CN101767864B - 植株型鸟巢式生物载体 - Google Patents

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Abstract

一种植株型鸟巢式生物载体，它主要由中空浮体、生物膜载体、串珠式支架连接绳、连接绳组合件和固定环组成，所述的生物膜载体采用多孔状海绵体作为生物膜载体材料，所述的生物膜载体通过可摆动载体固定件固定连接在所述串珠式支架连接绳上；所述的串珠式支架连接绳每单元至少四组，其上端与中空浮体上的至少四个圆孔分别相连接，下端穿过一固定架上与中空浮体上的至少四个圆孔相对应的圆孔、利用串珠式支架连接绳上设置的卡棍与固定架孔位上设置的卡口作相对固定，串珠式支架连接绳的延伸部分下端同样设置有卡棍；所述的连接绳组合件分别设置有至少四个圆孔，圆孔位部设置有卡口，所述的至少四组连接绳的下端卡棍分别穿过相对应的圆孔后与卡口作固定连接；它具有结构简单，连接安全可靠，扣接方便简单等特点。

Description

植株型鸟巢式生物载体
技术领域
本发明涉及的是一种采用了全新结构和材料的生物载体，属于水和废水处理，特别是涉及微污染水和废水生物膜处理法的技术领域。
背景技术
生物膜处理法是一种被广泛采用的水和废水生物处理技术。生物膜处理法的特点是细菌和菌类微生物和原生动物、后生动物等微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物粘泥——生物膜。生物膜反应池内充装生物载体，载体浸没在曝气充氧的废水中，废水以一定的流速流经填料。填料上布满生物膜，废水中的有机污染物被生物膜上的微生物吸附降解，转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质，废水得到净化，老化的生物膜不断脱落更新。
生物膜废水处理技术具有下列特点：具有较高的容积负荷和处理效率，生物量高；不易出现污泥膨胀问题；对进水水质、水量的冲击负荷的适应能力强。即使在间歇运行条件下，仍能保持较好的处理效果；污泥生成量少，沉淀性能好。一般不需要污泥回流，运行管理方便。
生物膜的载体(也称为生物填料)是生物膜废水处理工艺的关键部件，它直接影响处理效果；同时，它的费用在生物膜处理系统的建设费用中占的比重较大，所以采用合适的载体非常重要。
生物膜载体一般应采用轻质、高强、防腐蚀、易于挂膜、比表面积大和空隙率高的组合体，还要求水力阻力小、化学和生物稳定性好、经久耐用、价格合理等。
常用的生物膜载体，可分为蜂窝状、束状、筒状、列管状、波纹状、板状、网状、盾状、圆环辐射状、不规则粒状以及球状等。按材质分则有塑料、玻璃钢、纤维、陶瓷等。目前国内常用的纤维状悬挂式生物载体，一般为分为软性、半软性纤维载体、弹性填料、组合载体、以及可自由摆动式填料。这类载体的主要优点有价格低、挂膜速度较快、空隙率高、耐腐蚀、水力阻力小等。但是软性生物膜载体有易结团、使用寿命短的缺点；弹性填料一般比表面积较小，生物膜量有限；组合填料加工比较复杂。可自由摆动式填料，能够有效促进生物膜的更新和加强生物膜反应器内传质速率，而且安装简便。但由于其载体材料仍然为软性纤维或弹性填料或组合填料，使其仍然没有从根本上克服以上提到的缺点。因此，开发比表面积大、易挂膜、可自由摆动、传质速率快、现场安装简便、使用寿命长、造价低、适合工厂化生产组合的新型生物膜组合载体对于促进生物膜废水处理技术发展和应用有着重要的意义。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种比表面积大、易挂膜、可自由摆动、传质速率快、现场安装简便、使用寿命长、造价低、适合工厂化生产组合的鸟巢式植株型可摆动生物膜组合载体。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：它主要由中空浮体、生物膜载体、串珠式支架连接绳、连接绳组合件和固定环组成，其特征在于所述的生物膜载体采用多孔状海绵体作为生物膜载体材料，所述的生物膜载体通过可摆动载体固定件固定连接在所述串珠式支架连接绳上；所述的串珠式支架连接绳每单元至少四组，其上端与中空浮体上的至少四个圆孔分别相连接，下端穿过一固定架上与中空浮体上的至少四个圆孔相对应的圆孔、利用串珠式支架连接绳上设置的卡棍与固定架孔位上设置的卡口作相对固定，串珠式支架连接绳的延伸部分下端同样设置有卡棍；所述的连接绳组合件分别设置有至少四个圆孔，圆孔位部设置有卡口，所述的至少四组连接绳的下端卡棍分别穿过相对应的圆孔后与卡口作固定连接；连接绳组合件的下端设置有连接口。
