碳纖維生物填料組合結構制造技術

碳纖維生物填料組合結構。所述組合結構有利于提高碳纖維組合填料的強度和吸附能力，將其用于生物處理過程或將其作為填料用于污廢水的處理流程中，能夠有效去除污水中的COD、氨氮、總磷等污染物，可廣泛應用于煤化工、化工、石化、電力、鋼鐵、印染等工業廢水以及生活污水和河流的凈化，其特征在于，包括骨架結構層和碳纖維絲束，所述碳纖維絲束的兩端均為自由端，所述碳纖維絲束的中間固定在所述骨架結構層的結合處上。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及污水處理構筑物內填料制造
，特別是ー種碳纖維生物填料組合結構。所述組合結構有利于提高碳纖維組合填料的強度和吸附能力，將其用于生物處理過程或將其作為填料用于污廢水的處理流程中，能夠有效去除污水中的C0D、氨氮、總磷等污染物，可廣泛應用于煤化工、化工、石化、電力、鋼鐵、印染等エ業廢水以及生活污水和河流的凈化。
技術介紹
隨著現代エ業的快速發展，污水處理中出現的問題越來越多。特別是鋼鐵、化工等 行業，由于此類污水含有大量的油、C0D、氨氮等污染物，焦化污水中還含有酚、氨氮、氰、苯、吲哚等幾十種污染物，成分復雜，污染物濃度高、色度高、毒性大，性質非常穩定，是ー種典型的難降解有機污水。這些エ業污廢水的超標排放對人類、水產、農作物都構成了極大的危害。生物接觸氧化法就是ー種ニ級生化處理方法，這種方法最主要部分就是利用微生物來降解污水中的C0D，其中池內填充的載體填料是核心部分，所以填料技術(填料選型、填料支架、配套曝氣系統)直接影響著該エ藝的處理效率、投資與運行費用。目前效果最好的是組合填料，它是在軟性填料和半軟性填料的基礎上發展而成的?，F有的組合填料主要骨架部分為上下結合的兩片塑料圓圈，此圓圈是由高分子聚こ烯塑料注塑而成，其外圈與內圈由六條等距的塑料半徑連接在一起，圓心周圍是雪花狀塑料枝條。這種組合填料雖然具有比表面積大、孔隙率高、化學性質穩定、易掛膜和價格低廉等特點，但也存在以下一些問題第一，在猛烈的水力沖擊下，填料強度不夠容易造成纖維束斷裂；第二，現有組合填料中的纖維易浸油，使得掛在填料上的生物膜易脫落；第三，此填料作為生物膜的ー個載體，只起到一個掛膜的作用，填料本身對廢水中的有機物無法起到去除作用，加之生物膜中的微生物去除有機物的不徹底，使得經過ニ級生化處理后的廢水中仍含有較多難去除的有機物污染物。因此，結合污水的處理效果要求，在目前組合填料的基礎上，開發出一種既能夠解決現有生物填料存在的問題又能夠有效的去除廢水中有機物的高效生物填料成為ー項重要的課題，也是本技術的特點。
技術實現思路
本技術針對現有技術中存在的缺陷或不足，提供ー種碳纖維生物填料組合結構。所述組合結構有利于提高碳纖維組合填料的強度和吸附能力，將其用于生物處理過程或將其作為填料用于污廢水的處理流程中，能夠有效去除污水中的C0D、氨氮、總磷等污染物，可廣泛應用于煤化工、化工、石化、電力、鋼鐵、印染等エ業廢水以及生活污水和河流的浄化。本技術技術方案如下碳纖維生物填料組合結構，其特征在于，包括骨架結構層和碳纖維絲束，所述碳纖維絲束的兩端均為自由端，所述碳纖維絲束的中間固定在所述骨架結構層的結合處上。所述骨架結構層包括一個位于中心的管節，環繞所述管節的內圈和外圈，沿所述管節的側壁呈放射狀地延伸出若干條骨架筋，所述骨架筋依次連接著所述內圈和外圈，所述結合處分布在所述內圈上，所述碳纖維絲束的自由端搭接在所述外圈上。所述骨架結構層采用上下兩片相互扣接而成的結構，所述碳纖維絲束被夾持在所述上下兩片之間。所述骨架結構層具有若干層，層與層之間通過與所述管節相適配的套管間隔連接，并通過依次貫穿各套管和各管節中心孔的中心繩將若干層骨架結構層固定成串。所述內圈中相鄰骨架筋之間分布有雪花狀枝條。所述碳纖維絲束采用表面改性碳纖維絲束。所述碳纖維絲束采用通過引進官能團結構進行了表面改性的碳纖維絲束。所述骨架結構層采用高分子聚こ烯塑料。所述套管采用塑料套管。