CN2294253Y - 一种生物炭流化床发泡载体 - Google Patents

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Abstract

本实用新型为一种用于好氧生物炭流化床的载体,属于废水处理领域。本实用新型由球形网笼(1)和球形发泡体(4)两部分构成,球形网笼(1)是用坚固耐磨损的工程塑料注塑而成,矩形网孔(2)、发泡体(4)是以合成树脂为制作材料,活性炭粘结在发泡体表面上,载体内孔开口,有圆筒形孔(5)相通,加快传质速率;载体的密度可根据需要方便地调整。可作为好氧生物炭流化床载体,亦可作为厌氧生物滤床的填料。

Description

一种生物炭流化床发泡载体
本实用新型为一种用于好氧生物炭流化床的载体，也可用作厌氧或兼氧生物滤床的填料，属于废水处理领域。
本实用新型是在“生物炭流化床反应器”(专利申请号96229016·5)的基础上，对该专利技术中的流化载体和球形网笼作重要改进。例如在应用于低BOD废水时，生物膜数量少，活性炭容易脱落而流失；海绵内孔孔径太小，液体、气体在海绵内流动不畅；两半球合成采用胶水粘合等不足。
本实用新型旨在克服上述生物炭流化床反应器存在的缺陷，提供一种生物炭流化床发泡载体，使球形网笼内发泡体的空隙增加，比表面积提高，增大微生物寄居的表面和空间，加快传质速率，提高生化处理废水的效率；同时通过球形网笼的结构和材质的改变，使发泡体不被磨损，进一步提高其实用价值。
本实用新型所提供的一种生物炭流化床载体，是由工程塑料注塑而成的球形网笼(1)和有粉末活性炭的发泡体(4)两部分构成。球形网笼是由两个半球面通过倒钩(3)和插口结合而成；球形网笼的直径为50-150mm，其球面上按经线、纬线构成矩形网孔(2)；网孔的边长为20-25mm，网孔的转角处为弧形；经线、纬线的横截面为等边三角形，外底是球面的一部份，宽约为3mm；发泡体的外形呈球形，球体内有若干条相互平行的直径为10mm的园形孔(5)穿透球体；发泡体的内孔(6)是开口的，孔径为2-4mm；发泡体的空隙率大于98％；在发泡体内孔表面上粘有粉末活性炭，载体的密度为0.9～1.2g/ml。
本实用新型的结构附图说明如下：
图1：一种生物炭流化床发泡载体的球形网笼的半球面的结构俯示图。
图2：一种生物炭流化床发泡载体的球形网笼的半球面结构侧视图。
图3：一种生物炭流化床发泡载体的球形网笼的半球面结构部分剖面图。
图4、5：一种生物炭流化床发泡载体的发泡体结构示意图。
球形网笼1、矩形网孔2、倒钩3、发泡体4、园筒形孔5、内孔6。
以下通过实施例及附图，对本实用新型的一种生物炭流化床发泡载体结构和特点进行详细说明。
本实用新型的一种生物炭流化床发泡载体由球形网笼(1)和发泡体(4)两部分组成。发泡体用聚氨酯为结构材料，配以活性炭和发泡剂，在模型内发泡而成。球形网笼(1)是用UPVC或增强聚丙烯等注塑成半球体，再由两个半球体结合而成。球形网笼(1)的直径50-150mm。在球面上均布若干矩形网孔(2)，矩形网孔(2)边长为20-25mm。以直径为120mm的网笼为例，每只半球面均5根纬线。在赤道附近均布16根径线构成了53只矩形网孔(图1、2)。矩形网孔的转角处为弧形。这样可以提高网笼的耐撕裂强度。经线和纬线的横截面为等边三角形，等边三角形的外底是球面的一部分，宽3mm。半球的赤道部分，每90°为一段，整个赤道共分四段，其中二段为槽构，二段为插片。按槽沟、插片、槽沟、插片的顺序间隔排列。赤道的插片段厚2mm，高3mm(图3A-A)，每一插片段的底部有两对向下伸出的倒钩(3)，倒钩(3)厚度2mm，下伸4mm(图3B-B)，其中钩长2mm，每对倒钩(3)宽10mm，钩的方向沿赤道方向向两侧伸出。赤道的槽沟段，宽6mm、高4mm、沟宽2mm、深2mm(图3C-C)，沟底有两只方孔。将两只半球网笼按90°错开，使一只半球的插片段插入另一只半球的槽沟段、倒钩穿过方孔钩住孔的底沿。整个赤道共8对倒钩和8只孔，把两只半球牢固地结合成一个球体。
