專(zhuān)利名稱(chēng)：一種無(wú)紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉(zhuǎn)盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉(zhuǎn)盤(pán)，屬于環(huán)境保護(hù)、 水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
生物轉(zhuǎn)盤(pán)開(kāi)創(chuàng)于20世紀(jì)五六十年代的聯(lián)邦德國(guó)，是一種高效的污水生物處理技術(shù)。傳統(tǒng)的生物轉(zhuǎn)盤(pán)主要由生物盤(pán)片、接觸反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動(dòng)裝置所構(gòu)成。根據(jù)污水處理所需的要求，生物轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片全部浸入或部分浸入充滿(mǎn)污水的接觸反應(yīng)槽內(nèi)，在驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)下，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)一起以一定的速度不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，生物轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片交替與廢水和空氣接觸，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的轉(zhuǎn)動(dòng)后，生物盤(pán)片上將附著一層生物膜。當(dāng)生物轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片轉(zhuǎn)入廢水中時(shí)，生物膜中的微生物吸附污水中的底物并對(duì)其進(jìn)行降解，微生物在這一降解過(guò)程中獲取能量進(jìn)行自身繁殖；當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)出廢水時(shí)，空氣不斷地溶解到生物轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片的水膜中去， 增加其溶解氧。生物轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片上的生物膜交替地與廢水和空氣接觸，從而形成了一個(gè)連續(xù)的覆氧、吸附、傳質(zhì)、氧化降解的污水生物處理過(guò)程。我國(guó)從70年代初開(kāi)始引進(jìn)生物轉(zhuǎn)盤(pán)技術(shù)，并對(duì)其展開(kāi)了廣泛的科學(xué)研究，不僅使其在生活污水和城市廢水處理方面得到了廣泛的應(yīng)用，而且在化纖、石化、印染、制革、造紙等行業(yè)的工業(yè)廢水處理領(lǐng)域也得到了相應(yīng)的應(yīng)用，并取得了良好的效果。作為一種生物處理技術(shù)，生物轉(zhuǎn)盤(pán)因其具有系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活、安裝便捷、操作簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、無(wú)需污泥回流、系統(tǒng)運(yùn)行可靠、操作和運(yùn)行費(fèi)用低、同時(shí)在較短的接觸時(shí)間就可得到較好的凈化效果等優(yōu)點(diǎn)而倍受?chē)?guó)內(nèi)外研究者的青睞，并取得較多的研究成果。
生物盤(pán)片材質(zhì)的選擇及其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于生物轉(zhuǎn)盤(pán)的處理去除效率至關(guān)重要。目前國(guó)內(nèi)外常用的生物盤(pán)片材料有波紋塑料板、玻璃鋼板、不銹鋼、泡沫塑料等，這些生物盤(pán)片在實(shí)際應(yīng)用中大都顯示出生物盤(pán)片形狀單一、比表面積小、掛膜性能差、單位體積生物盤(pán)片的生物量較少、處理效率低、使用壽命短等缺點(diǎn)，難以滿(mǎn)足去除污染物濃度較高的污水。 因此，研發(fā)一種比表面積大、掛膜性能好、生物量大、質(zhì)輕耐腐蝕、處理效率高的經(jīng)濟(jì)新型生物轉(zhuǎn)盤(pán)具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的生物轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片比表面積小、掛膜性能差、單位體積生物盤(pán)片的生物量較少、處理效率低等不足，本發(fā)明提出一種無(wú)紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉(zhuǎn)盤(pán)，本生物轉(zhuǎn)盤(pán)比表面積大、掛膜性能好、生物量大、質(zhì)輕耐腐蝕、處理效率高。