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专题报道
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悬挂式填料

(1)    概况
 
悬挂式填料如图2-40所示,这种填料产生于20世纪80年代初,至今仍在不断发展之 中,目前在水处理领域应用为广泛。这类填料经过逐步的改进完善,使用寿命高的可达 5?10年,且造价适中,当前市场上具竞争力^悬挂式填料包括软性填料、半软性填料、 组合填料和弹性填料。
 
(2)    特点
 
①该填料材质一般选用改性PVC材料,具有亲水性好,能使水在填料表面形成水膜. 增大了和空气的接触面积,使气水热量交换更充分。
 
图240悬挂式填料
 
②悬挂式填料的安装比传统填料安装更方便,还减少了填料粘接剂对空气的污染和人 体伤害(粘接剂的主要成分是二氧乙烷),而且在使用过程中清洗更方便,更彻底。
 
(3) 主要用途
 
主要用于接触氧化法的污水处理过程。
 
2.7.1软性填料
 
(1)概况
 
软性填料如图2-41所示,这种填料主要以软性纤维填料为代表。是20世纪80年代 初金沙城娱乐官方平台国自行开发的填料。软性纤维填料是一种生物接触氧化法和厌氧发酵法处理废水的 生物载体。它的基本结构是在一根中心绳索上系扎软性纤维束,在安装时需要固定在辅 助支架上。
 
 
 
 
 
图2崎1软性填料
 
软性填料的空隙可变性避免了堵塞现象;纤维丝的数量很多.汰面具有巨大的理论比表 面积西复有5量轻、.物理化学性能稳定、挂摸容易、造价低、运费省、组 装方便等特点,从而在一定程变上充S了瘧窝填钭持某些弊角:软性填料一般在使用1年后 就会出现纤维束结团的现象=随着时苟的推移.结象磚越来越严重,产生老化快、容易 打结、挂膜不均匀等问题。近来对软性填蛘5?究表弓;软性纤维填料在水中处于漂浮状态, 对气水混合流体的碰撞和切割很微弱.不足以把:t气泡恣割为小气泡,影响了氧的转移 速率。
 
纳丽萍等研究表明软性纤维填料对人工培植模被生话污水中有机物及氨氮的去除效果较 好,在HRT达12h时,出水COD平均值仅为53mg L, COD平均去除率为84. 4%,出水 氨氮平均值为14. 6mg/L,氨氮平均去除率为53r:.出水可达《污水综合排放标准》(GB 8791—中的一级标准。
 
C2)主要性能参数
 
主要性能参数见表2-306
 
表2-30软性填料主要性能参数

型号

纤维束

长度

纤维束

间距

/mm-

纤维丝 量/(根 詹'

纤维束

密度

/(

理论比表

面积/(m2

攀位质量 /(kg

/m3池)

挂膜质量 /(kg

:秘池务1


R-120-I20(D-1)

120

120

8.100

丨銥8

1235

1. 6

290

 

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3—3.5 

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tl)特点及用途
 
软性填料采用纺搓的纤维绳串连有纤维丝均匀分布的塑料圆片,组成一定长度的单元纤
 
维束,改变和克服了原来的中心绳散丝打结、抗拉力不均匀、运转时易断、纤维丝在水中难 以横向展开、分布不勻、偏向、生物膜结团、实际比表面积低、使用寿命短等弊病。软性填 料具有比表面积大、利用率高、空隙可变不堵塞、适用范围广、造价低、运费少等优点,已 经广泛地用于印染、丝绸、毛钫、食品、制药、石油化工、造纸、麻纺、医院等废水处
 
理中。
 
2.7.2半软性填料
 
(1)概况
 
半软性填料如图2_42所示,这种填料发明于20世纪80年代中期,采用耐酸、耐碱、 耐老化性能较好的低密度聚乙烯为原料,由“填料单片”、“塑料套管”、“中心绳”三部分组 成,填料单片经注塑而成,呈由中心孔向外放射状针刺样的结构,中心绳依次穿过各单片的 中心孔及借以固定片距的塑料套管,串联成需要长度。
 
 
 
 
半软性填料既具有一定的刚性,也有一定的柔性,能保持一定的形状。解决了软性填料 缠结和断丝的问题。其枝条分布均匀,安装后没有短流区,使用寿命可达3ilO年。对于鼓 风曝气中的大气泡供气而言,它具有多层次反复切割气泡的作用,从而提高了氧的转移率。 同时具有节能、不易堵塞、耐腐蚀、耐老化、安装方便等特点,可广泛应用于工:业有机废水 及生活污水的处理中。但仍存在其理论比表面积较小,且造价较软性填料高,表面光滑,微 生物附着性能相对较差的缺点。
 
