CN202785790U - 一种生物膜载体 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种生物膜载体，该生物膜载体包括开口球面（1），在所述开口球面之内设置有两个相交的分隔翅片（2），该分隔翅片与开口球面的内壁连接的外侧边形成为与该内壁相适应的弧形，两个分隔翅片分别沿直径设置从而将开口球面（1）分别分为四个分隔空间。通过上述结构，使该生物膜载体具有理想的空隙率、通气性能和过水性能，并且增加了该生物膜载体的比表面积，加大了单位体积载体的微生物负载量，提高了生物反应池的容积负荷，还能为不同种群的微生物提供不同的附着空间，形成不同的生化反应功能区，提高生物膜载体对水冲击的适应能力。

Description

一种生物膜载体
技术领域
本实用新型涉及一种生物膜载体，具体地，涉及一种用于废水处理的生物膜载体。
背景技术
生物接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法，是介于活性污泥法与生物滤池之间的生物处理技术，即在生物接触氧化池内装填一定数量的生物膜载体，利用生长在载体上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的污染物氧化分解，达到废水净化目的。生物接触氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的优点，该工艺具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点，自出现以来得到了越来越多研究者的重视，目前已经被广泛应用于各行各业的污水处理系统。
生物膜载体作为微生物赖以栖息的场所，是生物接触氧化法的核心部分，其性能优劣直接决定着工艺的处理效果和投资效益。通常，生物接触氧化法使用的悬浮载体密度接近于水，使用时直接放置与生物接触氧化池中，微生物在载体表面生长，形成一层复杂的生物膜，在曝气时载体固定或者悬浮于水中，使膜、液、气三相充分接触，从而使得污染物质快速降解。
生物接触氧化法的生物膜载体形状一般为环状或立体球形等，形状规则，空隙率大，比表面积从几百到几千不等。载体多采用聚烯烃类（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，生物载体主要有固定式载体、悬挂式载体（软性、半软性、组合式载体）、悬浮载体及新型生物载体等。但是，在实际应用中，这些载体在挂膜速度、挂膜量及膜与载体的紧密度方面存在不足。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种生物膜载体，该生物膜载体具有较大的比表面积和良好的挂膜性能。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种生物膜载体，其中，该生物膜载体包括开口球面，该开口球面的高度为H，开口球面半径为R，在所述开口球面之内设置有两个相交的分隔翅片，该分隔翅片与所述开口球面的内壁连接的外侧边形成为与该内壁相适应的弧形，所述两个分隔翅片分别沿直径设置从而将所述开口球面分别分为四个分隔空间。
优选地，所述开口球面为两端切除部分球冠的球面。
优选地，所述开口球面为顶端切除部分球冠的半球面。
优选地，所述四个分隔空间中分别沿径向方向设置长度小于底面半径的短翅片，所述短翅片与所述开口球面的内壁连接的外侧边形成为与该内壁相适应的弧形。
优选地，所述两个分隔翅片相互垂直，每个所述分隔空间中的所述短翅片的数量相等。
优选地，所述短翅片的内侧边沿所述开口球面的高度方向延伸，所有所述短翅片的内侧边距离所述开口球面的中心轴线的距离均为R1。
优选地，所述分隔翅片和短翅片延伸到所述开口球面的外侧形成外翅片，所有所述外翅片的外侧边距离所述开口球面的中心轴线的距离均为R2。
优选地，所述球体的内表面和/或外表面和/或所述分隔翅片和/或所述短翅片和/或所述外翅片为光滑表面和/或波纹状表面和/或具有突起的表面。
优选地，所述开口球面和所述翅片的厚度为0.05mm-5mm。
优选地，所述开口球面的高度半径比H/R为0.2-0.9。
优选地，R1/R为0.2-0.8。
优选地，R2/R为1.01-1.25。
优选地，所述短翅片为4-20个。
优选地，所述生物膜载体的比重为0.90-0.99。
通过上述技术方案，本实用新型的生物膜载体包括开口球面，该开口球面之内设置有多个翅片。通过上述结构，使该生物膜载体具有理想的空隙率、通气性能和过水性能，并且增加了该生物膜载体的比表面积，加大了单位体积载体的微生物负载量，提高了生物反应池的容积负荷，还能为不同种群的微生物提供不同的附着空间，形成不同的生化反应功能区，提高生物膜载体对水冲击的适应能力。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型一种实施方式的生物膜载体的侧视图；
图2是本实用新型一种实施方式的生物膜载体的俯视图；
