專利名稱：一種生物膜載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實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，利用生長在載體上的生物膜和充分供應(yīng)的氧氣，通過生物氧化作用，將廢水中的污染物氧化分解，達到廢水凈化目的。生物接觸氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點，該工藝具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等特點，自出現(xiàn)以來得到了越來越多研究者的重視，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，使用時直接放置與生物接觸氧化池中，微生物在載體表面生長，形成一層復(fù)雜的生物膜，在曝氣時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。

實用新型內(nèi)容本實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。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種生物膜載體，其中，該生物膜載體包括開口球面，該開口球面的高度為H，開口球面半徑為R，在所述開口球面之內(nèi)設(shè)置有兩個相交的分隔翅片，該分隔翅片與所述開口球面的內(nèi)壁連接的外側(cè)邊形成為與該內(nèi)壁相適應(yīng)的弧形，所述兩個分隔翅片分別沿直徑設(shè)置從而將所述開口球面分別分為四個分隔空間。優(yōu)選地，所述開口球面為兩端切除部分球冠的球面。優(yōu)選地，所述開口球面為頂端切除部分球冠的半球面。優(yōu)選地，所述四個分隔空間中分別沿徑向方向設(shè)置長度小于底面半徑的短翅片，所述短翅片與所述開口球面的內(nèi)壁連接的外側(cè)邊形成為與該內(nèi)壁相適應(yīng)的弧形。優(yōu)選地，所述兩個分隔翅片相互垂直，每個所述分隔空間中的所述短翅片的數(shù)量相等。優(yōu)選地，所述短翅片的內(nèi)側(cè)邊沿所述開口球面的高度方向延伸，所有所述短翅片的內(nèi)側(cè)邊距離所述開口球面的中心軸線的距離均為札。[0012]優(yōu)選地，所述分隔翅片和短翅片延伸到所述開口球面的外側(cè)形成外翅片，所有所述外翅片的外側(cè)邊距離所述開口球面的中心軸線的距離均為R2。優(yōu)選地，所述球體的內(nèi)表面和/或外表面和/或所述分隔翅片和/或所述短翅片和/或所述外翅片為光滑表面和/或波紋狀表面和/或具有突起的表面。優(yōu)選地，所述開口球面和所述翅片的厚度為O. 05mm-5mm。優(yōu)選地，所述開口球面的高度半徑比Η/R為O. 2-0. 9。優(yōu)選地，R1/! 為O. 2-0. 8。優(yōu)選地，R2/R為 I. 01-1. 25。優(yōu)選地，所述短翅片為4-20個。優(yōu)選地，所述生物膜載體的比重為O. 90-0. 99。通過上述技術(shù)方案，本實用新型的生物膜載體包括開口球面，該開口球面之內(nèi)設(shè)置有多個翅片。通過上述結(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載量,提高了生物反應(yīng)池的容積負荷，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)，提高生物膜載體對水沖擊的適應(yīng)能力。本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中圖I是本實用新型一種實施方式的生物膜載體的側(cè)視圖；圖2是本實用新型一種實施方式的生物膜載體的俯視圖；圖3是本實用新型另一種實施方式的生物膜載體的側(cè)視圖；圖4是本實用新型另一種實施方式的生物膜載體的俯視圖。附圖標記說明I開口球面2分隔翅片3短翅片4外翅片
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。在本實用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指示說明書附圖中所示的方向，“內(nèi)、外”通常是指本實用新型的生物膜載體的球面所圍的空間的內(nèi)部和外部。本實用新型提供一種生物膜載體，其中，該生物膜載體包括開口球面1，該開口球面I的高度為H，球面半徑為R，在所述開口球面I之內(nèi)設(shè)置有兩個相交的分隔翅片2，該分隔翅片2與所述開口球面I的內(nèi)壁連接的外側(cè)邊形成為與該內(nèi)壁相適應(yīng)的弧形，所述兩個分隔翅片2分別沿直徑設(shè)置從而將所述開口球面I分別分為四個分隔空間。首先需要說明的是，本實用新型提供的生物膜載體包括開口球面1，該開口球面I指將在球面上設(shè)置有開口，以便流體流過，而且該開口可以對稱地設(shè)置也可以不對稱地設(shè)置。為了便于描述，并不同于普通意義上所認為的球面。而且該球面并不是實心的，而是中空的球面，在該開口球面中設(shè)置有多個翅片等結(jié)構(gòu)。這樣，本實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，加大微生物的負載量，并提高生化反應(yīng)的速率。如圖I和3所示，該開口球面I的高度H指該開口球面I的高度H指該開口球面I在工作狀態(tài)下的高度，如果對于開口對稱設(shè)置的開口球面1，該高度H可以指相對稱的開口的邊緣之間的平面間距離。