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)解決方案如下一種無(wú)紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉(zhuǎn)盤(pán)，包括若干生物盤(pán)片和轉(zhuǎn)軸， 其特征在于所有生物盤(pán)片平行排布，在相鄰兩生物盤(pán)片間設(shè)有圓筒 網(wǎng)，圓筒網(wǎng)直徑與生物盤(pán)片直徑匹配，圓筒網(wǎng)兩端固定在對(duì)應(yīng)的生物盤(pán)片上；一轉(zhuǎn)軸套筒從所有的生物盤(pán)片和圓筒網(wǎng)中心穿過(guò)，轉(zhuǎn)軸從轉(zhuǎn)軸套筒中穿過(guò)并固定在一起可同步轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸套筒為高分子塑料套管；生物盤(pán)片采用高分子塑料制成并在其外包裹無(wú)紡布層；每個(gè)圓筒網(wǎng)內(nèi)的兩端分別設(shè)有與其對(duì)應(yīng)的生物盤(pán)片平行的生物膜保護(hù)網(wǎng)，生物膜保護(hù)網(wǎng)與無(wú)紡布層保持一定間距以保護(hù)無(wú)紡布上所掛的生物膜；圓筒網(wǎng)和兩生物膜保護(hù)網(wǎng)之間形成填料室，每個(gè)圓筒網(wǎng)內(nèi)的填料室通過(guò)三個(gè)垂直于轉(zhuǎn)抽套管的填料室隔網(wǎng)在圓周方向等角度分隔為三個(gè)小填料室；每個(gè)小填料室內(nèi)填充有生物載體填料。
所述生物膜保護(hù)網(wǎng)與對(duì)應(yīng)的無(wú)紡布層的距離為5mm。
所述每個(gè)小填料室對(duì)應(yīng)的圓筒網(wǎng)上設(shè)置有可開(kāi)合的門(mén)，門(mén)的面積為與其對(duì)應(yīng)的圓筒網(wǎng)面積的1/3，打開(kāi)該門(mén)能方便的更換生物載體填料。
所述圓筒網(wǎng)、生物膜保護(hù)網(wǎng)和填料室隔網(wǎng)均為不銹鋼金屬網(wǎng)，該不銹鋼金屬網(wǎng)網(wǎng)孔小于生物載體填料大小以阻止生物載體填料通過(guò)，絲徑為廣1. 6_。
所述生物載體填料有效比表面積> 500m2/m3，直徑為Φ 10πιπΓΦ60πιπι，體積填充率為 30% 50%。
本發(fā)明生物轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片采用高分子塑料制成并在其表面包裹一層無(wú)紡布，無(wú)紡布孔隙度大，表面粗糙，有利于微生物的附著生長(zhǎng)和繁殖；轉(zhuǎn)籠主體兩端設(shè)置有生物膜保護(hù)網(wǎng)層，以防止轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中生物轉(zhuǎn)籠中的生物載體填料撞擊生物盤(pán)片上的生物膜而導(dǎo)致其脫落，因此該生物盤(pán)片的掛膜周期短，盤(pán)片上生物膜的附著性能好；轉(zhuǎn)籠內(nèi)填料室中填充較大比表面積的生物載體填料，大大增加了生物轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片的生物膜量。
總之，本發(fā)明生物轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)基質(zhì)混合均勻，傳質(zhì)效果良好，大大增強(qiáng)了生物轉(zhuǎn)盤(pán)的污染物去除性能。


圖1-本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2-本發(fā)明生物盤(pán)片和生物膜保護(hù)網(wǎng)的組合結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3-生物轉(zhuǎn)籠主體部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4-生物轉(zhuǎn)籠內(nèi)部填料室及其表面可開(kāi)合的門(mén)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-生物盤(pán)片；2_無(wú)紡布層；3_轉(zhuǎn)軸套筒；4_生物膜保護(hù)網(wǎng)；5_可開(kāi)合的門(mén)； 6-轉(zhuǎn)軸；7-圓筒網(wǎng)；8-填料室；9_生物載體填料；10_填料室隔網(wǎng)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
