專利名稱：一種生物膜載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種生物膜載體，具體地，涉及一種用于廢水處理的生物膜載體。
背景技術(shù)：
生物接觸氧化法是從生物膜法派生出來(lái)的一種廢水生物處理法，是介于活性污泥法與生物濾池之間的生物處理技術(shù)，即在生物接觸氧化池內(nèi)裝填一定數(shù)量的生物膜載體， 利用生長(zhǎng)在載體上的生物膜和充分供應(yīng)的氧氣，通過(guò)生物氧化作用，將廢水中的污染物氧化分解，達(dá)到廢水凈化目的。生物接觸氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點(diǎn)，該工藝具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)，自出現(xiàn)以來(lái)得到了越來(lái)越多研究者的重視，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。生物膜載體作為微生物賴以棲息的場(chǎng)所，是生物接觸氧化法的核心部分，其性能優(yōu)劣直接決定著工藝的處理效果和投資效益。通常，生物接觸氧化法使用的懸浮載體密度接近于水，使用時(shí)直接放置與生物接觸氧化池中，微生物在載體表面生長(zhǎng)，形成一層復(fù)雜的生物膜，在曝氣時(shí)載體固定或者懸浮于水中，使膜、液、氣三相充分接觸，從而使得污染物質(zhì)快速降解。生物接觸氧化法的生物膜載體形狀一般為環(huán)狀或立體球形等，形狀規(guī)則，空隙率大，比表面積從幾百到幾千不等。載體多采用聚烯烴類(如聚乙烯、聚丙烯)及其改性材料、 聚氯乙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫等塑料制成。目前，生物載體主要有固定式載體、懸掛式載體(軟性、半軟性、組合式載體)、懸浮載體及新型生物載體等。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，這些載體在掛膜速度、掛膜量及膜與載體的緊密度方面存在不足。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種生物膜載體，該生物膜載體具有較大的比表面積和良好的掛膜性能。。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種生物膜載體，其中，該生物膜載體包括沿高度方向相對(duì)并相互分離的上圓柱面和下圓柱面，該上圓柱面和下圓柱面半徑都為R且間距H2,所述生物膜載體還包括兩個(gè)相交的分隔翅片，該兩個(gè)分隔翅片的上部和下部分別與所述上圓柱面和下圓柱面的內(nèi)壁連接，所述兩個(gè)分隔翅片分別沿直徑設(shè)置從而將所述上圓柱面和下圓柱面分別分為四個(gè)分隔空間。優(yōu)選地，所述四個(gè)分隔空間中分別沿徑向方向設(shè)置長(zhǎng)度小于底面半徑的短翅片， 所述短翅片的外側(cè)邊的上部和下部分別與所述上圓柱面和下圓柱面的外壁連接。優(yōu)選地，所述兩個(gè)分隔翅片相互垂直，每個(gè)所述分隔空間中的所述短翅片的數(shù)量相等。優(yōu)選地，所述上圓柱面和下圓柱面的高度相等均為H1。，所述生物膜載體的高度H
=21^+ ο優(yōu)選地，所述短翅片的內(nèi)側(cè)邊沿所述上圓柱面和下圓柱面的高度方向，各個(gè)所述短翅片的內(nèi)側(cè)邊均位于半徑為r的圓柱面上，該圓柱體與所述上圓柱體11和下圓柱體12 共軸線。優(yōu)選地，所述分隔翅片和/或短翅片的表面為光滑或者具有突起。優(yōu)選地，所述上圓柱面和下圓柱面以及所述短翅片的厚度為0. 05mm-3mm，所述生物膜載體的高徑比H/2R為0. 2-4。優(yōu)選地，H1M為 0. 1-0. 4。優(yōu)選地，所述短翅片為4-20個(gè)。優(yōu)選地，所述生物膜載體的比重為0. 90-0. 99。通過(guò)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的生物膜載體為通過(guò)相交的分隔翅片相互連接的兩個(gè)圓柱面。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，使該生物膜載體具有理想的空隙率、通氣性能和過(guò)水性能，并且增加了該生物膜載體的比表面積，加大了單位體積載體的微生物負(fù)載量，提高了生物反應(yīng)池的容積負(fù)荷，還能為不同種群的微生物提供不同的附著空間，形成不同的生化反應(yīng)功能區(qū)，提高生物膜載體對(duì)水沖擊的適應(yīng)能力。本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
