專利名稱：一種生物轉(zhuǎn)盤及其盤片單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于污水處理設(shè)備領(lǐng)域，具體是涉及一種污水處理器中使用的生物轉(zhuǎn) 盤及其盤片單元。
背景技術(shù)：
利用微生物對生活或工業(yè)污水進(jìn)行處理是污水處理中廣泛使用的處理方法，由于 該方法在污水處理過程中不使用化學(xué)藥劑，從而大大減少了對環(huán)境的污染和處理成本。在 污水生物處理設(shè)備中，生物轉(zhuǎn)盤于二十世紀(jì)五六十年代開始使用，是一種生物膜法廢水處 理裝置。生物轉(zhuǎn)盤上可以生長世代存活時間較長的微生物、污泥齡長，有較長的耐沖擊負(fù)荷 能力，處理效果好，在工藝和維護(hù)運行方面具有微生物濃度高、污泥不需回流、動力消耗低、 運行費用低等優(yōu)點，但是傳統(tǒng)的生物轉(zhuǎn)盤在污水處理過程中面臨惡臭、有機(jī)負(fù)荷低、結(jié)構(gòu)不 緊湊、施工復(fù)雜、占地面積大，中心轉(zhuǎn)動主軸承載大等問題?；钚晕勰喾ㄊ俏鬯锾幚砑夹g(shù)中的傳統(tǒng)方式，其具有去除有機(jī)物效果好，和其 他工藝結(jié)合能有效去除污水中的N、P，投資成本和運行費用較低等優(yōu)點，但是由于整個系統(tǒng) 必須曝氣供氧，因此在運行過程中，曝氣所需能耗占系統(tǒng)能耗的很大一部分，如果能省下這 部分能耗，其投資成本和運行成本將大幅度降低。美國專利US D452295S公開了一種具有曝氣功能的生物轉(zhuǎn)盤，盤片分為三份或四 份，粗糙的表面為生物膜的生長提供有利條件，同時為活性污泥提供充足氧氣。通過調(diào)整轉(zhuǎn) 盤的轉(zhuǎn)速來調(diào)整曝氣量，以滿足活性污泥和生物膜的需氧量。在生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的過程中， 轉(zhuǎn)盤內(nèi)的空氣以氣泡的形式釋放從而實現(xiàn)曝氣。并且，一部分空氣可以在腔體單元之間轉(zhuǎn) 移，這樣可以增加浮力，從而減少設(shè)備的動力消耗。在設(shè)備的腔體單元轉(zhuǎn)到液面上時，單元 內(nèi)的空氣都已經(jīng)以氣泡的形式釋放到廢水中。這種曝氣方法，延長了氣水接觸時間，最大可 能的提高了氧轉(zhuǎn)移率。但是其還存在以下不足(1)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)自曝氣，但是由于扇形單 元曝氣口位置靠上，進(jìn)氣口被水面封住時，空腔內(nèi)的氣體較少，這就使得帶入液體的空氣量 較小；(2)在扇形疊加片相互之間形成空腔，空腔和空腔之間完全隔離獨立，這使得可利用 的較大充氣體積被空腔壁占去，從而使得生物轉(zhuǎn)盤曝氣量進(jìn)一步減少；C3)曝氣時氣泡的 大小沒有得到有效的控制，氣泡較大，充氧效率低；(4)整個轉(zhuǎn)盤為中空圓柱體結(jié)構(gòu)，中部 較大空間沒能很好的利用，使得轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)不緊湊，去污效率受到約束；(5)盤片總表面積較 小，生物膜附著面積受到很大影響，從而降低了生物轉(zhuǎn)盤的去污性能；(6)每個扇形單元只 靠兩個穿孔結(jié)構(gòu)穿桿連接，在扇形單元壓緊連接及整個轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的時候受力不均，對穿桿 的機(jī)械強(qiáng)度要求增加，穿桿在長期的運行過程中容易損壞變形。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有污水處理設(shè)備的生物轉(zhuǎn)盤中所存在的技術(shù) 問題，提供一種生物轉(zhuǎn)盤及其盤片單元。實現(xiàn)上述目的本實用新型技術(shù)方案為，一種生物轉(zhuǎn) 盤的盤片單元，整個盤片單元為具有波紋的扇型結(jié)構(gòu)，并且盤片單元的上、下表面凹凸形成表面S型波紋，沿盤片單元的邊緣焊接高于盤片波紋的擋板，位于底邊中部和右上角的擋 板分別開口形成出氣口和進(jìn)氣口，出氣口一側(cè)的擋板向盤片單元內(nèi)部延伸。