的相互平行的平面之間的距離為H，球面半徑R指該開口球面I所在的球面的半徑為R。其中，在開口球面I的內(nèi)壁上設(shè)置有兩個相交的分隔翅片2，該分隔翅片2的外側(cè)邊與該開口球面I的內(nèi)壁相連并形成為與該內(nèi)壁相適應(yīng)地弧形。通過上述技術(shù)方案，本實用新型的生物膜載體包括開口球面1，開口球面I之內(nèi)設(shè)置有多個翅片。通過上述結(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載量,提高了生物反應(yīng)池的容積負荷，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)，提高生物膜載體對水沖擊的適應(yīng)能力。優(yōu)選地，所述開口球面I為兩端切除部分球冠的球面。在本實用新型中，對該生物膜載體的開口球面I的具體開口形式并不加以限制。但是，在本實用新型的一種優(yōu)選實施方式中，該開口球面I優(yōu)選為兩端切除部分球冠的球面。這樣該開口球面就具有相互平行的上邊緣和下邊緣，該開口球面I的高度H指該開口球面I的相互平行的上下邊緣之間的距離為H。優(yōu)選地，所述開口球面I為頂端切除部分球冠的半球面。在本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式中，該開口球面I為頂端切除部分球冠的半球面。這樣該開口球面I的頂端和半球面的底端就成為相互平行的上邊緣和下邊緣，該開口球面I的高度H即指該開口球面的相互平行的上邊緣和下邊緣之間的距離為H。需要說明的是，本實用新型的生物膜載體的開口球面I可以有多種實施方式，此處僅例舉其中兩種優(yōu)選的實施方式，但是本實用新型并不限于此。以下對本實用新型的生物膜載體的進一步限定均能夠適用于上述兩種優(yōu)選實施方式。優(yōu)選地，所述四個分隔空間中分別沿徑向方向設(shè)置長度小于底面半徑的短翅片3，所述短翅片3與所述開口球面I的內(nèi)壁連接的外側(cè)邊形成為與該內(nèi)壁相適應(yīng)的弧形。在本實施方式中，在四個分隔空間中還沿徑向設(shè)置有短翅片3。需要說明的是，短翅片3的長度指翅片沿徑向方向上的長度，由于開口球面I在高度方向上的截面圓的半徑逐漸變化，因此短翅片3在開口球面I的高度方向上的各個截面圓上的長度也逐漸變化，但是總得來說，短翅片3在每個截面圓上的長度都小于該截面圓的半徑。另外，本實用新型對短翅片3的高度并不加以限制，通常短翅片3的高度應(yīng)當小于或等于開口球面I的高度，如圖I和3所示，短翅片3的上側(cè)邊優(yōu)選地與開口球面I的上邊緣共面。而翅片可以具有上下側(cè)邊也可以不具有上下側(cè)邊，例如當短翅片3在截面圓上的長度隨著高度的變化為O時即不存在上下側(cè)邊。優(yōu)選地，所述兩個分隔翅片2相互垂直，每個所述分隔空間中的所述短翅片3的數(shù)
量相等。[0044]在本優(yōu)選實施方式中，更優(yōu)選地，如圖2和4所示，該兩個相交的分隔翅片2相互垂直地設(shè)置以將所述開口球面I內(nèi)部的空間均分為四個分隔空間。另外，每個分隔空間中的短翅片3的數(shù)量相等，更優(yōu)選地，該短翅片3均勻分布，這樣就將該四個相等的分隔空間繼續(xù)等分，從而將整個開口球面I內(nèi)部的空間均勻分布。優(yōu)選地，所述短翅片3的內(nèi)側(cè)邊沿所述開口球面I的高度方向延伸，所有所述短翅片3的內(nèi)側(cè)邊距離所述開口球面I的中心軸線的距離均為R1。在此優(yōu)選實施方式中，所有短翅片3的長度都相等，并且短翅片3的內(nèi)側(cè)邊距離開口球面I的中心軸線的距離為I。這樣的結(jié)構(gòu)使得本實用新型的生物膜載體的開口球面I的內(nèi)部空間較為均勻的有規(guī)律分布，使得穿過該開口球面I流動的水流的分布較為均勻，從而使得開口球面I內(nèi)部的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和短翅片3延伸到所述開口球面I的外側(cè)形成外翅片4，所有所述外翅片4的外側(cè)邊距離所述開口球面I的中心軸線的距離均為R2?！ぴ诖藘?yōu)選實施方式中，所有外翅片4的長度都相等，并且外翅片4的內(nèi)側(cè)邊距離開口球面I的中心軸線的距離為r2。這樣的結(jié)構(gòu)使得本實用新型的生物膜載體的開口球面I的內(nèi)部空間較為均勻的有規(guī)律分布，使得穿過該開口球面I流動的水流的分布較為均勻，從而使得開口球面I內(nèi)部的生物膜所承受的水流沖擊較為均勻。優(yōu)選地，所述半球體I的內(nèi)表面和/或外表面和/或所述分隔翅片2和/或所述短翅片3和/或所述外翅片4為光滑表面和/或波紋狀表面和/或具有突起的表面。在本優(yōu)選實施方式中，半球體的內(nèi)表面和/或外表面，以及所有翅片，包括分隔翅片2、短翅片3和外翅片4的表面可以為光滑表面、波紋狀表面或者具有突起的表面。而且，波紋狀表面也可以采用多種形式，例如鋸齒形波紋表滿、圓弧形波紋表面或者其他波紋狀表面等。此外，半球體的內(nèi)表面和/或外表面，以及所有翅片，包括分隔翅片2、短翅片3和外翅片4可以具有不同的表面特征，在如圖2和4所示的優(yōu)選實施方式中，外翅片23采用光滑的表面，長翅片21和短翅片22均采用具有突起的表面，而且突起優(yōu)選為鋸齒形突起，開口球面I的內(nèi)壁和外壁也均米用光滑表面。這樣的表面形式可以根據(jù)需要適當?shù)卦龃笊锬ぽd體的比表面積。而且對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，所述開口球面I和所述翅片的厚度為O. 05mm-5mm。優(yōu)選地，所述開口球面I的高度半徑比Η/R為O. 2-0. 