附圖是用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式
一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中圖1是本實(shí)用新型的生物膜載體的側(cè)視圖；圖2是本實(shí)用新型的生物膜載體的俯視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明11上圓柱面12下圓柱面2分隔翅片3短翅片
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。在本實(shí)用新型中，在未作相反說(shuō)明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指示說(shuō)明書(shū)附圖中所示的方向。本實(shí)用新型提供一種生物膜載體，其中，該生物膜載體包括沿高度方向相對(duì)并相互分離的上圓柱面11和下圓柱面12，該上圓柱面11和下圓柱面12半徑都為R且間距H2, 所述生物膜載體還包括兩個(gè)相交的分隔翅片2，該兩個(gè)分隔翅片2的上部和下部分別與所述上圓柱面11和下圓柱面12的內(nèi)壁連接，所述兩個(gè)分隔翅片2分別沿直徑設(shè)置從而將所述上圓柱面11和下圓柱面12分別分為四個(gè)分隔空間。首先需要說(shuō)明的是，如圖1所示，本實(shí)用新型的上圓柱面11和下圓柱面12指的是圓柱體的側(cè)面，而且該上圓柱面11和下圓柱面12沿高度方向相對(duì)，指的是上圓柱面11和下圓柱面12的圓心的連線即為上圓柱面11和下圓柱面12的中心軸線，并且上圓柱面11 和下圓柱面12的半徑都為R，所以上圓柱面11和下圓柱面12的共面。這樣，本實(shí)用新型的生物膜載體具有理想的空隙率，流體能夠較為順暢地通過(guò)該生物膜載體，而且還能增大載體的比表面積，加大微生物的負(fù)載量，并提高生化反應(yīng)的速率。如圖2所示，兩個(gè)分隔翅片2的上部和下部分別于上圓柱面11和下圓柱面12的內(nèi)壁連接。優(yōu)選地，兩個(gè)分隔翅片2的上側(cè)邊與所述上圓柱面11的上邊緣共面，下側(cè)邊與所述下圓柱面12的下邊緣共面。該兩個(gè)分隔翅片在本實(shí)用新型的生物膜載體中起到了主要的連接和支撐作用。上圓柱體11和下圓柱體12被兩個(gè)分隔翅片2各自劃分為4個(gè)分隔空間，而且上圓柱體11和下圓柱體12之間具有一定間距，也就是說(shuō)在上圓柱體11和下圓柱體12之間的部分，污水能夠從側(cè)面與兩個(gè)分隔翅片2相接觸，這樣不僅增大了生物膜載體的比表面積， 而且在載體內(nèi)部劃分出來(lái)多個(gè)相互分離的空間以提供不同的微生物種群的附著空間。通過(guò)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的生物膜載體為通過(guò)相交的分隔翅片相互連接的兩個(gè)圓柱面。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，使該生物膜載體具有理想的空隙率、通氣性能和過(guò)水性能，并且增加了該生物膜載體的比表面積，加大了單位體積載體的微生物負(fù)載量，提高了生物反應(yīng)池的容積負(fù)荷，還能為不同種群的微生物提供不同的附著空間，形成不同的生化反應(yīng)功能區(qū)，提高生物膜載體對(duì)水沖擊的適應(yīng)能力。優(yōu)選地，所述四個(gè)分隔空間中分別沿徑向方向設(shè)置長(zhǎng)度小于底面半徑的短翅片3， 所述短翅片3的外側(cè)邊的上部和下部分別與所述上圓柱面11和下圓柱面12的外壁連接。所述短翅片3的外側(cè)邊的上部和下部也分別與所述上圓柱面11和下圓柱面12的外壁連接。因此，優(yōu)選地，短翅片3的上側(cè)邊與所述上圓柱面11的上邊緣共面，下側(cè)邊與所述下圓柱面12的下邊緣共面。另外，短翅片3還優(yōu)選為在分隔空間內(nèi)均勻分布，如圖2所
