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      專題報道
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      懸掛式填料

      (1)    簡介
       
      懸掛式填料如圖2-40所示,這種填料產生于20世紀80年代初,至今仍在不斷發展之 中,目前在水處理領域應用為廣泛。這類填料經過逐步的改進完善,使用壽命高的可達 5?10年,且造價適中,當前市場上具競爭力^懸掛式填料包括軟性填料、半軟性填料、 組合填料和彈性填料。
       
      (2)    特點
       
      ①該填料材質一般選用改性PVC材料,具有親水性好,能使水在填料表面形成水膜. 增大了和空氣的接觸面積,使氣水熱量交換更充分。
       
      圖240懸掛式填料
       
      ②懸掛式填料的安裝比傳統填料安裝更方便,還減少了填料粘接劑對空氣的污染和人 體傷害(粘接劑的主要成分是二氧乙烷),而且在使用過程中清洗更方便,更徹底。
       
      (3) 主要用途
       
      主要用于接觸氧化法的污水處理過程。
       
      2.7.1軟性填料
       
      (1)簡介
       
      軟性填料如圖2-41所示,這種填料主要以軟性纖維填料為代表。是20世紀80年代 初我國自行開發的填料。軟性纖維填料是一種生物接觸氧化法和厭氧發酵法處理廢水的 生物載體。它的基本結構是在一根中心繩索上系扎軟性纖維束,在安裝時需要固定在輔 助支架上。
       
       
       
       
       
      圖2崎1軟性填料
       
      軟性填料的空隙可變性避免了堵塞現象;纖維絲的數量很多.汰面具有巨大的理論比表 面積西復有5量輕、.物理化學性能穩定、掛摸容易、造價低、運費省、組 裝方便等特點,從而在一定程變上充S了瘧窩填鈄持某些弊角:軟性填料一般在使用1年后 就會出現纖維束結團的現象=隨著時茍的推移.結象磚越來越嚴重,產生老化快、容易 打結、掛膜不均勻等問題。近來對軟性填蛘5?究表弓;軟性纖維填料在水中處于漂浮狀態, 對氣水混合流體的碰撞和切割很微弱.不足以把:t氣泡恣割為小氣泡,影響了氧的轉移 速率。
       
      納麗萍等研究表明軟性纖維填料對人工培植模被生話污水中有機物及氨氮的去除效果較 好,在HRT達12h時,出水COD平均值僅為53mg L, COD平均去除率為84. 4%,出水 氨氮平均值為14. 6mg/L,氨氮平均去除率為53r:.出水可達《污水綜合排放標準》(GB 8791—中的一級標準。
       
      C2)主要性能參數
       
      主要性能參數見表2-306
       
      表2-30軟性填料主要性能參數

      型號

      纖維束

      長度

      纖維束

      間距

      /mm-

      纖維絲 量/(根 詹'

      纖維束

      密度

      /(

      理論比表

      面積/(m2

      攀位質量 /(kg

      /m3池)

      掛膜質量 /(kg

      :秘池務1


      R-120-I20(D-1)

      120

      120

      8.100

      丨銥8

      1235

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      tl)特點及用途
       
      軟性填料采用紡搓的纖維繩串連有纖維絲均勻分布的塑料圓片,組成一定長度的單元纖
       
      維束,改變和克服了原來的中心繩散絲打結、抗拉力不均勻、運轉時易斷、纖維絲在水中難 以橫向展開、分布不勻、偏向、生物膜結團、實際比表面積低、使用壽命短等弊病。軟性填 料具有比表面積大、利用率高、空隙可變不堵塞、適用范圍廣、造價低、運費少等優點,已 經廣泛地用于印染、絲綢、毛鈁、食品、制藥、石油化工、造紙、麻紡、醫院等廢水處
       
      理中。
       
      2.7.2半軟性填料
       
      (1)簡介
       
      半軟性填料如圖2_42所示,這種填料發明于20世紀80年代中期,采用耐酸、耐堿、 耐老化性能較好的低密度聚乙烯為原料,由“填料單片”、“塑料套管”、“中心繩”三部分組 成,填料單片經注塑而成,呈由中心孔向外放射狀針刺樣的結構,中心繩依次穿過各單片的 中心孔及借以固定片距的塑料套管,串聯成需要長度。
       
       
       
       
      半軟性填料既具有一定的剛性,也有一定的柔性,能保持一定的形狀。解決了軟性填料 纏結和斷絲的問題。其枝條分布均勻,安裝后沒有短流區,使用壽命可達3ilO年。對于鼓 風曝氣中的大氣泡供氣而言,它具有多層次反復切割氣泡的作用,從而提高了氧的轉移率。 同時具有節能、不易堵塞、耐腐蝕、耐老化、安裝方便等特點,可廣泛應用于工:業有機廢水 及生活污水的處理中。但仍存在其理論比表面積較小,且造價較軟性填料高,表面光滑,微 生物附著性能相對較差的缺點。
       
