CN103755008B - 一种新型流化床生物膜载体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型流化床生物膜载体，包括一倾斜设计的中空圆柱体，中空圆柱体的内部有同轴的环形圆柱体，中空圆柱体与环形圆柱体通过肋壁连接，肋壁以中空圆柱体的圆心为中心环形阵列均布，相邻的肋壁与中空圆柱体以及环形圆柱体包围成形为格室。环形圆柱体内部有肋壁分割成形的格室。中空圆柱体纵向倾斜角度θ为10°-30°，优选θ为15°。中空圆柱体的外圆周表面设有锯齿。本发明生物膜载体内部的格室相当于若干“房间”，提供微生物生产的大面积的最适宜环境；斜度设计更有利于微生物的新陈代谢，更有利于微生物的生长和脱落。
Description
技术领域
本发明涉及一种流化床生物膜载体，尤其是涉及一种结构进行改进实现比表面积最大化并且挂膜后真密度接近于水的新型流化床生物膜载体。
背景技术
目前，流化床类似的工艺的动力消耗主要集中在曝气上，普通流化床所采用的介质多为火山岩、砂砾、天然沸石、珍珠岩、石英砂、无烟煤、活性炭、陶粒等，密度均大于水，使其完全流化消耗的动力大，并且后期处理、回收利用较难，成本高。
类似如中国专利CN102942284A、一种生物流化床载体及处理废水的方法，提出对焦末为原料，进行工艺处理，使得载体具有不规则的外形、粗糙的表面以及较大的比表面积，尽管类似工艺对介质进行改进，仍摆脱不了不易回收处理等缺陷，并且挂膜后比重大于水，沉降在水中，使得载体在反应器内移动硫化所消耗的动力较大。
针对现有技术存在的上述不足，提出本发明。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种载体密度小，当载满生物膜后，密度近似于1，因此载体在反应器内移动流化所消耗的动力小的新型流化床生物膜载体。
为实现上述发明目的，本发明提供的技术方案是：一种新型流化床生物膜载体，包括一倾斜设计的中空圆柱体，中空圆柱体的内部有同轴的环形圆柱体，中空圆柱体与环形圆柱体通过肋壁连接，肋壁以中空圆柱体的圆心为中心环形阵列均布，相邻的肋壁与中空圆柱体以及环形圆柱体包围成形为格室。环形圆柱体内部有肋壁分割成形的格室。中空圆柱体纵向倾斜角度θ为10°-30°，优选θ为15°。中空圆柱体的外圆周表面设有锯齿。
本发明还提供了另一种技术方案，具体为：一种新型流化床生物膜载体，包括一倾斜设计的中空圆柱体，中空圆柱体内部分割有蜂窝状格室，中空圆柱体的外圆周表面设有锯齿，中空圆柱体纵向倾斜角度θ为10°-30°，优选θ为15°。蜂窝状格室为不规则放射状蜂窝结构。
本发明的有益效果是：本发明生物膜载体内部的格室相当于若干“房间”，提供微生物生产的大面积的最适宜环境；斜度设计更有利于微生物的新陈代谢，更有利于微生物的生长和脱落。具体效果如下：
1、表面粗糙度高，形成大的比表面积，填料比表面积大于800㎡/m3，反应效率高，COD容积负荷可达3—10kg/（m3*d），微生物挂膜快速；
2、表面极性控制实现薄的生物膜，生物膜厚度小（100μm—1mm），催化活性高，传质传氧速率高，无堵塞；
3、与污水接触充分，无生物膜集中脱落现象，剩余污泥产量低，曝气池出水可直接过滤；
4、无机矿物强化对氨氮的吸附和去除；
5、载体可设置在厌氧区和缺氧区，也可在缺氧和好氧区交替移动，使其内生长丰的脱氮除磷菌种，大大提高处理效果；
6、悬浮载体装填方便，维护简单；在维修曝气***时方便地进行，通过合理设计，一般不影响连续运行；
7、填料的真密度接近于水，挂膜前为0.94--0.98g/cm3，挂膜后约等于1g/cm3；
8、表面粗糙度高，微生物生长量大，生物膜附着牢固。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的纵向剖断面结构示意图；
图3为本发明的横向剖断面结构示意图；
图4为本发明的另一实施例立体结构示意图；