7J\ ο通過(guò)在分隔空間中分別設(shè)置短翅片3，能夠進(jìn)一步增大本實(shí)用新型的生物膜載體的比表面積，提高污水凈化的速率。優(yōu)選地，所述兩個(gè)分隔翅片2相互垂直，每個(gè)所述分隔空間中的所述短翅片3的數(shù)
量相等。在上述優(yōu)選實(shí)施方式中，分隔翅片相互垂直從而將上圓柱面11和下圓柱面12分別劃分為四個(gè)相等的分隔空間，每個(gè)分隔空間內(nèi)均勻地設(shè)置有相同數(shù)量的短翅片3，這樣使得每個(gè)分隔空間內(nèi)的結(jié)構(gòu)均相同，從而使得流過(guò)該生物膜載體的水流均勻，有利于生化反應(yīng)的進(jìn)行。優(yōu)選地，所述上圓柱面11和下圓柱面12的高度相等均為H1,所述生物膜載體的高度H = 2 + ο上圓柱面11和下圓柱面12的高度優(yōu)選為相等，而且整個(gè)生物膜載體也可以看做一個(gè)圓柱面，該圓柱面內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)分隔翅片和短翅片，圓柱面的中間具有周向環(huán)繞的縫隙，水流可以從載體的兩端和中間的縫隙的部分流入。優(yōu)選地，所述短翅片3的內(nèi)側(cè)邊沿所述上圓柱面11和下圓柱面12的高度方向，各個(gè)所述短翅片3的內(nèi)側(cè)邊均位于半徑為r的圓柱面上，該圓柱面與所述上圓柱面11和下圓柱面12共軸線。在此優(yōu)選實(shí)施方式中，所有短翅片3的長(zhǎng)度都相等，這樣所有短翅片3的內(nèi)側(cè)邊均位于與上圓柱體11和下圓柱體12共軸線的圓柱面上，該圓柱面的半徑為r，也就是說(shuō)短翅片3的內(nèi)側(cè)邊距離上圓柱體11和下圓柱體12的中心軸線的距離為r。這樣的結(jié)構(gòu)使得本實(shí)用新型的生物膜載體的內(nèi)部空間較為均勻的有規(guī)律分布，使得穿過(guò)該球面1流動(dòng)的水流的分布較為均勻，從而使得生物膜所承受的水流沖擊較為均勻。優(yōu)選地，所述分隔翅片2和/或短翅片3的表面為光滑或者具有突起。在本實(shí)用新型中的所述分隔翅片2和/或短翅片3的表面可以為光滑或者具有突起。另外上圓柱面11和下圓柱面12的內(nèi)壁和外壁也可以為光混或者具有突起。而且，突起也可以采用多種形式，例如鋸齒形突起、圓弧形突起或者波紋形突起等。此外，分隔翅片2 和/或短翅片3可以具有不同的表面特征，例如，分隔外翅片2和，短翅片3采用圓弧形的突起，上圓柱面11和下圓柱面12均采用具有鋸齒形突起。這樣的表面形式可以根據(jù)需要適當(dāng)?shù)卦龃笊锬ぽd體的比表面積。而且對(duì)于水流的沖擊力也能起到很好的緩沖作用，從而使得生物膜載體表面的生物膜不易流失。優(yōu)選地，所述上圓柱面11和下圓柱面12和所述短翅片3的厚度為0. 05mm-3mm, 所述生物膜載體的高徑比H/2R為0. 2-4。優(yōu)選地,H1M為0. 1-0. 4。優(yōu)選地，所述短翅片4 為4-20個(gè)。以上例舉了本實(shí)用新型的生物膜載體的優(yōu)選實(shí)施方式的尺寸參數(shù)，優(yōu)選地在上述范圍內(nèi)選擇生物膜載體的制造尺寸，能夠獲得較好的污水處理效果。但是本實(shí)用新型并不限于此，可以根據(jù)實(shí)際需要而制造。需要說(shuō)明的是，上述短翅片3在每個(gè)分隔空間中均勻分布，因此該短翅片3的數(shù)量通常是4的倍數(shù)。優(yōu)選地，所述生物膜載體的比重為0. 90-0. 99。由于本實(shí)用新型的生物膜載體通常需要懸浮在水中，因此選擇比重略小于水的材料來(lái)制造，從而使得該生物膜載體能夠較好地懸浮在污水中。通常，本實(shí)用新型的生物膜載體選擇有機(jī)高分子材料，一般采用聚乙烯或聚丙烯等材料。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式