參見(jiàn)圖1-圖4， 本發(fā)明無(wú)紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉(zhuǎn)盤(pán)，包括若干生物生物盤(pán)片I和轉(zhuǎn)軸6。所有生物生物盤(pán)片I平行排布，在相鄰兩生物盤(pán)片I間設(shè)有圓筒網(wǎng)7，即生物盤(pán)片比圓筒網(wǎng)數(shù)量多一個(gè)，圓筒網(wǎng)7直徑與生物盤(pán)片I直徑匹配，圓筒網(wǎng) 7兩端固定在對(duì)應(yīng)的生物盤(pán)片I上。一轉(zhuǎn)軸套筒3從所有的生物盤(pán)片I和圓筒網(wǎng)7中心穿過(guò)，轉(zhuǎn)軸套筒3套在轉(zhuǎn)軸6上，轉(zhuǎn)軸6由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸套筒3與轉(zhuǎn)軸6用螺絲固定可同步轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸套筒3為高分子塑料套管，除了用于固定轉(zhuǎn)盤(pán)和填料室隔網(wǎng)，同時(shí)還能防止轉(zhuǎn)軸銹蝕。
生物盤(pán)片I采用高分子塑料制成(經(jīng)打磨后的聚丙乙烯)并在其外包裹無(wú)紡布層 2，無(wú)紡布孔隙度大，表面粗糙，非常有利于微生物的附著生長(zhǎng)和繁殖。每個(gè)圓筒網(wǎng)7內(nèi)的兩端分別設(shè)有與生物盤(pán)片平行的生物膜保護(hù)網(wǎng)4，生物膜保護(hù)網(wǎng)4與無(wú)紡布層2保持一定間距(實(shí)際為5mm)以保護(hù)無(wú)紡布上所掛的生物膜，即防止轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中填料室中的生物載體填料撞擊生物盤(pán)片上的生物膜而導(dǎo)致其脫落。圓筒網(wǎng)7和其內(nèi)的兩生物膜保護(hù)網(wǎng)4之間形成填料室8，每個(gè)圓筒網(wǎng)內(nèi)的填料室8通過(guò)三個(gè)垂直于轉(zhuǎn)軸套筒3的填料室隔網(wǎng)10在圓周方向等角度分隔為三個(gè)小填料室，即每個(gè)小填料室均為頂角為120°的扇面，每個(gè)小填料室內(nèi)填充有較大比表面積的生物載體填料9，大大增加了反應(yīng)器內(nèi)的生物膜量，進(jìn)而增強(qiáng)了生物轉(zhuǎn)盤(pán)的去除性能。填料室分隔為三個(gè)小填料室可以確保生物轉(zhuǎn)籠的穩(wěn)定性、填料的流化性和傳質(zhì)的均勻性。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，在轉(zhuǎn)軸套筒上設(shè)有插槽，填料室隔網(wǎng)安裝在插槽中。
本發(fā)明的圓筒網(wǎng)7、生物膜保護(hù)網(wǎng)4、填料室隔網(wǎng)10和轉(zhuǎn)軸套筒3構(gòu)成生物轉(zhuǎn)籠。
所述每個(gè)小填料室對(duì)應(yīng)的圓筒網(wǎng)7上設(shè)置有可開(kāi)合的門(mén)5，門(mén)的面積為與其對(duì)應(yīng)的圓筒網(wǎng)面積的1/3左右，以打開(kāi)該門(mén)能方便的更換生物載體填料。所述圓筒網(wǎng)7、生物膜保護(hù)網(wǎng)4和填料室隔網(wǎng)10均為不銹鋼金屬網(wǎng)，該不銹鋼金屬網(wǎng)網(wǎng)孔小于生物載體填料大小以阻止生物載體填料通過(guò)，孔徑為4 10mm，絲徑為1 1· 6mm。
所述生物載體填料有效比表面積> 500m2/m3，直徑為Φ 10πιπΓΦ60πιπι，體積填充率為 30% 50%。
以下介紹一個(gè)生物轉(zhuǎn)盤(pán)實(shí)施例及污水處理效果生物轉(zhuǎn)籠長(zhǎng)度為60mm，生物盤(pán)片材質(zhì)采用經(jīng)打磨后的聚丙乙烯，生物盤(pán)片直徑為 150mm，生物盤(pán)片總面積為O. 35m2，包裹的無(wú)紡布層厚度為5mm，生物盤(pán)片上生物膜保護(hù)網(wǎng)與無(wú)紡布的距離為5mm，金屬網(wǎng)孔徑為4. 75mm，絲徑1mm，目數(shù)為5目，轉(zhuǎn)盤(pán)氧化槽的有效容積為20L，轉(zhuǎn)籠內(nèi)填充青島思普潤(rùn)水處理有限公司研發(fā)生產(chǎn)的生物載體填料SPR-1 (其有效比表面積為500m2/m3)，填充率為30%，轉(zhuǎn)速為2 4r/min，進(jìn)水有機(jī)物平均生物盤(pán)片負(fù)荷為 16 20gC0D/ (m2 ·(!)，進(jìn)水 NH4+-N 平均盤(pán)面負(fù)荷為 8 10gNH4+-N/ (m2*d)，HRT 為 12 16h 時(shí)， 有機(jī)物和氨氮的平均去除率均可達(dá)到90%以上。該生物轉(zhuǎn)盤(pán)去除污染物性能良好，造價(jià)低廉且質(zhì)量較輕，運(yùn)行成本也較節(jié)省，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