装在球形网笼(1)内的发泡体(4)是微生物的载体，要提高微生物处理污水的效率，就必须为微生物提供良好的生存繁衍条件。鉴于发泡体(4)为微生物提供的比表面比接触氧化法的比表面高几十倍。而用容积负荷表示的实际效率仅提高0.3-2倍。显然，在提高了比表面以后，薄弱环节是传质速率。提高传质速率的途径是加快液体、气体在发泡体(4)中的流动速度和缩短扩散距离，而做到这二点，就必须增加流动通道。而增加流动通道必定降低比表面。从比表面和容积负荷的变化率来判断，为了提高液体、气体的通道，把发泡体的比表面降低5-10倍也是合理的。
本实用新型生物炭流化床发泡载体在以下几个方面作了改进：发泡体(4)的外形基本上仍是球形，但直径略小，允许发泡体在网笼内有少量的移动，在发泡体内有若干相互平行的园筒形孔(6)，孔径约10mm，按等边三角形排列，孔中心距24mm(图4)。发泡体内孔是开孔的，内孔孔径2-4mm。发泡体的空隙率超过98％。发泡体内含粉末活性炭约10％，让活性炭粘结在内孔孔壁上，并有相当数量的表面裸露在外。以上措施实现了活性炭不会脱落、流失；大量高活性的微生物长在孔内壁的活性炭表面上；发泡体中的园筒形孔与内孔短距离相通，能够缩短扩散距离，加快传质速率，提高容积负荷。
本实用新型的一种生物炭流化床发泡载体，不论是球形网笼(1)，还是笼内的发泡体(4)都是极难生物降解的材料制成。发泡体(4)虽不耐磨损，但被耐磨损的网笼保护着。因此整体是耐磨损的。由于体积大，在流化床中水的出口处容易被截留，不会流失。
本实用新型一种生物炭流化床发泡载体的密度可以随意调整，从0.9-11g/ml。调整的方法是向发泡体塞入一个特定密度的园柱体。当载体应用于好氧生物炭流化床时，整体的密度应大一些，用作厌氧和兼氧滤床填料时，整体密度应低一些。床层厚度大时，密度应更接近于1，反之其密度与水的密度相差多一些。
本实用新型提供的一种生物炭流化床发泡载体，适用于化工、医药、印染、纺织、造纸和城市生活废水的生化处理。如作为好氧生物炭流化床的载体，也可用作厌氧或兼氧生物滤床的填料，具较高的实际应用价值和处理效果。

Claims (4)

1、一种生物炭流化床发泡载体，其特征在于：载体由工程塑料注塑而成的球形网笼(1)和含有粉末活性碳的发泡体(4)两部分构成。
2、按照权利要求1所述的一种生物碳流化床发泡载体，其特征在于所述的球形网笼(1)是由两个半球面通过倒钩(3)和插口结合而成；球形网笼的直径为50-150mm，其球面上按经线、纬线构成矩形(2)网孔；矩形网孔(2)的边长20-25mm，网孔的转角处为弧形；经线、纬线的横截面为等边三角形；外底是球面的一部分，宽约为3mm。
3、按照权利要求1所述的一种生物炭流化床发泡载体，其特征在于所述的发泡体(4)的外形呈球体，空隙率大于98％；球体内有若干条相互平行的直径为10mm的园筒形孔(5)穿透球体，发泡体的内孔(6)是开口的，孔径为2-4mm，在发泡体内孔表面上粘有粉末活性炭。
4、按照权利要球1所述的一种生物炭流化床发泡载体，其特征在于所述的载体密度为0.9-1.1g/ml。
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