所述的所述的串珠式支架连接绳上设置有若干个支架，每两个支架中心距离在8cm-20cm之间，每个支架两端设有一对对称的、用以与可摆动载体固定件一端设有的开放式圆孔作活动连接的圆轴。
所述的串珠式支架连接绳每单元九组，其上端与中空浮体上的九个圆孔分别相连接，下端穿过固定架上与中空浮体上的九个圆孔相对应的九个圆孔；所述的连接绳组合件分别设置有九个圆孔，圆孔位部设置有卡口，九组串珠式支架连接绳的下端卡棍分别穿过连接绳组合件相对应的九个圆孔后与卡口作固定连接；连接绳组合件通过一过渡连接带连接与可固定于污水池池底的固定环，并在过渡连接带上设置有可以自行扣连的锁扣。
所述的生物膜载体材料采用多孔状海绵体，载体表面及内部空隙为微生物附着生长提供了较大的表面积和稳定的环境，载体良好的表面特性使得挂膜能够在短时间内完成。载体上成熟的生物膜中除生长有真菌、丝状菌和菌胶团外，还生长各种捕食细菌的原生动物和后生动物，形成稳定的食物链，可使污泥产生量减少。由于该生物膜载体材料是半软性材料，挂膜后的自然下垂与自由摆动会使脱膜更新容易。
所述的串珠式支架连接绳上端与中空浮体，串珠式支架连接绳下端与固定圆架以及串珠式支架连接绳与连接绳组合件均采用嵌入式扣件连接，连接安全可靠，扣接方便简单。
生物膜载体根据实际需要，单元块体可大可小，由可摆动载体固定件固定后，安装在串珠式支架连接绳上的支架轴上，可作上下大于30度的角度摆动。进入工地现场安装时，按要求将固定环固定在池底，用过渡连接带将连接绳组合件和固定环扣连即可；上述部件全部可在工厂内生产组装完成。每一个单元为一个包装。
在运行状态中，鸟巢式植株型可摆动生物膜载体组合件下端固定在池底固定环上，因中空浮体的作用，生物膜载体组合件在水中展开。在曝气的作用下，由于可摆动载体固定件与支架的活动连接，生物膜载体在水中上下摆动，犹似仿生水草，使气、液、膜得到充分掺混接触交换，生物膜能有效的大量地在载体上着床，保持良好的活性和空隙可变性。而且在运行过程中，气体在污水三维流动的带动下，互相碰撞并被处于蠕动状态的生物载体不断切割汽泡变成小的气泡，增加了氧的利用率，可以减少曝气量，达到节能的效果。本生物载体对各种微生物的适应性强，可广泛应用于各种水体。
本发明所述的载体的比表面积约为500～2000m2/m3以上，载体空隙率大于99％，使用该载体的生物膜反应池中生物膜量可达1×105mg/L以上。用于废水处理时，本生物载体曝气用气水比为6-15。用于微污染水和景观水体处理时，可采用人工曝气或依靠水面复氧的方式。本生物膜组合载体的使用寿命在10年以上。
本发明采用一组一件包装，储存、运输、安装十分方便。它具有实用性、新颖性、先进性，是一种生物载体更新换代产品。
附图说明
图1是本发明所述的挂膜状态结构示意图。
图2是本发明所述的曝气状态结构示意图。
图3是本发明所述的串珠式支架连接绳与可摆动载体固定件结构示意图。
图4是本发明在安装前未展开时的示意图。
图5是本发明在展开时的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细介绍：附图1、2所示，该生物膜组合载体采用了一种植株型结构形式。它由中空浮体1、生物膜载体2、可摆动载体固定件3、串珠式支架连接绳4、固定架5、连接绳组合件6、过渡连接带7、固定环8组合而成。中空浮体1上按一定的距离设有九个圆孔，串珠式支架连接绳4上端设有卡棍，穿过中空浮体的圆孔卡入作固定连接。见图3所示，串珠式支架连接绳4上按需要和要求设置若干个支架9，支架两端分别有两组圆轴10，可摆动载体固定件3的一端设计有一对开放式圆孔11，可以卡入圆轴10，生物膜载体2装置于可摆动载体固定件3后，压片13上的可锁圆孔通过可摆动载体固定件3上设置的扣柱12将生物膜载体2固定，同时锁住开放式圆孔部位。通过限位设置，可摆动载体固定件3带着生物膜载体2在曝气的作用下可在支架圆轴10上作上下大于30度的自由摆动。如此九组分别固定在中空浮体1的九只圆孔中。串珠式支架连接绳4的下端穿过固定圆架5上与中空浮体1相对应的九只圆孔，利用支架与固定圆架5圆孔上设置的卡口作固定连接。九根连接绳的延长部分的顶端设置有卡棍，分别与连接绳组合件6上相对应的孔位卡口作固定连接。连接绳组合件6的下端有穿孔位设计，将过渡连接带7连上，连同固定环8成为一个完整的鸟巢式植株型可摆动生物膜组合载体产品。图4所示的是安装前未展开(或包装时)的产品示意图，图5是展开时的产品示意图。安装时，按要求将固定环固定在池底，用过渡连接带将连接绳组合件和固定环扣连即可。

