一種無紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉盤的製作方法
2023-07-03 21:32:56 1
專利名稱：一種無紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉盤的製作方法
技術領域：
本發明涉及無紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉盤，屬於環境保護、 水處理設備技術領域。
技術背景
生物轉盤開創於20世紀五六十年代的聯邦德國，是一種高效的汙水生物處理技術。傳統的生物轉盤主要由生物碟片、接觸反應槽、轉軸及驅動裝置所構成。根據汙水處理所需的要求，生物轉盤碟片全部浸入或部分浸入充滿汙水的接觸反應槽內，在驅動裝置的傳動下，轉軸帶動轉盤一起以一定的速度不停地轉動，生物轉盤碟片交替與廢水和空氣接觸，經過一段時間的轉動後，生物碟片上將附著一層生物膜。當生物轉盤碟片轉入廢水中時，生物膜中的微生物吸附汙水中的底物並對其進行降解，微生物在這一降解過程中獲取能量進行自身繁殖；當轉盤轉出廢水時，空氣不斷地溶解到生物轉盤碟片的水膜中去， 增加其溶解氧。生物轉盤碟片上的生物膜交替地與廢水和空氣接觸，從而形成了一個連續的覆氧、吸附、傳質、氧化降解的汙水生物處理過程。我國從70年代初開始引進生物轉盤技術，並對其展開了廣泛的科學研究，不僅使其在生活汙水和城市廢水處理方面得到了廣泛的應用，而且在化纖、石化、印染、製革、造紙等行業的工業廢水處理領域也得到了相應的應用，並取得了良好的效果。作為一種生物處理技術，生物轉盤因其具有系統設計靈活、安裝便捷、操作簡單、適應性強、無需汙泥回流、系統運行可靠、操作和運行費用低、同時在較短的接觸時間就可得到較好的淨化效果等優點而倍受國內外研究者的青睞，並取得較多的研究成果。
生物碟片材質的選擇及其結構的設計對於生物轉盤的處理去除效率至關重要。目前國內外常用的生物碟片材料有波紋塑料板、玻璃鋼板、不鏽鋼、泡沫塑料等，這些生物碟片在實際應用中大都顯示出生物碟片形狀單一、比表面積小、掛膜性能差、單位體積生物碟片的生物量較少、處理效率低、使用壽命短等缺點，難以滿足去除汙染物濃度較高的汙水。 因此，研發一種比表面積大、掛膜性能好、生物量大、質輕耐腐蝕、處理效率高的經濟新型生物轉盤具有重要意義。
發明內容
針對現有技術存在的生物轉盤碟片比表面積小、掛膜性能差、單位體積生物碟片的生物量較少、處理效率低等不足，本發明提出一種無紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉盤，本生物轉盤比表面積大、掛膜性能好、生物量大、質輕耐腐蝕、處理效率高。
本發明實現上述目的的技術解決方案如下一種無紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉盤，包括若干生物碟片和轉軸， 其特徵在於所有生物碟片平行排布，在相鄰兩生物碟片間設有圓筒 網，圓筒網直徑與生物碟片直徑匹配，圓筒網兩端固定在對應的生物碟片上；一轉軸套筒從所有的生物碟片和圓筒網中心穿過，轉軸從轉軸套筒中穿過並固定在一起可同步轉動，轉軸套筒為高分子塑料套管；生物碟片採用高分子塑料製成並在其外包裹無紡布層；每個圓筒網內的兩端分別設有與其對應的生物碟片平行的生物膜保護網，生物膜保護網與無紡布層保持一定間距以保護無紡布上所掛的生物膜；圓筒網和兩生物膜保護網之間形成填料室，每個圓筒網內的填料室通過三個垂直於轉抽套管的填料室隔網在圓周方向等角度分隔為三個小填料室；每個小填料室內填充有生物載體填料。
所述生物膜保護網與對應的無紡布層的距離為5mm。
所述每個小填料室對應的圓筒網上設置有可開合的門，門的面積為與其對應的圓筒網面積的1/3，打開該門能方便的更換生物載體填料。
所述圓筒網、生物膜保護網和填料室隔網均為不鏽鋼金屬網，該不鏽鋼金屬網網孔小於生物載體填料大小以阻止生物載體填料通過，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%。