上述盤片單元上開有通氣孔增加曝氣量。上述盤片單元開有固定桿穿孔，可將其層疊固定連接在固定桿上。所述盤片單元一面的擋板上部開有凹槽，相鄰兩個盤片單元連接時，上層盤片單 元的擋板嵌入下層盤片單元擋板凹槽內(nèi)實現(xiàn)緊密層疊。本實用新型還提供了一種利用上述盤片單元制作的生物轉(zhuǎn)盤，不少于兩個盤片單 元橫向拼裝形成環(huán)形盤片，多個盤片層疊固定，并在兩端用盲板密封形成圓筒型生物轉(zhuǎn)盤 結(jié)構(gòu)。上述結(jié)構(gòu)的生物轉(zhuǎn)盤中空內(nèi)部填充吸附填料，填料最佳選擇具有較大表面積、密度與 水接近、成分穩(wěn)定的活性炭或中空纖維球材料，以增加污垢的吸附效果。上述生物轉(zhuǎn)盤的外表面沿縱向固定有污泥刮片，利用其防止活性污泥在反應(yīng)容器 底部沉積。上述生物轉(zhuǎn)盤中，層疊在一起的盤片沿縱向通過固定桿連接固定，實現(xiàn)轉(zhuǎn)盤的整 體固定連接。上述生物轉(zhuǎn)盤的兩端盲板上固定有支撐架并通過中心轉(zhuǎn)軸連接，不僅增加了支撐 強(qiáng)度，而且利用中心轉(zhuǎn)軸帶動整個轉(zhuǎn)盤同步轉(zhuǎn)動。為增加轉(zhuǎn)動的傳動效果，轉(zhuǎn)盤一端的盲板邊緣為齒輪結(jié)構(gòu)。本實用新型具有以下有益效果(1)生物轉(zhuǎn)盤中的每個盤片單元采用具有進(jìn)、出 氣口的擋板設(shè)計，從而在每個盤片單元上形成空腔結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)動的過程中向污水中帶入更 多的空氣，提高曝氣能力；( 每個盤片單元本身不僅具有波紋結(jié)構(gòu)，而且盤片單元的上、 下表面也具有S型波紋表面，從而增加盤片上生物膜的附著面積，提高生物轉(zhuǎn)盤去污能力； (3)整個生物轉(zhuǎn)盤采用中空圓筒設(shè)計，降低了設(shè)備重量，同時利用固定在轉(zhuǎn)盤兩端盲板上的 支架增強(qiáng)了生物轉(zhuǎn)盤的機(jī)械結(jié)構(gòu)性能，延長其使用壽命；(4)中空的轉(zhuǎn)盤內(nèi)部增加填充材 料，更加充分的利用生物轉(zhuǎn)盤的中空圓柱體結(jié)構(gòu)，為微生物的附著提供更大的表面積，提高 活性生物量，從而提高了生物轉(zhuǎn)盤整體的去污能力及結(jié)構(gòu)的緊湊性，進(jìn)一步縮小占地面積； (5)擴(kuò)大自曝氣生物轉(zhuǎn)盤的使用范圍，增強(qiáng)其脫氮除磷性能。

圖1為生物轉(zhuǎn)盤的盤片單元結(jié)構(gòu)圖；圖2為盤片單元結(jié)構(gòu)的立體示意圖；圖3為盤片單元上、下表面S型波紋結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為生物轉(zhuǎn)盤立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為生物轉(zhuǎn)盤平面示意圖。圖中，1-1、固定桿穿孔；1-2、擋板；1-3、進(jìn)氣口 ；1-4、通氣空；1-5、出氣口 ；1_6、凹 槽；1-7、表面S型波紋；2-1、環(huán)形盤片；2-2、盲板；2-3、污泥刮片；2_4、固定桿；2_5、支撐 架；2-6、中心轉(zhuǎn)軸；3、吸附填料。
具體實施方式
為更清楚的對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行理解，