Claims (3)

1.一种植株型鸟巢式生物载体，它主要由中空浮体、生物膜载体、串珠式支架连接绳、连接绳组合件和固定环组成，其特征在于所述的生物膜载体(2)采用多孔状海绵体作为生物膜载体材料，所述的生物膜载体(2)通过可摆动载体固定件(3)固定连接在所述串珠式支架连接绳(4)上；所述的串珠式支架连接绳(4)每单元至少四组，其上端与中空浮体(1)上的至少四个圆孔分别相连接，下端穿过一固定架(5)上与中空浮体(1)上的至少四个圆孔相对应的圆孔、利用串珠式支架连接绳上设置的卡棍与固定架(5)孔位上设置的卡口作相对固定，串珠式支架连接绳的延伸部分下端同样设置有卡棍；所述的连接绳组合件(6)分别设置有至少四个圆孔，圆孔位部设置有卡口，所述的至少四组连接绳的下端卡棍分别穿过相对应的圆孔后与卡口作固定连接；连接绳组合件(6)的下端设置有连接口。
2.根据权利要求1所述的植株型鸟巢式生物载体，其特征在于所述的串珠式支架连接绳(4)上设置有若干个支架，每两个支架中心距离在8cm-20cm之间，每个支架两端设有一对对称的、用以与可摆动载体固定件(3)一端设有的开放式圆孔作活动连接的圆轴。
3.根据权利要求1或2所述的植株型鸟巢式生物载体，其特征在于所述的串珠式支架连接绳(4)每单元九组，其上端与中空浮体(1)上的九个圆孔分别相连接，下端穿过固定架(5)上与中空浮体(1)上的九个圆孔相对应的九个圆孔；所述的连接绳组合件(6)分别设置有九个圆孔，圆孔位部设置有卡口，九组串珠式支架连接绳的下端卡棍分别穿过连接绳组合件(6)相对应的九个圆孔后与卡口作固定连接；连接绳组合件(6)通过一过渡连接带(7)连接与可固定于污水池池底的固定环(8)，并在过渡连接带(7)上设置有可以自行扣连的锁扣。
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