去除有机物,利于后续的常规处理工艺;
    (4)用于污水的深度处理,容积负荷0.15kg BOD5/(m3·d),进水BOD5<15mg/L,处理后出水BOD5<3mg/L,可作为回用水;
    (5)用于流动床生物滤池。
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