[0001] 本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种适用于厌氧氨氧化菌附着的填料以及生物反应器。

[0002] 厌氧氨氧化菌的悬浮填料技术是一种创新的污水处理技术，它通过将厌氧氨氧化菌预先附着在悬浮填料上，并应用于污水处理系统中，以实现高效、节能的脱氮过程。

[0003] 目前常采用的球状悬浮填料是由两个半球之间卡扣连接而成，该结构具有全立体结构，比表面积大，易于挂膜且不堵塞。这种结构使得填料能够充分与污水接触，提高生物反应效率。但现有的填料内的填料体易于散落，这会降低厌氧氨氧化菌的附着效果，严重影响污水处理的效率。

[0022] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

[0023] 本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

[0024] 在本申请的各实施例中，“近端”和“远端”是指各部件在使用环境下，相对于使用者的远近位置而言，其中，距离使用者较近的一端拟定为“近端”，距离使用者较远的一端拟定为“远端”。

[0025] 厌氧氨氧化菌的悬浮填料技术是一种创新的污水处理技术，它通过将厌氧氨氧化菌预先附着在悬浮填料上，并应用于污水处理系统中，以实现高效、节能的脱氮过程。

[0026] 目前常采用的球状悬浮填料是由两个半球之间卡扣连接而成，该结构具有全立体结构，比表面积大，易于挂膜且不堵塞。这种结构使得填料能够充分与污水接触，提高生物反应效率。但在污水处理过程中，多个填料之间可能会相互碰撞。填料在变形较大时会有脱扣风险，填料的球状结构破坏。这会导致填料内的填料体散落，降低厌氧氨氧化菌的附着效果，严重影响污水处理的效率。

[0027] 为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种适用于厌氧氨氧化菌附着的填料100，以下内容简称为填料100。请参阅图1，厌氧氨氧化菌附着在填料100上，并将填料100应用于污水处理系统中。填料100可有利于厌氧氨氧化菌稳定附着，并提高厌氧氨氧化菌和污水之间的接触面积，以实现高效、节能的脱氮过程。

[0028] 请一并参阅图1以及图2，填料100包括球体110、填料体120以及顶盖130，填料体120设置于球体110，顶盖130连接并封闭球体110。

[0029] 更具体的是，球体110的形状可以大致为球状，球状结构有利于厌氧氨氧化菌稳定附着，并提高厌氧氨氧化菌和污水之间的接触面积。球体110具有一定的弹性和强度，其能够缓冲外界冲击。球体110形成容纳腔111，容纳腔111具有入料口112。其中，入料口112的直径可以大于或等于球体110的直径，球体110可以为半球或大于半球的球缺体结构。入料口112连通容纳腔111和外界，填料体120可由入料口112进入球体110的容纳腔111，球体110可避免外界撞击破坏填料体120的结构稳定性，提高填料100的使用寿命。

[0030] 请继续参阅图1，球体110开设有过水孔113，过水孔113的形状可以为矩形或圆形或其他不规则形状等，本申请并不进行限定。过水孔113贯穿形成容纳腔111的腔壁，过水孔113可用于污水流通，以使容置于容纳腔111内的填料体120可以与污水充分接触，以完成污水处理。其中，过水孔113的数量可以为多个，多个过水孔113可以提高污水的流动效果，进一步提高污水处理的效果。

[0031] 较佳地，填料体120的尺寸可以小于过水孔113，避免填料体120由过水孔113掉落至球体110外，提高填料体120的使用安全性。

[0032] 请参阅图2，球体110可以包括安装部114，安装部114可以配置为圆柱体或立方体等，本实施例并不进行限制。安装部114可设置于容纳腔111的腔壁，安装部114可与球体110一体化设置，进而提高球体110的结构稳定性，提高填料100的使用寿命。

[0033] 请参阅图3，安装部114和入料口112相对设置，入料口112可供顶盖130的至少部分穿过，该设置可便于安装部114与顶盖130连接。具体的是，安装部114和入料口112分设于球体110的同一直径上的相对两端。安装部114和入料口112位于球体110的相对两端，安装部114或入料口112受外界冲击之后，其冲击力可均匀传递至球体110的各处，避免球体110某一处应力集中而影响球体110的整体稳定性。

[0034] 在本实施例中，请重新参阅图1，球体110可以包括多个经线结构110a和多个纬线结构110b，多个经线结构110a之间间隔设置，多个纬线结构110b之间间隔设置，多个经线结构110a和多个纬线结构110b交错设置形成容纳腔111的腔壁。经线结构110a和纬线结构110b的组合可以形成多个规律分布的过水孔113，其还可以使球体110的结构更为稳定，提高球体110的防护能力。