中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開(kāi)的內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種生物膜載體，其特征在于，該生物膜載體包括沿高度方向相對(duì)并相互分離的上圓柱面(11)和下圓柱面(12)，該上圓柱面(11)和下圓柱面(12)半徑都為R且間距H2，所述生物膜載體還包括兩個(gè)相交的分隔翅片O)，該兩個(gè)分隔翅片( 的上部和下部分別與所述上圓柱面(11)和下圓柱面(1 的內(nèi)壁連接，所述兩個(gè)分隔翅片( 分別沿直徑設(shè)置從而將所述上圓柱面(11)和下圓柱面(1 分別分為四個(gè)分隔空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物膜載體，其特征在于，所述四個(gè)分隔空間中分別沿徑向方向設(shè)置長(zhǎng)度小于底面半徑的短翅片(3)，所述短翅片( 的外側(cè)邊的上部和下部分別與所述上圓柱面(11)和下圓柱面(1 的外壁連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物膜載體，其特征在于，所述兩個(gè)分隔翅片( 相互垂直， 每個(gè)所述分隔空間中的所述短翅片( 的數(shù)量相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的生物膜載體，其特征在于，所述上圓柱面(11) 和下圓柱面(1 的高度相等均為H1，所述生物膜載體的高度H= 2&+!12。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物膜載體，其特征在于，所述短翅片(3)的內(nèi)側(cè)邊沿所述上圓柱面(11)和下圓柱面(1 的高度方向，各個(gè)所述短翅片( 的內(nèi)側(cè)邊均位于半徑為 r的圓柱面上，該圓柱體與所述上圓柱體11和下圓柱體12共軸線。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的生物膜載體，其特征在于，所述分隔翅片( 和/或短翅片( 的表面為光滑或者具有突起。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物膜載體，其特征在于，所述上圓柱面(11)和下圓柱面(12)以及所述短翅片(3)的厚度為0.05mm-3mm，所述生物膜載體的高徑比H/2R為 0.2-4。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物膜載體，其特征在于，H1M為0.1-0. 4。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的生物膜載體，其特征在于，所述短翅片( 為4-20個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5中任意一項(xiàng)所述的生物膜載體，其特征在于，所述生物膜載體的比重為0. 90-0. 99。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種生物膜載體，其中，該生物膜載體包括沿高度方向相對(duì)并相互分離的上圓柱面(11)和下圓柱面(12)，該上圓柱面(11)和下圓柱面(12)半徑都為R且間距H2，還包括兩個(gè)相交的沿直徑設(shè)置的分隔翅片(2)，該兩個(gè)分隔翅片(2)與上圓柱面(11)和下圓柱面(12)的內(nèi)壁連接并將上圓柱面(11)和下圓柱面(12)分別分為四個(gè)分隔空間。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，使該生物膜載體具有理想的空隙率、通氣性能和過(guò)水性能，并且增加了該生物膜載體的比表面積，加大了單位體積載體的微生物負(fù)載量，提高了生物反應(yīng)池的容積負(fù)荷，還能為不同種群的微生物提供不同的附著空間，形成不同的生化反應(yīng)功能區(qū)，提高生物膜載體對(duì)水沖擊的適應(yīng)能力。
文檔編號(hào)C02F3/00GK202246220SQ20112038768
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者桑軍強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院