本發明生物轉盤碟片採用高分子塑料製成並在其表面包裹一層無紡布，無紡布孔隙度大，表面粗糙，有利於微生物的附著生長和繁殖；轉籠主體兩端設置有生物膜保護網層，以防止轉動過程中生物轉籠中的生物載體填料撞擊生物碟片上的生物膜而導致其脫落，因此該生物碟片的掛膜周期短，碟片上生物膜的附著性能好；轉籠內填料室中填充較大比表面積的生物載體填料，大大增加了生物轉盤碟片的生物膜量。
總之，本發明生物轉盤內基質混合均勻，傳質效果良好，大大增強了生物轉盤的汙染物去除性能。
圖1-本發明結構示意圖。
圖2-本發明生物碟片和生物膜保護網的組合結構示意圖。
圖3-生物轉籠主體部分結構示意圖。
圖4-生物轉籠內部填料室及其表面可開合的門結構示意圖。
圖中1-生物碟片；2_無紡布層；3_轉軸套筒；4_生物膜保護網；5_可開合的門； 6-轉軸；7-圓筒網；8-填料室；9_生物載體填料；10_填料室隔網。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
參見圖1-圖4， 本發明無紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉盤，包括若干生物生物碟片I和轉軸6。所有生物生物碟片I平行排布，在相鄰兩生物碟片I間設有圓筒網7，即生物碟片比圓筒網數量多一個，圓筒網7直徑與生物碟片I直徑匹配，圓筒網 7兩端固定在對應的生物碟片I上。一轉軸套筒3從所有的生物碟片I和圓筒網7中心穿過，轉軸套筒3套在轉軸6上，轉軸6由驅動裝置驅動其轉動，轉軸套筒3與轉軸6用螺絲固定可同步轉動。轉軸套筒3為高分子塑料套管，除了用於固定轉盤和填料室隔網，同時還能防止轉軸鏽蝕。
生物碟片I採用高分子塑料製成(經打磨後的聚丙乙烯)並在其外包裹無紡布層 2，無紡布孔隙度大，表面粗糙，非常有利於微生物的附著生長和繁殖。每個圓筒網7內的兩端分別設有與生物碟片平行的生物膜保護網4，生物膜保護網4與無紡布層2保持一定間距(實際為5mm)以保護無紡布上所掛的生物膜，即防止轉動過程中填料室中的生物載體填料撞擊生物碟片上的生物膜而導致其脫落。圓筒網7和其內的兩生物膜保護網4之間形成填料室8，每個圓筒網內的填料室8通過三個垂直於轉軸套筒3的填料室隔網10在圓周方向等角度分隔為三個小填料室，即每個小填料室均為頂角為120°的扇面，每個小填料室內填充有較大比表面積的生物載體填料9，大大增加了反應器內的生物膜量，進而增強了生物轉盤的去除性能。填料室分隔為三個小填料室可以確保生物轉籠的穩定性、填料的流化性和傳質的均勻性。實際設計時，在轉軸套筒上設有插槽，填料室隔網安裝在插槽中。
本發明的圓筒網7、生物膜保護網4、填料室隔網10和轉軸套筒3構成生物轉籠。
所述每個小填料室對應的圓筒網7上設置有可開合的門5，門的面積為與其對應的圓筒網面積的1/3左右，以打開該門能方便的更換生物載體填料。所述圓筒網7、生物膜保護網4和填料室隔網10均為不鏽鋼金屬網，該不鏽鋼金屬網網孔小於生物載體填料大小以阻止生物載體填料通過，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%。
以下介紹一個生物轉盤實施例及汙水處理效果生物轉籠長度為60mm，生物碟片材質採用經打磨後的聚丙乙烯，生物碟片直徑為 150mm，生物碟片總面積為O. 35m2，包裹的無紡布層厚度為5mm，生物碟片上生物膜保護網與無紡布的距離為5mm，金屬網孔徑為4. 75mm，絲徑1mm，目數為5目，轉盤氧化槽的有效容積為20L，轉籠內填充青島思普潤水處理有限公司研發生產的生物載體填料SPR-1 (其有效比表面積為500m2/m3)，填充率為30%，轉速為2 4r/min，進水有機物平均生物碟片負荷為 16 20gC0D/ (m2 ·(!)，進水 NH4+-N 平均盤面負荷為 8 10gNH4+-N/ (m2*d)，HRT 為 12 16h 時， 有機物和氨氮的平均去除率均可達到90%以上。該生物轉盤去除汙染物性能良好，造價低廉且質量較輕，運行成本也較節省，具有廣闊的市場應用前景。