[0035] 为提高球体110的防护能力，请重新参阅图1以及图3，本实施例的多个经线结构110a和多个纬线结构110b均设置有加强棱115，加强棱115设置于球体110的内壁。加强棱
115提高多个经线结构110a和多个纬线结构110b的横截面积，进而提高其结构强度，以提高球体110的防护能力。

[0036] 在其他一种实施方式中，请参阅图4，多个经线结构110a和多个纬线结构110b均设置有加强棱115，加强棱115可以设置于球体110的外壁，本实施例并不赘述。

[0037] 进一步的，请重新参阅图3，安装部114与多个经线结构110a相互连接，安装部114包括相互远离的第一端114a和第二端114b。第一端114a凸设于腔壁，并位于容纳腔111内。第二端114b凸设于腔壁，并位于容纳腔111外。第一端114a和第二端114b的突出设置可以有利于提高安装部114的结构强度，进而提高球体110和顶盖130之间的连接效果。

[0038] 为提高安装部114的结构稳定性，请继续参阅图3，本实施例的多个经线结构110a与安装部114之间的连接处设置有加强筋116，每个加强筋116的一端连接经线结构110a，另一端连接第一端114a或第二端114b。更具体的是，多个加强筋116的一部分连接于经线结构110a和第一端114a之间，剩余部分连接于经线结构110a和第二端114b之间。该设置可以显著提高安装部114的结构稳定性，以使安装部114可承受较大负荷或应力，进一步提高了球体110和顶盖130之间的连接效果。

[0039] 在本实施例中，请参阅图1，填料体120可以为厌氧氨氧化填充物，填料体120设置于容纳腔111内。进一步的，填料体120的数量可以为多个，多个填料体120设置于容纳腔111内，球体110可以保护填料体120，避免外界撞击破坏填料体120的结构稳定性，提高填料100的使用寿命。并且，球体110可以相对固定填料体120，避免其过于分散。

[0040] 在本实施例中，请重新参阅图2，顶盖130可以包括连接杆131和盖体132，连接杆131和盖体132相互连接。连接杆131可以为杆状，以便于伸入入料口112。盖体132可以为球缺体或球冠结构等。盖体132可与球体110的形状相互配合，二者组合可形成完整的球形结构。盖体132与入料口112对应设置，盖体132和入料口112的尺寸或形状可以相互适配。

[0041] 连接杆131用于插入入料口112，并与安装部114螺纹连接。当连接杆131螺纹连接安装部114时，盖体132能封闭入料口112。与连接杆131相连的盖体132能够入料口112，避免填料体120由入料口112掉落出填料100外，提高填料体120的防护能力。与此同时，相较于卡扣连接而言，该设置的螺纹连接不易脱落，保证顶盖130和球体110之间的连接稳定性。该设置可以降低因填料100形变过大而解体的概率，其可靠性更高，且装配效率更快。

[0042] 除此之外，在连接杆131与安装部114的螺纹连接的过程中，连接杆131始终插入入料口112内。连接杆131可以降低入料口112的导通面积，以限制填料体120由入料口112掉落出填料100外，进一步提高了填料体120的防护能力。

[0043] 在一种更为具体的实施方式中，请继续参阅图2，连接杆131可以包括连接段1311和螺纹段1312，连接段1311的一端连接盖体132，另一端连接螺纹段1312。螺纹段1312用于与安装部114螺纹连接。例如，螺纹段1312设置有外螺纹，安装部114设置有内螺纹，外螺纹与内螺纹相互配合，以使连接杆131螺纹连接安装部114。较佳地，本实施例还可以通过调整外螺纹和内螺纹二者的牙型角和螺距等参数，提高外螺纹和内螺纹的结构强度，提高螺纹连接的强度和使用寿命。

[0044] 除此之外，连接段1311和螺纹段1312之间配置有第二台阶1313，在螺纹段1312螺纹连接安装部114时，第二台阶1313可抵接于安装部114的靠近连接杆131的表面。第二台阶1313可限制连接杆131和安装部114之间相对位置，该设置可以避免连接杆131过度转动，而导致球体110过度形变，保证球体110的结构稳定性。

[0045] 可理解的，在其他一些情况中，螺纹段1312也可以配置为内螺纹，安装部114设置为外螺纹，第二台阶1313位于连接杆131的内壁中，本实施例并不赘述。