:cg)主要性能参数 主要性能参数见表
 
(3)适用范围
 
广泛适用宁生括污氷、石油化工、轻工造纸、食品工业、酿酒、制糖、纺织、印染、制 革、制药等工业废水处理。与接触氧化塔、氧化池、氧化槽等设备配套应用,是一种生物接 触氧化法和厌氧发酵法处理废水的生物载体。
 
 
36 1 ISiQSmilHHHBHHHHHIHIIHHRHIHIHHHIHIMIHI
 
表2-31半软性填料主要性能参数


组合式填料如图2-43所示,其在一定程度上发挥了半软性和软性填料的优点,适合可 生化性较差及浓度较低的废水。其结构是将塑料圆片崖扣改成双圈大塑料环,将醛化纤维或 涤纶丝压在环的环圈上,使纤维束均勻分布;内圈是雪花状塑料枝条,既能挂膜,又能有效 切割气泡,提高氧的转移速率和利用率,使水气生物膜得到充分交换,使水中的有机物得到 高效处理。改变和克服了软性填料的中心散丝打结,抗拉力不均勻,运转时易断,纤维丝在 水中难以横向展开,分布不勻,偏向,生物膜结,实际比表面积低,使用寿命短等弊端。随 着水处理水平的不断进步,组合式填料的种类也不断增加。适用于印染、造纸、制药、毛 纺、地毯、棉纺、丝绸、化工、石油等工业废水和生活污水的好氧处理。还适用于麻纺、酒 精、制糖、造纸、食品发酵等髙浓度废水的厌氧处理。其优点是易结膜无堵塞现象,成膜时 间是其他填料的一半,在条件下配比一定的成膜营养、菌种、气水比后,I?7天 就能达到满负荷运行标准。
 
s.': _ Ji-t-
 
图2-43组合式填料
 
(1)盾形填料
 
①概况盾形填料如图2-44所示.是金沙城娱乐官方平台国自行开发的.周池谷在1987年申请的盾式组 合填料专利,在填料中央设计半软性部件支撑着外围的软性纤维束.其平面有如盾形,故又 称盾式填料。它是由纤维束和中心绳组成,而纤维束由纤维和支架所组成,支架用塑料制 成,中留孔洞,可通水气。中心绳中间嵌套塑料管.用以固定距离及支承纤维束。
 
 
 
 
 
它的特点是利用了软性纤维填料中醛化维纶纤维具有耐酸碱、耐老化、耐生物降解的化 学性能和比表面积大、质量轻、生物膜附着性能好等物理特征,又发挥了半软性填料的不结
 
 
团、气水再分布能力强、氧传质效率高的优点。其比表面积1000?2500m2 .空療率 98%?99%,在正常水力负荷条件下COD去除率70%?85%,BOD5去除率达80:::? 90%,盾式纤维填料反应器的大负荷达8. OkgCOD/ (m3 • d),相应小水力停留时间为 5. lh, COD去除率在85%以上;在COD去除率90%条件下,反应器负荷为7kgCOD
 
Cm3 •也
 
②性能参数比表面积可达2500ni2/m3,空隙率为98%?99%)
 
(2)笼式填料
 
①概况笼式填料如图2-45所示,这种填料由带有八枚具气泡再切割和气水再分布作 用的“刀片”及中心涡流室组成的笼体和镶嵌在笼体上的纤维束 组合而成,其填料单元的具体结构如图2-45所示。其理论比表面 积与软性填料相接近,造价与组合填料相近,介于软性填料与半 软性填料之间。
 
笼式纤维填料由硬性骨架(简称笼架)、软性纤维束及中心 绳组成。笼架以中空轴心沿放射状分布的八个塑料薄片形成回流 室。在笼架赤道线上挂有4组醛化维纶丝,为一个填料单元,各 填料单元又以中心绳依次穿越其中空轴心而串联成需要长度。    图2_45笼式填料
 
气水混合液进入填料回流室,产生涡流,有利于气水再分布及提高氧的转移。与外围之 微生物附着性能好、易挂膜、不堵塞、比表面积大的软性纤维相结合,提高了填料的总体结 构水平,使微生物栖息代谢环境得到改善,有效地提高有机容积负荷与处理效果。是国内外 一种新颖的填料。
 