本生物轉盤的使用方法和工作過程該生物轉盤碟片在啟動運行之前，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，再根據實際處理情況以一定的轉速轉動。 當生物轉盤碟片I和轉籠中填料浸入廢水中時，生物膜中的微生物吸附汙水中的底物並對其進行降解，微生物在這一降解過程中獲取能量進行自身繁殖；當轉盤和轉籠中生物填料轉出廢水時，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，從而形成了一個連續的覆氧、吸附、傳質、氧化降解的汙水生物處理過程。
最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技 術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種無紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉盤，包括若干生物碟片(I)和轉軸(6)，其特徵在於所有生物碟片(I)平行排布，在相鄰兩生物碟片(I)間設有圓筒網(7)，圓筒網直徑與生物碟片直徑匹配，圓筒網(7)兩端固定在對應的生物碟片(I)上；一轉軸套筒(3)從所有的生物碟片和圓筒網中心穿過，轉軸(6)從轉軸套筒(3)中穿過並固定在一起可同步轉動，轉軸套筒(3)為高分子塑料套管；生物碟片採用高分子塑料製成並在其外包裹無紡布層(2);每個圓筒網內的兩端分別設有與生物碟片平行的生物膜保護網(4)， 生物膜保護網(4)與無紡布層(2)保持一定間距以保護無紡布上所掛的生物膜；圓筒網(7) 和兩生物膜保護網(4 )之間形成填料室(8 )，每個圓筒網內的填料室(8 )通過三個垂直於轉軸套筒(3)的填料室隔網(10)在圓周方向等角度分隔為三個小填料室；每個小填料室內填充有生物載體填料(9)。
2.根據權利要求1所述的無紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉盤，其特徵在於所述生物膜保護網(4)與對應的無紡布層(2)的距離為5mm。
3.根據權利要求1所述的無紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉盤，其特徵在於所述每個小填料室對應的圓筒網上設置有可開合的門(5)，門的面積為與其對應的圓筒網面積的1/3。
4.根據權利要求1所述的無紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉盤，其特徵在於所述圓筒網(7)、生物膜保護網(4)和填料室隔網(10)均為不鏽鋼金屬網，該不鏽鋼金屬網網孔小於生物載體填料大小以阻止生物載體填料通過，絲徑為廣1. 6_。
5.根據權利要求1所述的無紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉盤，其特徵在於所述生物載體填料(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
本發明公開了一種無紡布包裹與生物載體填料填充相組合的生物轉盤，包括若干生物碟片，在相鄰兩生物碟片間設有圓筒網，圓筒網兩端固定在對應的生物碟片上。一轉軸套筒從所有的生物碟片和圓筒網中心穿過，轉軸從轉軸套筒中穿過並固定在一起可同步轉動。生物碟片採用高分子塑料製成並在其外包裹無紡布層；每個圓筒網內的兩端分別設有與其對應的生物碟片平行的生物膜保護網，每個填料室通過三個填料室隔網分隔為三個小填料室。本發明生物碟片的掛膜周期短，碟片上生物膜的附著性能好，生物轉盤內基質混合均勻，傳質效果良好，增強了反應器的去除汙染物性能。
文檔編號C02F3/08GK103058360SQ20131001892
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月18日 優先權日2013年1月18日
發明者郭勁松, 朱友利, 方芳, 周安興, 李震濤, 張呈, 劉智萍, 張強 申請人:重慶大學