以下結(jié)合附圖具體描述，如圖1 所示一種生物轉(zhuǎn)盤的盤片單元，圖2是該盤片單元的立體結(jié)構(gòu)示意，如圖所示，該盤片單元為扇型，盤片單元整體具有波紋結(jié)構(gòu)，且上、下表面凹凸形成表面S型波紋1-7，如圖3，沿盤 片單元的邊緣焊接高于盤片波紋的擋板1-2，位于底邊中部和右上角的擋板分別開口形成 出氣口 1-3和進(jìn)氣口 1-5，出氣口一側(cè)的擋板向盤片單元內(nèi)部延伸，從而在盤片單元的上、 下表面形成邊緣高于內(nèi)部的凹腔型結(jié)構(gòu)，增加了盤片的曝氣量。為進(jìn)一步提供盤片單元的 曝氣程度，在盤片單元上開有通氣孔1-4，增加空氣從空腔進(jìn)入水體的進(jìn)氣量。為便于相鄰 盤片單元的連接，盤片單元的上部擋板上開有凹槽1-6，盤片上開有固定桿穿孔1-1，通過 固定桿2-4可以將多個盤片單元層疊固定，相鄰的兩個盤片單元通過擋板凹槽嵌套。如圖3是利用前述盤片單元制作的生物轉(zhuǎn)盤，該生物轉(zhuǎn)盤中的每個環(huán)形盤片2-1 是由不少于兩個盤片單元橫向拼裝而成，附圖4中的每個盤片是采用12塊盤片單元橫向拼 裝連接后形成，多個盤片層疊并用固定桿2-4連接固定，在轉(zhuǎn)盤兩端用盲板2-2密封，形成 圓筒型生物轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)。中空的圓筒型生物轉(zhuǎn)盤內(nèi)部填充吸附填料3，一方面為微生物的附著 提供了更大的表面積，同時對污染物具有一定的吸附作用，生物轉(zhuǎn)盤的外表面沿縱向固定 污泥刮片2-3，去除污水中的粘稠狀污泥。為增強(qiáng)整個生物轉(zhuǎn)盤裝置的強(qiáng)度，在盲板上固定 支撐架2-5并與轉(zhuǎn)盤的中心轉(zhuǎn)軸2-6連接。一端盲板的邊緣為齒輪結(jié)構(gòu)，邊緣齒輪傳動，帶 動整個生物轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)。本實用新型生物轉(zhuǎn)盤使用時，直徑80%的轉(zhuǎn)盤淹沒在液面下，轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動是由固 定在反應(yīng)器液面上的齒輪電機(jī)和鏈條傳動裝置實現(xiàn)，鏈條圍繞在圓筒外周上，有效的減少 了中心主軸的扭矩負(fù)荷；本生物轉(zhuǎn)盤的曝氣及攪拌通過轉(zhuǎn)動實現(xiàn)，當(dāng)轉(zhuǎn)盤在液面上時，液體 排出，空氣進(jìn)入腔體單元，由于有較大面積的盤片暴露在空氣中，使得盤片上具有充足的溶 解氧，轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)直至腔體單元淹沒在廢水中時，進(jìn)氣口被污水密封，通過設(shè)計腔體的內(nèi)部形 狀結(jié)構(gòu)，使得腔體單元內(nèi)的空氣被壓縮到腔體底部，在轉(zhuǎn)盤向下旋轉(zhuǎn)的過程中，壓縮空氣以 氣泡形式逐步均勻通過盤片單元上的通孔釋放，轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的過程中，空氣不間斷的壓縮和 釋放，這個過程可以為生物膜及懸浮在水體中的活性污泥的生長提供足夠的氧氣，氣泡產(chǎn) 生的紊流及轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動過程的攪拌作用使反應(yīng)器內(nèi)的生物質(zhì)混合均勻。轉(zhuǎn)盤向上轉(zhuǎn)動時，腔 體內(nèi)剩余的氣體提供一定的浮力，減少了轉(zhuǎn)動過程中的動力消耗。盤片單元設(shè)計成雙S型， 即盤片單元和上、下表面均為S型波紋，使得盤面的表面積比平面設(shè)計時的表面積增加了 2 倍以上；扇型盤片單元開很多小孔，一方面可以進(jìn)一步增加盤片單元表面積，為生物膜提供 更大的負(fù)載面積，另一方面減少耗材，減輕整個轉(zhuǎn)盤的重量，進(jìn)而減小中心轉(zhuǎn)軸的壓力。固 定桿將多個盤片通過串接固定，使得轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)動的過程中桿的受力更加均勻，長期使用過 程中不易損壞，增加了生物轉(zhuǎn)盤的使用年限。此外，本實用新型技術(shù)方案中，轉(zhuǎn)盤片為環(huán)形， 組裝后的轉(zhuǎn)盤成為中空的圓筒，中空內(nèi)部填充吸附填料，如活性炭、中空纖維球等，為微生 物的附著提供更多的場所，進(jìn)一步增強(qiáng)生物轉(zhuǎn)盤整體的去污能力；并且，氣泡在上升過程中 經(jīng)過填料的阻擋和切割作用，將變的更小，更有利于氧的轉(zhuǎn)移，在空間利用上更加充分，結(jié) 構(gòu)更加緊湊，占地面積縮小。