②主要性能参数见表2H
 
表2-32笼式填料主要性能参数

项目

单位

参数

项目

单位

参数

笼架直径

mm

55

填料密度

/m3

592

笼架髙度

mm

75

理论比表面积

m?/m3 

1900

填料直径

mm

150

正常负荷

kgCOD/m3

3.C?3,5

单位质量

g/

1;7

冲击负荷

kgCOWm3

 

单位纤维质量

g/R

2,0'

 

 

 


(3)组合式多孔环填料
 
①概况组合式多孔环填料如图2-46所示.这种填料塑料环片四周均置40个方孔,八
 
 
 
 
 
 
 
38 I fEMIEBBi
 
束醛化丝均匀分布在四周,每束丝串通4个方形孔,在强大的曝气湍急的水气流的情况下为 较理想的填料。
 
②主要性能参数见表2-33。
 
表2-33组合式多孔环填料主要性能参数

 •

塑料环片

直径

单片填料 直径

/mm

单片间距 离距离 /mm

池内布置 间距/<片 /m3池)

填料密度

i

/m3池)

理论比表 面积

池)

单位质量

/(kg /ffi3池)

挂膜后

基本质量 /3祂)

正常负荷

,/CkgCOJ)

冲击负荷 勸

/m3池)

ZV-150-60

ft ^

150

60

150-

约740

2600

_i

约麵

:3 ?3* 5

 

ZV-15.0-8.0

Ti

s 

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IS :

4

'

 

ZV-150-100

:j

150

100

150

444

1600

2. 8

360

2,^%



2.7.4弹性立体填料
 
(1)概况
 
弹性立体填料如图2-47所示,是有机废水生物法处理反应器中常用的填料之一。发明 于20世纪90年代初,其丝条呈辐射立体状态,具有一定的柔性和刚性,回弹性好。其使用 寿命长、布水布气性能良好,氧传递系数高、挂膜脱膜容易、比表面积大、不结团堵塞、耐 温、不易老化、生产速度快,可满足大型工程的需要,目前得到越来越广泛的应用。弹性填 料主要包括YDT型弹性立体填料(结构如图2-47所示)、TA型弹性波形填料、PWT型立 体网状填料以及自变形弹性立体填料。
 
 
 
 
立体弹性填料一般选用耐腐蚀、耐高温、耐老化的聚烯烃类和聚酰胺配以亲水、吸附、 抗热氧等助剂的混合共聚物为材料,用特殊的拉丝、丝条制笔工艺制成兼具柔韧性和适度刚 性的弹性丝条,并将丝条穿插固着在耐腐、高强度的中心绳上。由于选材和工艺配方精良,
 
刚柔适度,丝条呈立体均勻排列辐射状态,在有效区域内能立体全方位均匀舒展满布,使气 水、生物膜得到充分混渗接触交换,生物膜不仅能均匀地着床在每一根丝条上,保持良好的 活性和空隙可变性,在运行过程中获得较大的比表面积及良好的新陈代谢。
 
(2)特点
 
由于拉丝过程中运用了特殊工艺,弹性丝条表面引成波纹并带毛刺,借此提高其比表面 积和有利于微生物附着的性能。丝条以中心绳为轴呈螺旋形辐射状排列。在水中充分伸展, 故立体分布均匀。具有一定刚性的弹性丝条可对充氧气泡进行多层次的碰撞切割,提高氧的 转移率与充氧动力效率,同时丝条受气、水流的冲击,产生轻微的颤动而引成紊流,增加了 水(有机物)、气(氧)与微生物的接触,提髙了传质效应、促进微生物的新陈代谢,从而
 
1^—PM——MMB
 
强化了废水的处理效率,具有使用寿命长、充氧性能好、耗电小、启动挂膜快、脱膜更新謇 易、耐高负荷冲击、处理效果显著、运行管理简便、不堵塞、不结团和价格低廉等优点, 主要技术参数:比表面积2S0■?3Q0mVm3;成膜质量50?WOkg/m3 ;填料单元直径 多8Gmm、多 ICKhnm、务 120mm、多 150mm。
 