      :cg)主要性能參數 主要性能參數見表
       
      (3)適用范圍
       
      廣泛適用寧生括污氷、石油化工、輕工造紙、食品工業、釀酒、制糖、紡織、印染、制 革、制藥等工業廢水處理。與接觸氧化塔、氧化池、氧化槽等設備配套應用,是一種生物接 觸氧化法和厭氧發酵法處理廢水的生物載體。
       
       
      36 1 ISiQSmilHHHBHHHHHIHIIHHRHIHIHHHIHIMIHI
       
      表2-31半軟性填料主要性能參數


      組合式填料如圖2-43所示,其在一定程度上發揮了半軟性和軟性填料的優點,適合可 生化性較差及濃度較低的廢水。其結構是將塑料圓片崖扣改成雙圈大塑料環,將醛化纖維或 滌綸絲壓在環的環圈上,使纖維束均勻分布;內圈是雪花狀塑料枝條,既能掛膜,又能有效 切割氣泡,提高氧的轉移速率和利用率,使水氣生物膜得到充分交換,使水中的有機物得到 高效處理。改變和克服了軟性填料的中心散絲打結,抗拉力不均勻,運轉時易斷,纖維絲在 水中難以橫向展開,分布不勻,偏向,生物膜結,實際比表面積低,使用壽命短等弊端。隨 著水處理水平的不斷進步,組合式填料的種類也不斷增加。適用于印染、造紙、制藥、毛 紡、地毯、棉紡、絲綢、化工、石油等工業廢水和生活污水的好氧處理。還適用于麻紡、酒 精、制糖、造紙、食品發酵等髙濃度廢水的厭氧處理。其優點是易結膜無堵塞現象,成膜時 間是其他填料的一半,在條件下配比一定的成膜營養、菌種、氣水比后,I?7天 就能達到滿負荷運行標準。
       
      s.': _ Ji-t-
       
      圖2-43組合式填料
       
      (1)盾形填料
       
      ①簡介盾形填料如圖2-44所示.是我國自行開發的.周池谷在1987年申請的盾式組 合填料專利,在填料中央設計半軟性部件支撐著外圍的軟性纖維束.其平面有如盾形,故又 稱盾式填料。它是由纖維束和中心繩組成,而纖維束由纖維和支架所組成,支架用塑料制 成,中留孔洞,可通水氣。中心繩中間嵌套塑料管.用以固定距離及支承纖維束。
       
       
       
       
       
      它的特點是利用了軟性纖維填料中醛化維綸纖維具有耐酸堿、耐老化、耐生物降解的化 學性能和比表面積大、質量輕、生物膜附著性能好等物理特征,又發揮了半軟性填料的不結
       
       
      團、氣水再分布能力強、氧傳質效率高的優點。其比表面積1000?2500m2 .空療率 98%?99%,在正常水力負荷條件下COD去除率70%?85%,BOD5去除率達80:::? 90%,盾式纖維填料反應器的大負荷達8. OkgCOD/ (m3 • d),相應小水力停留時間為 5. lh, COD去除率在85%以上;在COD去除率90%條件下,反應器負荷為7kgCOD
       
      Cm3 •也
       
      ②性能參數比表面積可達2500ni2/m3,空隙率為98%?99%)
       
      (2)籠式填料
       
      ①簡介籠式填料如圖2-45所示,這種填料由帶有八枚具氣泡再切割和氣水再分布作 用的“刀片”及中心渦流室組成的籠體和鑲嵌在籠體上的纖維束 組合而成,其填料單元的具體結構如圖2-45所示。其理論比表面 積與軟性填料相接近,造價與組合填料相近,介于軟性填料與半 軟性填料之間。
       
      籠式纖維填料由硬性骨架(簡稱籠架)、軟性纖維束及中心 繩組成?;\架以中空軸心沿放射狀分布的八個塑料薄片形成回流 室。在籠架赤道線上掛有4組醛化維綸絲,為一個填料單元,各 填料單元又以中心繩依次穿越其中空軸心而串聯成需要長度。    圖2_45籠式填料
       
      氣水混合液進入填料回流室,產生渦流,有利于氣水再分布及提高氧的轉移。與外圍之 微生物附著性能好、易掛膜、不堵塞、比表面積大的軟性纖維相結合,提高了填料的總體結 構水平,使微生物棲息代謝環境得到改善,有效地提高有機容積負荷與處理效果。是國內外 一種新穎的填料。
       