图5为图4的横向剖断面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行说明。
实施例1：
图1为本发明的立体结构示意图，图2为本发明的纵向剖断面结构示意图，图3为本发明的横向剖断面结构示意图，如图1、图2、图3中所示出的，本发明一种新型流化床生物膜载体，包括一倾斜设计的中空圆柱体1，中空圆柱体1纵向倾斜角度θ为10°-30°，本实施例中的θ为15°。中空圆柱体1的内部有同轴的环形圆柱体2，中空圆柱体1与环形圆柱体2通过肋壁3连接，肋壁3以中空圆柱体1的圆心为中心环形阵列均布，相邻的肋壁3与中空圆柱体1以及环形圆柱体2包围成形为格室4。环形圆柱体2内部有肋壁分割成形的格室5。中空圆柱体1的外圆周表面设有锯齿6。
本发明生物膜载体比表面积大，其表面附着的生物量多，食物链长，利于时代周期长的硝化反硝化菌的富集生长，污泥浓度高，泥龄长，***设置灵活，可设置成前端、后端或同步硝化反硝化，使得***除磷脱氮效果好，污泥产生量小，有许多应用多相移动生物膜载体床工艺的流程甚至没有污泥回流装置；载体密度小，当载满生物膜后，密度近似于1，因此载体在反应器内移动流化所消耗的动力小。
采用上述结构的本发明的载体的特性表征如下表：
| 材质 | 聚乙烯改性 |
| 真密度（kg/m3） | 940-980 |
| 堆积密度（kg/m3） | 110 |
| 抗压性能（m） | 2.5 |
| COD容积负荷（kg/m3d） | 5～10 |
| 使用寿命（年） | 30 |
实施例2：
本发明提供了另外一个具体实施方式，图4为本发明的另一实施例立体结构示意图；图5为图4的横向剖断面结构示意图。具体方案是：一种新型流化床生物膜载体，包括一倾斜设计的中空圆柱体1，中空圆柱体1纵向倾斜角度θ为10°-30°，本实施例θ为10°，中空圆柱体1内部分割有蜂窝状格室7，中空圆柱体的外圆周表面设有锯齿6。
其中，蜂窝状格室7也可设计为不规则放射状蜂窝结构，本实施例不再附图赘述。
本实施例中，外部割断面呈放射锯齿状结构，在相同负荷条件下，气、固（基质）、液三相传质传递效果好，气水比可大大节省，单位体积BOD负荷、去除率大大增强，因此HRT可缩短；载体内部分割呈蜂窝状或不规则蜂窝放射状结构，堆积孔隙率好，比表面积相对较大，更利于微生物附着生长富集，达到固定单位体积处理装置的最佳处理效果
以上所述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的显而易见的变动，以及其它不脱离本发明实质的改动，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种新型流化床生物膜载体，其特征在于，包括一倾斜设计的中空圆柱体，中空圆柱体的内部有同轴的环形圆柱体，中空圆柱体与环形圆柱体通过肋壁连接，肋壁以中空圆柱体的圆心为中心环形阵列均布，相邻的肋壁与中空圆柱体以及环形圆柱体包围成形为格室；其中，中空圆柱体纵向倾斜角度θ为10°-30°，环形圆柱体内部有肋壁分割成形的格室，中空圆柱体的外圆周表面设有锯齿；生物膜载体填料的真密度接近于水，挂膜前为0.94--0.98g/cm3。
2.根据权利要求1所述的一种新型流化床生物膜载体，其特征在于，所述的中空圆柱体纵向倾斜角度θ为15°。
3.一种新型流化床生物膜载体，其特征在于，包括一倾斜设计的中空圆柱体，中空圆柱体内部分割有蜂窝状格室，中空圆柱体的外圆周表面设有锯齿，中空圆柱体纵向倾斜角度θ为10°-30°；所述的蜂窝状格室为不规则放射状蜂窝结构；生物膜载体填料的真密度接近于水，挂膜前为0.94--0.98g/cm3。
4.根据权利要求3所述的一种新型流化床生物膜载体，其特征在于，所述的中空圆柱体纵向倾斜角度θ为15°。
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