P)主要用途
 
对低浓度的生栝污水,中浓度的印染废水、造纸废水、含油废水,高浓度的食品工业废 水,化工废水等,都有较好的处理效果。可广泛用于好氧、兼氧及厌氧处理工艺。
 
废水逭用落围:好氧法处理cod:饫m?2ooa'kg/ffi3 ;兼氧法处理sod_ n« ^
 
M_:kg/a?:;厌氧法处理 C.OD&.5MO?紐eaekg/m3.。
 
If.4.4 fDT 填料 m概况
 
YDT填料如图2-48所示,是通过中心绳的绞合将松针填料丝固着于绳内,形成的辐射 状立体构造。填料丝具弹性、带波纹及微毛刺。根据填料丝长度不同,形成的立体结构辐向 直径大小不同s YDT型立体弹性填料筛选了聚烯烃类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老 化的优质品种,馄合以亲水、吸附、抗热氧等助剂,采用特殊的拉丝,丝条制毛工艺,将丝 条穿插固着在耐腐、高强度的中心绳上,由于选材和工艺配方精良,刚柔适度,使丝条呈立 体均匀排列辐射状态,制成了悬挂式立体弹性填料的单体,填料在有效区域内能立体全方位 均勻舒展满布,使气、水、费物膜得到充分混渗接触交换,生物膜不仅能均匀地着床在每一 根丝条上,保良好的活性和空隙可变性,而且能在运动过程中获得愈来愈大的比表面积, 又能进行良好的新陈代谢,这一特征与现象是国内目前其他填料不可比拟的。
 
 
 
 
YDT 11立体弹性填料与硬性类蜂窝填料相比,孔隙可变性大,不堵塞;与软性类填料 相材质寿命长,不粘连结团;与半软性填料相比,表面积大、挂膜迅速、造价低廉。因 此,该填料可确认是继各种硬性类填料、软性类填料和半软性填后的第四代高效节能新颖 填料。
 
m主要性能参数
 
见表1"14»
 
表2-34 YDT填料主要性能参数

填料单元直径/M

丝条直径/mm

;丝条密度

比表面积m2/m3)

:孔隙率/_

成膜质量/(kg/m3)

.50, 80, Ida,1'20,-

m,.180,200>2'2a

4 S AM ifc 1

髙密度 中密度 中低密度 低密度

挪??3

 

_1_


 
_特点
 
填料依靠中心绳,将弹性丝均勻嵌入中心绳制成,具有耐高温、耐酸碱、生物膜更新快
 
等优点•能保持较大®比表面积.布气、布水性能良好,对有机物去除率高,传质效果好, 对氧®利用率和动力效率有很大的提高,长期使用不结球,无需反冲洗。
 
TA,立体填料 W,概况
 
TA立体填料如图2-49 ,所示,其单体由若干填料片通过中心绳和套管拴接而成。每f 填料片由中心环压固填料丝而成辐射状分布。填料丝具弹性、呈波形。根据处理工艺的不_ 要求,填料单体的填料片数可做调整。
 
 
 
 
 
m主要性能参数 见表
 
表 2-35
 
H TA立体填料 ;TA立体填料主要性能参数

a隙率

>98%

成膜后质量

 

2. 7 kg/ m3

理论比表面积

 

18. 6m2/m3

堆积密度

 

55kg/m3


^4 3 PWT重体网状填料
 
€1)概况
 
PWT立体网状填料如图P50呒示.PWT填料单体由若干填料片通过拴接绳和套管拴 接而成。每个填料片呈立体网状结构.由横筋、横丝构成网形,由竖丝均匀连接成立体结 构。根据处理工艺的不同要求,填料单体的填料片数可作调整,并且立体网状结构填料片本 身的结构参数亦可通过微机自动控制系统进行调节。PWT填料不同于YDT填料、TA填料 之处在于使填料的表面积在空间上均匀分布,布气布水性能得以改善。由于文体网片对气泡 的多重切割和穿刺作用,改善了穿孔管曝气方式的充氧效果。同一条件下,PWT填料池内
 
 
 
 
 
氧的利用率较YDT填料、TA填料生化池高。
 
m主要性能参数
 
见表
 
表2-36 PWT立体网状填料主要性能参数

填料名称

.反寸mm)

单位体积质量/(kg/m3)

比表面积/(1312'_1^】

孔隙率/M

状填料

网片面积250X200间距

6. 6-^7,-3

24:. 1-29

 


C3)特点及用途
 
立体网状结构,其空隙率大,实用比表面积大,水流呈三维流动,传质条件好,氧利用 率高,不堵塞,不结团,使用寿命长。立体网状填料主要用于生活污水、城市污.水卸生物膜 法处理工程,也可用于冷却塔的热交换处理,还可作为渗排水的土工材料,具有价格低廉、 安装方便和使用寿命长等优点。


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