[0046] 在另一种实施方式中，请参阅图2以及图5，球体110还可以包括顶板117，顶板117可以配置为圆环形等。顶板117围设于入料口112，并形成第一平面1171。第一平面1171可以与球体110的某一直径相互垂直。盖体132具有第二平面1321，示例性的是，盖体132可以为球缺体，第二平面1321可以为盖体132的底面，第二平面1321和第一平面1171对应设置。连接杆131的靠近盖体132的一端连接第二平面1321，当连接杆131螺纹连接安装部114时，第一平面1171和第二平面1321相互抵接。除了连接杆131和安装部114之间的螺纹自锁以外，第一平面1171和第二平面1321之间的摩擦力可阻碍顶盖130和球体110产生相对滑动，进一步提高顶盖130和球体110之间的连接稳定性。

[0047] 较佳地，顶盖130的长度小于球体110的直径，换言之，连接杆131的长度小于第一平面1171与安装部114之间的距离。当连接杆131螺纹连接安装部114时，该设置可以迫使球体110和/或盖体132弹性形变并产生弹力，弹力作用于第一平面1171和/或第二平面1321上，提高了球体110和盖体132之间的挤压力。挤压力可增加第一平面1171和第二平面1321之间的摩擦力的同时，也提高连接杆131和安装部114之间的螺纹自锁效果。

[0048] 在本实施例中，请参阅图2，第一平面1171凸设有第一限位块141，第二平面1321凸设有第二限位块142，第一限位块141与第二限位块142配合。第一限位块141和第二限位块142的突出设置，可以迫使顶盖130和球体110之间的形变量增加，挤压力同步增加，进而增加第一平面1171和第二平面1321之间的摩擦力的同时，也提高连接杆131和安装部114之间的螺纹自锁效果。

[0049] 请继续参阅图2，第一限位块141的厚度沿第一方向（如图2的L1所示）逐渐减小，第一限位块141的靠近顶盖130的表面设置为第一斜面。第二限位块142的厚度沿第二方向（如图2的L2所示）逐渐减小，第二限位块142的靠近顶盖130的表面设置为第二斜面。其中，第一方向和第二方向的方向相反，并围绕入料口112的轴线设置。例如，第一方向可以为逆时针，第二方向可以为顺时针。第一限位块141能沿第一方向从第一位置移动至第二位置。当第一限位块141位于第一位置时，第一斜面与第二斜面配合，在移动过程中，第一限位块141和第二限位块142能沿球体110的轴向相互分离，球体110和盖体132相互挤压形变，直至第一斜面与第二斜面脱离时，球体110和盖体132恢复形变，第一限位块141和第二限位块142两者又相互靠近，第一限位块141此时到达了第二位置。

[0050] 反观之，在第一限位块141位于第二位置时，第二限位块142能沿第二方向抵止于第一限位块141，即第二限位块142的侧面抵接第一限位块141的侧面，第二限位块142可以限制第一限位块141沿第二方向转动。在第一限位块141位于第二位置时，第一限位块141可以沿第一方向转动。该设置通过第一斜面和第二斜面实现单向转动，单向转动设置可以与螺纹连接相互配合，即第一方向为螺纹连接的预紧方向，第二方向为螺纹连接的放松方向。安装人员轻易将顶盖130和球体110安装，单向转动设置和螺纹连接的配合可以使顶盖130无法脱离球体110，提高了填料100的稳定效果。

[0051] 可理解的是，在顶盖130与球体110拆离时，安装人员可通过沿轴向挤压球体110，球体110受压并沿轴向形变。在球体110的轴向方向上，第一限位块141和第二限位块142逐渐远离，直至二者相对分离，解除第一限位块141和第二限位块142之间的限位作用，安装人员可轻易解除顶盖130和球体110之间的螺纹连接。

[0052] 除此之外，第一限位块141和第二限位块142的数量均可以设置多个，多个第一限位块141间隔设置，多个第二限位块142间隔设置。该设置可以提高第一限位块141和第二限位块142的受力效果，避免球体110和顶盖130在单一方向上过度形变，以使其二者的受力更为均匀。

[0053] 在其他一些情况中，第一平面1171和第二平面1321中的一者凸设有限位块，剩余一者凹设有对应的限位槽。限位块和限位槽可以分设有相互配合的第一斜面和第二斜面，其也能够实现顶盖130和球体110之间的单向转动效果。

[0054] 较佳地，请参阅图2，第一平面1171可以包括第一部分1171a和第二部分1171b，第一部分1171a围设于第二部分1171b，入料口112位于第二部分1171b，当连接杆131螺纹连接安装部114时，盖体132封闭第二部分1171b，第一部分1171a与盖体132之间形成第一台阶。该设置可以保证盖体132的边缘不伸出第一平面1171，避免盖体132的边缘应力集中，进而影响填料100的结构稳定性。除此之外，该设置可以保证填料100的外轮廓更为圆润，保证其自身的运动性能，有利于填料100在污水中运动。