上述技術(shù)方案僅體現(xiàn)了本實用新型技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù) 人員對其中某些部分所可能做出的一些變動均體現(xiàn)了本實用新型的原理，屬于本實用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1 一種生物轉(zhuǎn)盤的盤片單元，其特征在于，整個盤片單元為具有波紋的扇型結(jié)構(gòu)，并且 盤片單元的上、下表面凹凸形成表面S型波紋(1-7)，沿盤片單元的邊緣焊接高于盤片波紋 的擋板(1-2)，位于底邊中部和右上角的擋板分別開口形成出氣口(1-3)和進(jìn)氣口(1-5)， 出氣口 一側(cè)的擋板向盤片單元內(nèi)部延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物轉(zhuǎn)盤的盤片單元，其特征在于，盤片單元上開有通氣孔 (1-4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物轉(zhuǎn)盤的盤片單元，其特征在于，盤片單元開有固定桿 穿孔(1-1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物轉(zhuǎn)盤的盤片單元，其特征在于，盤片單元一面的擋板上 部開有凹槽(1-6)。
5.一種利用權(quán)利要求1所述的盤片單元制作的生物轉(zhuǎn)盤，其特征在于，不少于兩個盤 片單元橫向拼裝形成環(huán)形盤片0-1)，多個盤片層疊固定，并在兩端用盲板(2- 密封形成 圓筒型生物轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物轉(zhuǎn)盤，其特征在于，中空的生物轉(zhuǎn)盤內(nèi)部填充吸附填料⑶。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物轉(zhuǎn)盤，其特征在于，生物轉(zhuǎn)盤的外表面沿縱向固定有污 泥刮片(2-3)。
8.據(jù)權(quán)利要求5所述的生物轉(zhuǎn)盤，其特征在于，層疊在一起的盤片沿縱向通過固定桿 (2-4)連接固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物轉(zhuǎn)盤，其特征在于，生物轉(zhuǎn)盤的兩端盲板上固定有支撐 架(2- 并通過中心轉(zhuǎn)軸(2-6)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求5、6、7、8或9所述的生物轉(zhuǎn)盤，其特征在于，轉(zhuǎn)盤一端的盲板邊緣為 齒輪結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種生物轉(zhuǎn)盤的盤片單元，整個盤片單元為具有波紋的扇型結(jié)構(gòu)，并且盤片單元的上、下表面凹凸形成表面S型波紋，沿盤片單元的邊緣焊接高于盤片波紋的擋板，位于底邊中部和右上角的擋板分別開口形成出氣口和進(jìn)氣口，出氣口一側(cè)的擋板向盤片單元內(nèi)部延伸。本實用新型還公開了利用上述盤片單元制作的生物轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤的盤片由不少于兩個盤片單元橫向拼裝形成環(huán)形盤片，多個盤片層疊固定，并在兩端用盲板密封形成圓筒型生物轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)。本實用新型的生物轉(zhuǎn)盤具有污水去污能力強(qiáng)，系統(tǒng)控制操作簡單易行，裝配簡單，結(jié)構(gòu)堅固，運行穩(wěn)定可靠，占地面積小，建筑費用低、能量消耗少及運行成本低等優(yōu)點和效果。
文檔編號C02F3/02GK201907999SQ20102061381
公開日2011年7月27日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者蔡曉涌 申請人:蔡曉涌