[实用新型]一种曝气中空纤维膜填料

说明书

技术领域

本实用新型涉及污废水处理领域，特别是涉及一种曝气中空纤维膜填料。

背景技术

在废水和污水处理过程中，好氧生化处理是十分重要的一个环节。好氧生化处理是通过曝气装置将空气中的氧强制向污废水中转移以提高水中溶解氧的浓度，从而保证污泥液中好氧微生物在有足够溶解氧的条件下对污水中有机物进行氧化分解，以达到净化水质的目的。

现有的曝气器种类很多，如散流式曝气器、管式曝气器、金山型曝气器等，由于结构的限制，其曝气孔的孔径最小只能达到100μm左右，形成的气泡较大，充氧性能差，氧的利用率和动力效率低，能耗高。

此外，在好氧池中，通常设置有填料来作为好氧微生物附着生长的载体，方便生物接触反应的进行。填料多是PP、PE等有机材料制成的简单结构，未能充分考虑生化反应的需求，难以为好氧微生物提供良好的生存条件，容易导致挂膜慢、挂膜易脱落等问题。且由于曝气装置与填料通常是分离设置，无法为填料核心区域提供高的溶解氧浓度，效果不佳。

实用新型内容

本实用新型提供了一种曝气中空纤维膜填料，其克服了现有技术所存在的不足之处。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种曝气中空纤维膜填料，所述填料是中空管状结构，其管壁包括支撑层、附着于支撑层内侧的超疏水层及附着于支撑层外侧的亲水层，其中所述支撑层是有机材料制成的多孔结构；所述超疏水层与水的表面稳定接触角大于150°，所述亲水层与水的表面稳定接触角小于90°。

优选的，所述超疏水层是聚碳酸酯、普通双酚A型聚砜、聚酰胺、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷中的至少一种制成的膜层。

优选的，所述支撑层是聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。

优选的，所述支撑层由所述有机材料的纤维编织形成的网状结构。

优选的，所述支撑层的孔径小于3μm。

优选的，所述亲水层是改性的羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚维酮、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素中的至少一种制成的膜层。

优选的，所述超疏水层、支撑层及亲水层的厚度比为1-5:10-20:1-5。

优选的，所述中空管状结构的内径为0.3-2mm，管壁厚度为10-200μm。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1.曝气中空纤维膜填料是中空管状结构，管壁是透气性膜层结构，一方面作为填料为好氧菌的附着提供了大的比表面积；另一方面作为曝气单元，氧气通入中空管内部并由壁体向外扩散，形成肉眼不可见的微泡，提高水中溶解氧的浓度，尤其直接为附着在表面的好氧菌提供充足的氧，氧的利用率高。

2.管壁由支撑层及分别附着于支撑层内、外侧的超疏水层和亲水层构成，三层均是有机材料制成的多孔膜层，其中内部的超疏水层可有效防止水进入管状结构的内部，保持曝气的气路畅通；亲水层通过极性改性能够吸附好氧菌所需的蛋白质，促进好氧菌在其表面迅速生长，迅速挂膜。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种曝气中空纤维膜填料不局限于实施例。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

实施例，参考图1，本实用新型的曝气中空纤维膜填料是中空管状结构，其管壁包括由内到外依次叠合的超疏水层1、支撑层2及亲水层3，超疏水层1与水的表面稳定接触角大于150°，亲水层3与水的表面稳定接触角小于90°。

支撑层2是由有机纤维编织形成的多孔结构，具体可以是聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯，其柔韧性好，强度高，形成的支撑层具有很好的支撑力，不易断裂。支撑层2的孔径小于3μm。

超疏水层1是有机膜层，具体可以是聚碳酸酯、普通双酚A型聚砜、聚酰胺、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷中的至少一种制成的，与水的表面稳定接触角大于150°，可以有效防止水进入中空纤维膜的内腔中，确保曝气的气路畅通。

亲水层3是极性改性的羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚维酮、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素中的至少一种制成的有机膜层，与水的表面稳定接触角小于90°，与水的亲和性好，能够吸附好氧菌所需的蛋白质，从而促进好氧菌在其上迅速生长，迅速挂膜。

上述结构中，超疏水层1和亲水层3分别附着于支撑层2的内外表面上，形成叠合的结构。具体的，可以通过热熔等方式实现其附着。超疏水层、支撑层及亲水层的厚度比为1-5:10-20:1-5，形成的中空管状结构的内径为0.3-2mm，管壁厚度为10-200μm。