图3是本实用新型另一种实施方式的生物膜载体的侧视图；
图4是本实用新型另一种实施方式的生物膜载体的俯视图。
附图标记说明
1 开口球面            2 分隔翅片
3 短翅片              4 外翅片
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指示说明书附图中所示的方向，“内、外”通常是指本实用新型的生物膜载体的球面所围的空间的内部和外部。
本实用新型提供一种生物膜载体，其中，该生物膜载体包括开口球面1，该开口球面1的高度为H，球面半径为R，在所述开口球面1之内设置有两个相交的分隔翅片2，该分隔翅片2与所述开口球面1的内壁连接的外侧边形成为与该内壁相适应的弧形，所述两个分隔翅片2分别沿直径设置从而将所述开口球面1分别分为四个分隔空间。
首先需要说明的是，本实用新型提供的生物膜载体包括开口球面1，该开口球面1指将在球面上设置有开口，以便流体流过，而且该开口可以对称地设置也可以不对称地设置。为了便于描述，并不同于普通意义上所认为的球面。而且该球面并不是实心的，而是中空的球面，在该开口球面中设置有多个翅片等结构。这样，本实用新型的生物膜载体具有理想的空隙率，流体能够较为顺畅地通过该生物膜载体，而且还能增大载体的比表面积，加大微生物的负载量，并提高生化反应的速率。
如图1和3所示，该开口球面1的高度H指该开口球面1的高度H指该开口球面1在工作状态下的高度，如果对于开口对称设置的开口球面1，该高度H可以指相对称的开口的边缘之间的平面间距离。的相互平行的平面之间的距离为H，球面半径R指该开口球面1所在的球面的半径为R。其中，在开口球面1的内壁上设置有两个相交的分隔翅片2，该分隔翅片2的外侧边与该开口球面1的内壁相连并形成为与该内壁相适应地弧形。
通过上述技术方案，本实用新型的生物膜载体包括开口球面1，开口球面1之内设置有多个翅片。通过上述结构，使该生物膜载体具有理想的空隙率、通气性能和过水性能，并且增加了该生物膜载体的比表面积，加大了单位体积载体的微生物负载量，提高了生物反应池的容积负荷，还能为不同种群的微生物提供不同的附着空间，形成不同的生化反应功能区，提高生物膜载体对水冲击的适应能力。
优选地，所述开口球面1为两端切除部分球冠的球面。
在本实用新型中，对该生物膜载体的开口球面1的具体开口形式并不加以限制。但是，在本实用新型的一种优选实施方式中，该开口球面1优选为两端切除部分球冠的球面。这样该开口球面就具有相互平行的上边缘和下边缘，该开口球面1的高度H指该开口球面1的相互平行的上下边缘之间的距离为H。
优选地，所述开口球面1为顶端切除部分球冠的半球面。
在本实用新型的另一种优选实施方式中，该开口球面1为顶端切除部分球冠的半球面。这样该开口球面1的顶端和半球面的底端就成为相互平行的上边缘和下边缘，该开口球面1的高度H即指该开口球面的相互平行的上边缘和下边缘之间的距离为H。
需要说明的是，本实用新型的生物膜载体的开口球面1可以有多种实施方式，此处仅例举其中两种优选的实施方式，但是本实用新型并不限于此。以下对本实用新型的生物膜载体的进一步限定均能够适用于上述两种优选实施方式。
优选地，所述四个分隔空间中分别沿径向方向设置长度小于底面半径的短翅片3，所述短翅片3与所述开口球面1的内壁连接的外侧边形成为与该内壁相适应的弧形。
在本实施方式中，在四个分隔空间中还沿径向设置有短翅片3。需要说明的是，短翅片3的长度指翅片沿径向方向上的长度，由于开口球面1在高度方向上的截面圆的半径逐渐变化，因此短翅片3在开口球面1的高度方向上的各个截面圆上的长度也逐渐变化，但是总得来说，短翅片3在每个截面圆上的长度都小于该截面圆的半径。另外，本实用新型对短翅片3的高度并不加以限制，通常短翅片3的高度应当小于或等于开口球面1的高度，如图1和3所示，短翅片3的上侧边优选地与开口球面1的上边缘共面。而翅片可以具有上下侧边也可以不具有上下侧边，例如当短翅片3在截面圆上的长度随着高度的变化为0时即不存在上下侧边。
优选地，所述两个分隔翅片2相互垂直，每个所述分隔空间中的所述短翅片3的数量相等。
在本优选实施方式中，更优选地，如图2和4所示，该两个相交的分隔翅片2相互垂直地设置以将所述开口球面1内部的空间均分为四个分隔空间。另外，每个分隔空间中的短翅片3的数量相等，更优选地，该短翅片3均匀分布，这样就将该四个相等的分隔空间继续等分，从而将整个开口球面1内部的空间均匀分布。
优选地，所述短翅片3的内侧边沿所述开口球面1的高度方向延伸，所有所述短翅片3的内侧边距离所述开口球面1的中心轴线的距离均为R1。
在此优选实施方式中，所有短翅片3的长度都相等，并且短翅片3的内侧边距离开口球面1的中心轴线的距离为R1。这样的结构使得本实用新型的生物膜载体的开口球面1的内部空间较为均匀的有规律分布，使得穿过该开口球面1流动的水流的分布较为均匀，从而使得开口球面1内部的生物膜所承受的水流冲击较为均匀。
优选地，所述分隔翅片2和短翅片3延伸到所述开口球面1的外侧形成外翅片4，所有所述外翅片4的外侧边距离所述开口球面1的中心轴线的距离均为R2。