      ②主要性能參數見表2H
       
      表2-32籠式填料主要性能參數

      項目

      單位

      參數

      項目

      單位

      參數

      籠架直徑

      mm

      55

      填料密度

      /m3

      592

      籠架髙度

      mm

      75

      理論比表面積

      m?/m3 

      1900

      填料直徑

      mm

      150

      正常負荷

      kgCOD/m3

      3.C?3,5

      單位質量

      g/

      1;7

      沖擊負荷

      kgCOWm3

       

      單位纖維質量

      g/R

      2,0'

       

       

       


      (3)組合式多孔環填料
       
      ①簡介組合式多孔環填料如圖2-46所示.這種填料塑料環片四周均置40個方孔,八
       
       
       
       
       
       
       
      38 I fEMIEBBi
       
      束醛化絲均勻分布在四周,每束絲串通4個方形孔,在強大的曝氣湍急的水氣流的情況下為 較理想的填料。
       
      ②主要性能參數見表2-33。
       
      表2-33組合式多孔環填料主要性能參數

       •

      塑料環片

      直徑

      單片填料 直徑

      /mm

      單片間距 離距離 /mm

      池內布置 間距/<片 /m3池)

      填料密度

      i

      /m3池)

      理論比表 面積

      池)

      單位質量

      /(kg /ffi3池)

      掛膜后

      基本質量 /3祂)

      正常負荷

      ,/CkgCOJ)

      沖擊負荷 勸

      /m3池)

      ZV-150-60

      ft ^

      150

      60

      150-

      約740

      2600

      _i

      約麵

      :3 ?3* 5

       

      ZV-15.0-8.0

      Ti

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      imy

      約獅

      mm::

      IS :

      4

      ;'

       

      ZV-150-100

      :j

      150

      100

      150

      444

      1600

      2. 8

      360

      2,^%



      2.7.4彈性立體填料
       
      (1)簡介
       
      彈性立體填料如圖2-47所示,是有機廢水生物法處理反應器中常用的填料之一。發明 于20世紀90年代初,其絲條呈輻射立體狀態,具有一定的柔性和剛性,回彈性好。其使用 壽命長、布水布氣性能良好,氧傳遞系數高、掛膜脫膜容易、比表面積大、不結團堵塞、耐 溫、不易老化、生產速度快,可滿足大型工程的需要,目前得到越來越廣泛的應用。彈性填 料主要包括YDT型彈性立體填料(結構如圖2-47所示)、TA型彈性波形填料、PWT型立 體網狀填料以及自變形彈性立體填料。
       
       
       
       
      立體彈性填料一般選用耐腐蝕、耐高溫、耐老化的聚烯烴類和聚酰胺配以親水、吸附、 抗熱氧等助劑的混合共聚物為材料,用特殊的拉絲、絲條制筆工藝制成兼具柔韌性和適度剛 性的彈性絲條,并將絲條穿插固著在耐腐、高強度的中心繩上。由于選材和工藝配方精良,
       
      剛柔適度,絲條呈立體均勻排列輻射狀態,在有效區域內能立體全方位均勻舒展滿布,使氣 水、生物膜得到充分混滲接觸交換,生物膜不僅能均勻地著床在每一根絲條上,保持良好的 活性和空隙可變性,在運行過程中獲得較大的比表面積及良好的新陳代謝。
       
      (2)特點
       
      由于拉絲過程中運用了特殊工藝,彈性絲條表面引成波紋并帶毛刺,借此提高其比表面 積和有利于微生物附著的性能。絲條以中心繩為軸呈螺旋形輻射狀排列。在水中充分伸展, 故立體分布均勻。具有一定剛性的彈性絲條可對充氧氣泡進行多層次的碰撞切割,提高氧的 轉移率與充氧動力效率,同時絲條受氣、水流的沖擊,產生輕微的顫動而引成紊流,增加了 水(有機物)、氣(氧)與微生物的接觸,提髙了傳質效應、促進微生物的新陳代謝,從而
       
      1^—PM——MMB
       
      強化了廢水的處理效率,具有使用壽命長、充氧性能好、耗電小、啟動掛膜快、脫膜更新謇 易、耐高負荷沖擊、處理效果顯著、運行管理簡便、不堵塞、不結團和價格低廉等優點, 主要技術參數:比表面積2S0■?3Q0mVm3;成膜質量50?WOkg/m3 ;填料單元直徑 多8Gmm、多 ICKhnm、務 120mm、多 150mm。
       