9。優(yōu)選地R1/! 為O. 2-0. 8。優(yōu)選地R2/R為I. 01-1. 25。優(yōu)選地，所述短翅片3為4-20個。以上例舉了本實用新型的生物膜載體的優(yōu)選實施方式的尺寸參數(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。但是本實用新型并不限于此，可以根據(jù)實際需要而制造。優(yōu)選地，所述生物膜載體的比重為O. 90-0. 99。由于本實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，本實用新型的生物膜載體選擇有機高分子材料，一般采用聚乙烯或聚丙烯等材料。以上結(jié)合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應(yīng)當視為本實用新型所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種生物膜載體，其特征在于，該生物膜載體包括開口球面(1)，該開口球面(I)的高度為H，開口球面半徑為R，在所述開口球面(I)之內(nèi)設(shè)置有兩個相交的分隔翅片(2)，該分隔翅片(2)與所述開口球面(I)的內(nèi)壁連接的外側(cè)邊形成為與該內(nèi)壁相適應(yīng)的弧形，所述兩個分隔翅片(2)分別沿直徑設(shè)置從而將所述球面(I)分別分為四個分隔空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物膜載體，其特征在于，所述開口球面(I)為兩端切除部分球冠的球面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物膜載體，其特征在于，所述開口球面(I)為頂端切除部分球冠的半球面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的生物膜載體，其特征在于，所述四個分隔空間中分別沿徑向方向設(shè)置長度小于底面半徑的短翅片(3)，所述短翅片(3)與所述開口球面(O的內(nèi)壁連接的外側(cè)邊形成為與該內(nèi)壁相適應(yīng)的弧形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物膜載體，其特征在于，所述兩個分隔翅片(2)相互垂直， 每個所述分隔空間中的所述短翅片(3)的數(shù)量相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物膜載體，其特征在于，所述短翅片(3)的內(nèi)側(cè)邊沿所述開口球面(I)的高度方向延伸，所有所述短翅片(3)的內(nèi)側(cè)邊距離所述開口球面(I)的中心軸線的距離均為R1。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物膜載體，其特征在于，所述分隔翅片(2)和短翅片(3)延伸到所述開口球面(I)的外側(cè)形成外翅片(4 )，所有所述外翅片(4 )的外側(cè)邊距離所述開口球面(I)的中心軸線的距離均為R2。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物膜載體，其特征在于，所述開口球面(I)的內(nèi)表面和/或外表面和/或所述分隔翅片(2)和/或所述短翅片(3)和/或所述外翅片(4)為光滑表面和/或波紋狀表面和/或具有突起的表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物膜載體，其特征在于，所述開口球面(I)和所述翅片的厚度為 O. 05mm-5mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的生物膜載體，其特征在于，所述開口球面(I)的高度半徑比H/R為O. 2-0. 9。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物膜載體，其特征在于，R1ZR為O.2-0. 8。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物膜載體，其特征在于，R2/R為I.01-1. 25。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物膜載體，其特征在于，所述短翅片(3)為4-20個。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的生物膜載體，其特征在于，所述生物膜載體的比重為 O. 90-0. 99。
專利摘要本實用新型公開了一種生物膜載體，該生物膜載體包括開口球面(1)，在所述開口球面之內(nèi)設(shè)置有兩個相交的分隔翅片(2)，該分隔翅片與開口球面的內(nèi)壁連接的外側(cè)邊形成為與該內(nèi)壁相適應(yīng)的弧形，兩個分隔翅片分別沿直徑設(shè)置從而將開口球面(1)分別分為四個分隔空間。通過上述結(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載量，提高了生物反應(yīng)池的容積負荷，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)，提高生物膜載體對水沖擊的適應(yīng)能力。
文檔編號C02F3/10GK202785790SQ20122043530
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者桑軍強 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院