在此优选实施方式中，所有外翅片4的长度都相等，并且外翅片4的内侧边距离开口球面1的中心轴线的距离为R2。这样的结构使得本实用新型的生物膜载体的开口球面1的内部空间较为均匀的有规律分布，使得穿过该开口球面1流动的水流的分布较为均匀，从而使得开口球面1内部的生物膜所承受的水流冲击较为均匀。
优选地，所述半球体1的内表面和/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为光滑表面和/或波纹状表面和/或具有突起的表面。
在本优选实施方式中，半球体的内表面和/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的表面可以为光滑表面、波纹状表面或者具有突起的表面。而且，波纹状表面也可以采用多种形式，例如锯齿形波纹表满、圆弧形波纹表面或者其他波纹状表面等。此外，半球体的内表面和/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，在如图2和4所示的优选实施方式中，外翅片23采用光滑的表面，长翅片21和短翅片22均采用具有突起的表面，而且突起优选为锯齿形突起，开口球面1的内壁和外壁也均采用光滑表面。
这样的表面形式可以根据需要适当地增大生物膜载体的比表面积。而且对于水流的冲击力也能起到很好的缓冲作用，从而使得生物膜载体表面的生物膜不易流失。
优选地，所述开口球面1和所述翅片的厚度为0.05mm-5mm。优选地，所述开口球面1的高度半径比H/R为0.2-0.9。优选地R1/R为0.2-0.8。优选地R2/R为1.01-1.25。优选地，所述短翅片3为4-20个。
以上例举了本实用新型的生物膜载体的优选实施方式的尺寸参数，优选地在上述范围内选择生物膜载体的制造尺寸，能够获得较好的污水处理效果。但是本实用新型并不限于此，可以根据实际需要而制造。
优选地，所述生物膜载体的比重为0.90-0.99。由于本实用新型的生物膜载体通常需要悬浮在水中，因此选择比重略小于水的材料来制造，从而使得该生物膜载体能够较好地悬浮在污水中。通常，本实用新型的生物膜载体选择有机高分子材料，一般采用聚乙烯或聚丙烯等材料。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (14)

1.一种生物膜载体，其特征在于，该生物膜载体包括开口球面（1），该开口球面（1）的高度为H，开口球面半径为R，在所述开口球面（1）之内设置有两个相交的分隔翅片（2），该分隔翅片（2）与所述开口球面（1）的内壁连接的外侧边形成为与该内壁相适应的弧形，所述两个分隔翅片（2）分别沿直径设置从而将所述球面（1）分别分为四个分隔空间。
2.根据权利要求1所述的生物膜载体，其特征在于，所述开口球面（1）为两端切除部分球冠的球面。
3.根据权利要求1所述的生物膜载体，其特征在于，所述开口球面（1）为顶端切除部分球冠的半球面。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的生物膜载体，其特征在于，所述四个分隔空间中分别沿径向方向设置长度小于底面半径的短翅片（3），所述短翅片（3）与所述开口球面（1）的内壁连接的外侧边形成为与该内壁相适应的弧形。
5.根据权利要求4所述的生物膜载体，其特征在于，所述两个分隔翅片（2）相互垂直，每个所述分隔空间中的所述短翅片（3）的数量相等。
6.根据权利要求4所述的生物膜载体，其特征在于，所述短翅片（3）的内侧边沿所述开口球面（1）的高度方向延伸，所有所述短翅片（3）的内侧边距离所述开口球面（1）的中心轴线的距离均为R1。
7.根据权利要求4所述的生物膜载体，其特征在于，所述分隔翅片（2）和短翅片（3）延伸到所述开口球面（1）的外侧形成外翅片（4），所有所述外翅片（4）的外侧边距离所述开口球面（1）的中心轴线的距离均为R2。
8.根据权利要求4所述的生物膜载体，其特征在于，所述开口球面（1）的内表面和/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）为光滑表面和/或波纹状表面和/或具有突起的表面。
9.根据权利要求4所述的生物膜载体，其特征在于，所述开口球面（1）和所述翅片的厚度为0.05mm-5mm。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的生物膜载体，其特征在于，所述开口球面（1）的高度半径比H/R为0.2-0.9。
11.根据权利要求6所述的生物膜载体，其特征在于，R1/R为0.2-0.8。
12.根据权利要求7所述的生物膜载体，其特征在于，R2/R为1.01-1.25。
13.根据权利要求4所述的生物膜载体，其特征在于，所述短翅片（3）为4-20个。
14.根据权利要求1-3中任意一项所述的生物膜载体，其特征在于，所述生物膜载体的比重为0.90-0.99。
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