[0055] 在其他一些情况中，当连接杆131螺纹连接安装部114时，盖体132可以同时封闭第一部分1171a以及第二部分1171b，增大第一平面1171和第二平面1321之间的接触面积，提高填料100的结构稳定性。

[0056] 在本实施例中，请参阅图2，盖体132可以包括盖板1322和覆盖件1323。覆盖件1323被配置为镂空球冠结构。换言之，覆盖件1323可以为球冠结构，且覆盖件1323开设有多个供污水流动的通孔，进而形成镂空球冠结构。镂空球冠结构的覆盖件1323既可以保证填料100的外轮廓更为圆润，保证其自身的运动性能，有利于填料100在污水中运动，还可以提高污水的流动效果，进一步保证厌氧氨氧化菌和污水充分接触，提高填料100的污水处理效果。

[0057] 请一并参阅图2以及图5，第二平面1321形成于盖板1322。覆盖件1323连接于盖板1322的周侧，并覆盖于盖板1322的远离连接杆131的表面。盖板1322具有连通孔1324，连通孔1324可供污水流动，避免盖板1322影响污水与顶盖130的流动效果。连通孔1324开设于第二平面1321的部分区域，且贯穿盖板1322。该设置既保证盖板1322的第二平面1321与第一平面1171具有充足的接触面积，保证填料100的结构稳定性，又进一步提高污水的流动效果，提高填料100的污水处理效果。

[0058] 除此之外，请重新参阅图2，盖体132具有驱动部1325，驱动部1325凸设于覆盖件1323的远离盖板1322的表面，驱动部1325可供安装人员握持与转动，有利于提高螺纹连接的操作性。并且，驱动部1325的周侧设置有加强结构，加强结构可以避免驱动部1325受到外界冲击，还可以提高驱动部1325与覆盖件1323之间的连接效果，避免驱动部1325在转动过程中出现脱落的情况发生。

[0059] 请参阅图6，连接杆131开设有第一通孔1314，第一通孔1314贯穿连接杆131的相对两端，第一通孔1314可增加连接杆131的表面积，提高厌氧氨氧化菌的附着面积。第一通孔1314可用于供污水流通，以保证厌氧氨氧化菌和污水充分接触。安装部114开设有第二通孔
1141，第二通孔1141贯穿形成容纳腔111的腔壁，当连接杆131螺纹连接安装部114时，第一通孔1314与第二通孔1141连通。第二通孔1141可以避免安装部114阻挡第一通孔1314，进而保证污水于第一通孔1314的流动效果。

[0060] 在一种更为具体的实施方式中，请参阅图7，连接杆131的孔壁设置有多个突起结构1315，即形成于第一通孔1314的孔壁凸设有多个突起结构1315。更具体的是，多个突起结构1315沿第一通孔1314的孔壁周向分布且相互间隔设置，每个突起结构1315包括主体1316和多个枝节1317，主体1316的一端连接第一通孔1314的孔壁，另一端朝向第一通孔1314的轴线延伸。每个枝节1317的一端连接主体1316，另一端沿第一通孔1314的孔壁周向延伸。示例性的是，连接于同一主体1316的多个枝节1317沿第一通孔1314的孔壁径向分布。并且，在第一通孔1314的孔壁径向上，多个枝节1317的长度依次减小。突起结构1315可以显著提高厌氧氨氧化菌的附着面积，进而提高厌氧氨氧化菌和污水的接触面积，显著提高了填料100的污水处理效果。

[0061] 请参阅图8，其为本申请的再一示例性实施例示出的生物反应器1，生物反应器1可以包括多个如前述的填料100和至少一个容器200。容器200可以为生物反应池或生物反应罐等，本实施例并不进行限制。多个填料100设置于容器200中。污水流通至容器200中，并与填料100中的厌氧氨氧化菌充分接触，以完成污水处理。

[0062] 本实施例提供的适用于厌氧氨氧化菌附着的填料100和生物反应器1，填料100包括球体110、填料体120以及顶盖130。填料体120可以经由入料口112，以置于球体110的容纳腔111中。顶盖130包括盖体132和连接杆131，连接杆131的一端与盖体132固定连接，另一端与球体110的安装部114螺纹连接。在连接杆131与安装部114连接的同时，盖体132可以封闭球体110的入料口112，避免填料体120由入料口112散落。在污水处理过程中，多个填料100可能会相互碰撞，相较于现有的卡扣连接等，本实施例球体110和顶盖130之间采用的螺纹连接不易脱落，降低因填料100形变过大而解体的概率，其可靠性更高，且装配效率更快。本实施例的填料100的结构稳定性更高，其有利于厌氧氨氧化菌的附着，有效保证污水处理的效率。

[0063] 需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

[0064] 此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

[0065] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。