      P)主要用途
       
      對低濃度的生栝污水,中濃度的印染廢水、造紙廢水、含油廢水,高濃度的食品工業廢 水,化工廢水等,都有較好的處理效果??蓮V泛用于好氧、兼氧及厭氧處理工藝。
       
      廢水逭用落圍:好氧法處理cod:飫m?2ooa'kg/ffi3 ;兼氧法處理sod_ n« ^
       
      M_:kg/a?:;厭氧法處理 C.OD&.5MO?紐eaekg/m3.。
       
      If.4.4 fDT 填料 m簡介
       
      YDT填料如圖2-48所示,是通過中心繩的絞合將松針填料絲固著于繩內,形成的輻射 狀立體構造。填料絲具彈性、帶波紋及微毛刺。根據填料絲長度不同,形成的立體結構輻向 直徑大小不同s YDT型立體彈性填料篩選了聚烯烴類和聚酰胺中的幾種耐腐、耐溫、耐老 化的優質品種,餛合以親水、吸附、抗熱氧等助劑,采用特殊的拉絲,絲條制毛工藝,將絲 條穿插固著在耐腐、高強度的中心繩上,由于選材和工藝配方精良,剛柔適度,使絲條呈立 體均勻排列輻射狀態,制成了懸掛式立體彈性填料的單體,填料在有效區域內能立體全方位 均勻舒展滿布,使氣、水、費物膜得到充分混滲接觸交換,生物膜不僅能均勻地著床在每一 根絲條上,保良好的活性和空隙可變性,而且能在運動過程中獲得愈來愈大的比表面積, 又能進行良好的新陳代謝,這一特征與現象是國內目前其他填料不可比擬的。
       
       
       
       
      YDT 11立體彈性填料與硬性類蜂窩填料相比,孔隙可變性大,不堵塞;與軟性類填料 相材質壽命長,不粘連結團;與半軟性填料相比,表面積大、掛膜迅速、造價低廉。因 此,該填料可確認是繼各種硬性類填料、軟性類填料和半軟性填后的第四代高效節能新穎 填料。
       
      m主要性能參數
       
      見表1"14»
       
      表2-34 YDT填料主要性能參數

      填料單元直徑/M

      絲條直徑/mm

      ;絲條密度

      比表面積m2/m3)

      :孔隙率/_

      成膜質量/(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_


       
      _特點
       
      填料依靠中心繩,將彈性絲均勻嵌入中心繩制成,具有耐高溫、耐酸堿、生物膜更新快
       
      等優點•能保持較大®比表面積.布氣、布水性能良好,對有機物去除率高,傳質效果好, 對氧®利用率和動力效率有很大的提高,長期使用不結球,無需反沖洗。
       
      TA,立體填料 W,簡介
       
      TA立體填料如圖2-49 ,所示,其單體由若干填料片通過中心繩和套管拴接而成。每f 填料片由中心環壓固填料絲而成輻射狀分布。填料絲具彈性、呈波形。根據處理工藝的不_ 要求,填料單體的填料片數可做調整。
       
       
       
       
       
      m主要性能參數 見表
       
      表 2-35
       
      H TA立體填料 ;TA立體填料主要性能參數

      a隙率

      >98%

      成膜后質量

       

      2. 7 kg/ m3

      理論比表面積

       

      18. 6m2/m3

      堆積密度

       

      55kg/m3


      ^4 3 PWT重體網狀填料
       
      €1)簡介
       
      PWT立體網狀填料如圖P50嘸示.PWT填料單體由若干填料片通過拴接繩和套管拴 接而成。每個填料片呈立體網狀結構.由橫筋、橫絲構成網形,由豎絲均勻連接成立體結 構。根據處理工藝的不同要求,填料單體的填料片數可作調整,并且立體網狀結構填料片本 身的結構參數亦可通過微機自動控制系統進行調節。PWT填料不同于YDT填料、TA填料 之處在于使填料的表面積在空間上均勻分布,布氣布水性能得以改善。由于文體網片對氣泡 的多重切割和穿刺作用,改善了穿孔管曝氣方式的充氧效果。同一條件下,PWT填料池內
       
       
       
       
       
      氧的利用率較YDT填料、TA填料生化池高。
       
      m主要性能參數
       
      見表
       
      表2-36 PWT立體網狀填料主要性能參數

      填料名稱

      .反寸mm)

      單位體積質量/(kg/m3)

      比表面積/(1312'_1^】

      孔隙率/M

      狀填料

      網片面積250X200間距

      6. 6-^7,-3

      24:. 1-29

       


      C3)特點及用途
       
      立體網狀結構,其空隙率大,實用比表面積大,水流呈三維流動,傳質條件好,氧利用 率高,不堵塞,不結團,使用壽命長。立體網狀填料主要用于生活污水、城市污.水卸生物膜 法處理工程,也可用于冷卻塔的熱交換處理,還可作為滲排水的土工材料,具有價格低廉、 安裝方便和使用壽命長等優點。


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