所述碳纖維絲束中的碳纖維絲，強度約為800 1000兆帕，模量為100 300GPa ；所述碳纖維絲束大小為CT:3 24K，即每束中碳纖維的根數為3000 24000 ;所述碳纖維絲的比表面面積超過1000m2/g。本技術的技術效果如下本技術碳纖維生物填料組合結構中，碳纖維以其較高的強度、獨特的吸附結構、較發達的比表面積和較窄的孔徑分布優勢，大量的吸附污水中的有機物和微生物，極大的提高了污廢水中COD的去除率，其去除率一般可達到70% 85%，氨氮去除率在65%以上。此碳纖維生物填料不僅通過自身的吸附作用凈化污水，而且能吸引微生物菌群并使其在超細纖維填料表面形成粘著性活性生物膜，這些微生物以有機污染物為能量來源，通過自身的新陳代謝作用降解污水中的有機污染物，在很大程度上加大了對C0D、氨氮和總磷的去除量。本技術其所以名為碳纖維生物填料組合結構，源于填料中的碳纖維絲束表面能夠形成粘著性活性生物膜。將現有組合填料中的纖維絲改為表面改性后的碳纖維，其特點1.將組合填料中的纖維改為表面改性碳纖維，由于碳纖維本身具有高強度，較強的吸附能力，耐酸耐堿耐腐蝕以及突出的耐熱性和良好的耐低溫性能，使得碳纖維不僅起到生物膜載體的作用，而且還起到通過吸附去除有機物的作用，這樣使得此エ藝去除廢水中有機物的效率大大提高。同時此填料能夠承受較大的水力沖擊，延長了填料使用壽命，降低了其更換周期。2.由于碳纖維具有耐油特性，污染物不會附著在其表面，使得碳纖維生物填料易于清洗，縮短了填料的清洗周期；3.優良的化學穩定性、自潤滑性、導熱性和耐超低溫性，特別適用于腐蝕性化學藥品流體、焦化、超低溫流體等污廢水的處理；4.由于其穩定性好，吸附量大，降低了清洗的頻率，從而降低了工人的勞動強度，在節能減排方面有著積極地作用。附圖說明圖I是實施本技術的碳纖維生物填料組合結構的示意圖。圖2是實施本技術碳纖維生物填料組合結構的成串裝配示意圖。附圖標記列示如下1_中心繩；2_管節；3_外圈；4_碳纖維絲束；5-內圈；6_雪花狀枝條；7-扣接點；8_結合處；9_骨架筋；10_套管；h-相鄰兩層的層距；d-相鄰兩串的間距。具體實施方式以下結合附圖(圖I-圖2)對本技術進行說明。圖I是實施本技術的碳纖維生物填料組合結構的示意圖。如圖I所示，碳纖維生物填料組合結構，包括骨架結構層和碳纖維絲束4，所述碳纖維絲束4的兩端均為自由端，所述碳纖維絲束4的中間固定在所述骨架結構層的結合處8上。所述骨架結構層包括一個位于中心的管節2，環繞所述管節2的內圈5和外圈3，沿所述管節2的側壁呈放射狀地延伸出若干條骨架筋9，所述骨架筋9依次連接著所述內圈5和外圈3，所述結合處8分布在所述內圈5上，所述碳纖維絲束4的自由端搭接在所述外圈3上。所述骨架結構層采用上下兩片相互扣接而成的結構，所述碳纖維絲束4被夾持在所述上下兩片之間。圖2是實施本技術碳纖維生物填料組合結構的成串裝配示意圖。如圖2所示，所述骨架結構層具有若干層，層與層之間通過與所述管節2相適配的套管10間隔連接，并通過依次貫穿 各套管10和各管節2中心孔的中心繩I將若干層骨架結構層固定成串。所述內圈5中相鄰骨架筋9之間分布有雪花狀枝條6。所述碳纖維絲束4采用表面改性碳纖維絲束。所述 碳纖維絲束采用通過引進官能團結構進行了表面改性的碳纖維絲束。所述骨架結構層采用高分子聚こ烯塑料。所述套管10采用塑料套管。所述碳纖維絲束4中的碳纖維絲，強度約為800 1000兆帕，模量為100 300GPa ;所述碳纖維絲束大小為CT: 3 24K，即每束中碳纖維的根數為3000 24000 ;所述碳纖維絲的比表面面積超過1000m2/g。如圖I和圖2所示，碳纖維生物填料，其特征在于，包本文檔來自技高網...

【技術保護點】
碳纖維生物填料組合結構，其特征在于，包括骨架結構層和碳纖維絲束，所述碳纖維絲束的兩端均為自由端，所述碳纖維絲束的中間固定在所述骨架結構層的結合處上。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：豐培娟，劉彥華，劉雪冬，李春和，趙東林，劉云志，張佳，
申請(專利權)人：廊坊恒盛環保設備有限公司，
類型：實用新型
國別省市：