本生物轉(zhuǎn)盤(pán)的使用方法和工作過(guò)程該生物轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片在啟動(dòng)運(yùn)行之前，先往填料室中填充一定體積填充率(一般為 309Γ509Ο且具有較大比表面積的生物載體填料9，再根據(jù)實(shí)際處理情況以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。 當(dāng)生物轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片I和轉(zhuǎn)籠中填料浸入廢水中時(shí)，生物膜中的微生物吸附污水中的底物并對(duì)其進(jìn)行降解，微生物在這一降解過(guò)程中獲取能量進(jìn)行自身繁殖；當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)和轉(zhuǎn)籠中生物填料轉(zhuǎn)出廢水時(shí)，空氣不斷地溶解到生物膜表層的水膜中去，增加其溶解氧。生物膜交替與廢水和空氣接觸，從而形成了一個(gè)連續(xù)的覆氧、吸附、傳質(zhì)、氧化降解的污水生物處理過(guò)程。
最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉(zhuǎn)盤(pán)，包括若干生物盤(pán)片(I)和轉(zhuǎn)軸(6)，其特征在于所有生物盤(pán)片(I)平行排布，在相鄰兩生物盤(pán)片(I)間設(shè)有圓筒網(wǎng)(7)，圓筒網(wǎng)直徑與生物盤(pán)片直徑匹配，圓筒網(wǎng)(7)兩端固定在對(duì)應(yīng)的生物盤(pán)片(I)上；一轉(zhuǎn)軸套筒(3)從所有的生物盤(pán)片和圓筒網(wǎng)中心穿過(guò)，轉(zhuǎn)軸(6)從轉(zhuǎn)軸套筒(3)中穿過(guò)并固定在一起可同步轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸套筒(3)為高分子塑料套管；生物盤(pán)片采用高分子塑料制成并在其外包裹無(wú)紡布層(2);每個(gè)圓筒網(wǎng)內(nèi)的兩端分別設(shè)有與生物盤(pán)片平行的生物膜保護(hù)網(wǎng)(4)， 生物膜保護(hù)網(wǎng)(4)與無(wú)紡布層(2)保持一定間距以保護(hù)無(wú)紡布上所掛的生物膜；圓筒網(wǎng)(7) 和兩生物膜保護(hù)網(wǎng)(4 )之間形成填料室(8 )，每個(gè)圓筒網(wǎng)內(nèi)的填料室(8 )通過(guò)三個(gè)垂直于轉(zhuǎn)軸套筒(3)的填料室隔網(wǎng)(10)在圓周方向等角度分隔為三個(gè)小填料室；每個(gè)小填料室內(nèi)填充有生物載體填料(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉(zhuǎn)盤(pán)，其特征在于所述生物膜保護(hù)網(wǎng)(4)與對(duì)應(yīng)的無(wú)紡布層(2)的距離為5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉(zhuǎn)盤(pán)，其特征在于所述每個(gè)小填料室對(duì)應(yīng)的圓筒網(wǎng)上設(shè)置有可開(kāi)合的門(mén)(5)，門(mén)的面積為與其對(duì)應(yīng)的圓筒網(wǎng)面積的1/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉(zhuǎn)盤(pán)，其特征在于所述圓筒網(wǎng)(7)、生物膜保護(hù)網(wǎng)(4)和填料室隔網(wǎng)(10)均為不銹鋼金屬網(wǎng)，該不銹鋼金屬網(wǎng)網(wǎng)孔小于生物載體填料大小以阻止生物載體填料通過(guò)，絲徑為廣1. 6_。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉(zhuǎn)盤(pán)，其特征在于所述生物載體填料(9)有效比表面積> 500m2/m3，直徑為Φ IOmnTΦ60mm，體積填充率為 30% 50%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉(zhuǎn)盤(pán)，包括若干生物盤(pán)片，在相鄰兩生物盤(pán)片間設(shè)有圓筒網(wǎng)，圓筒網(wǎng)兩端固定在對(duì)應(yīng)的生物盤(pán)片上。一轉(zhuǎn)軸套筒從所有的生物盤(pán)片和圓筒網(wǎng)中心穿過(guò)，轉(zhuǎn)軸從轉(zhuǎn)軸套筒中穿過(guò)并固定在一起可同步轉(zhuǎn)動(dòng)。生物盤(pán)片采用高分子塑料制成并在其外包裹無(wú)紡布層；每個(gè)圓筒網(wǎng)內(nèi)的兩端分別設(shè)有與其對(duì)應(yīng)的生物盤(pán)片平行的生物膜保護(hù)網(wǎng)，每個(gè)填料室通過(guò)三個(gè)填料室隔網(wǎng)分隔為三個(gè)小填料室。本發(fā)明生物盤(pán)片的掛膜周期短，盤(pán)片上生物膜的附著性能好，生物轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)基質(zhì)混合均勻，傳質(zhì)效果良好，增強(qiáng)了反應(yīng)器的去除污染物性能。
文檔編號(hào)C02F3/08GK103058360SQ20131001892
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者郭勁松, 朱友利, 方芳, 周安興, 李震濤, 張呈, 劉智萍, 張強(qiáng) 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)