專利名稱：一種生物膜載體的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種生物膜載體，具體地，涉及一種用于廢水處理的生物膜載體。
背景技術：
生物接觸氧化法是從生物膜法派生出來的一種廢水生物處理法，是介于活性污泥法與生物濾池之間的生物處理技術，即在生物接觸氧化池內裝填一定數量的生物膜載體， 利用生長在載體上的生物膜和充分供應的氧氣，通過生物氧化作用，將廢水中的污染物氧化分解，達到廢水凈化目的。生物接觸氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點，該工藝具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等特點，自出現以來得到了越來越多研究者的重視，目前已經被廣泛應用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。生物膜載體作為微生物賴以棲息的場所，是生物接觸氧化法的核心部分，其性能優(yōu)劣直接決定著工藝的處理效果和投資效益。通常，生物接觸氧化法使用的懸浮載體密度接近于水，使用時直接放置與生物接觸氧化池中，微生物在載體表面生長，形成一層復雜的生物膜，在曝氣時載體固定或者懸浮于水中，使膜、液、氣三相充分接觸，從而使得污染物質快速降解。生物接觸氧化法的生物膜載體形狀一般為環(huán)狀或立體球形等，形狀規(guī)則，空隙率大，比表面積從幾百到幾千不等。載體多采用聚烯烴類(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，生物載體主要有固定式載體、懸掛式載體(軟性、半軟性、組合式載體)、懸浮載體及新型生物載體等。但是，在實際應用中，這些載體在掛膜速度、掛膜量及膜與載體的緊密度方面存在不足。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種生物膜載體，該生物膜載體具有較大的比表面積和良好的掛膜性能。為了實現上述目的，本實用新型提供一種生物膜載體，其中，該生物膜載體包括頂端切除部分球冠的半球面，該半球面的高度為H，球面半徑為R，在所述半球面的內壁上沿徑向方向設置有多個長度小于所述半球面的半徑的翅片，所述翅片與所述半球面的內壁連接的外側邊形成為與該內壁相適應的弧形。優(yōu)選地，所述翅片包括交替均勻分布的長翅片和短翅片。優(yōu)選地，所述翅片為4-16個。優(yōu)選地，所述長翅片的內側邊沿所述半球面的高度方向延伸，所有所述長翅片的內側邊距離所述半球面的中心軸線的距離均為札。優(yōu)選地，所述短翅片的內側邊沿所述半球面的高度方向延伸，所有所述短翅片的內側邊距離所述半球面的中心軸線的距離均為民。優(yōu)選地，所述翅片延伸到所述半球面的外側形成外翅片，所有所述外翅片的外側邊距離所述半球面的中心軸線的距離均為r3。[0012]優(yōu)選地，所述翅片的表面為光滑或者具有突起。優(yōu)選地，所述外翅片的表面為光滑或者具有突起。優(yōu)選地，所述半球面和所述翅片的厚度為0. 05mm-5mm，所述半球面的高度半徑比 H/R 為 0. 2-0. 9。優(yōu)選地，禮/R為 0. 1-0. 4。優(yōu)選地，&/R為 0. 3-0. 9。優(yōu)選地，R3/R為 1. 01-1. 25。優(yōu)選地，所述生物膜載體的比重為0. 90-0. 99。通過上述技術方案，本實用新型的生物膜載體包括頂端切除的半球面，半球面之內設置有多個翅片。通過上述結構，使該生物膜載體具有理想的空隙率、通氣性能和過水性能，并且增加了該生物膜載體的比表面積，加大了單位體積載體的微生物負載量，提高了生物反應池的容積負荷。本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。
附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖1是本實用新型的生物膜載體的側視圖；圖2是本實用新型的生物膜載體的俯視圖。附圖標記說明1半球面 21長翅片22短翅片 23外翅片
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。在本實用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指示說明書附圖中所示的方向。本實用新型提供一種生物膜載體，其中，該生物膜載體包括頂端切除部分球冠的半球面1，該半球面1的高度為H，球面半徑為R，在所述半球面1的內壁上沿徑向方向設置有多個長度小于所述半球面1的半徑的翅片，所述翅片與所述半球面1的內壁連接的外側邊形成為與該內壁相適應的弧形。首先需要說明的是，本實用新型提供的生物膜載體的外形為將半球面切除部分球冠的的剩余部分，為了便于描述，本文中將該切除了部分球冠的半球面仍然稱為半球面1， 并不同于普通意義上所認為的球體的一半。而且該半球面并不是實心的，而是中空的半球面，在該半球面中設置有多個翅片等結構。這樣，本實用新型的生物膜載體具有理想的空隙率，流體能夠較為順暢地通過該生物膜載體，而且還能增大載體的比表面積，加大微生物的負載量，并提高生化反應的速率。如圖1所示，該半球面1的高度H指該半球面1的相互平行的平面之間的距離為H，球面半徑R指該半球面1所在的球面的半徑為R。其中，在半球面1的內壁上沿徑向方向設置有多個翅片，該翅片的外側邊與該半球面1的內壁相連并形成為與該內壁相適應地弧形，翅片的長度指翅片沿徑向方向上的長度，由于半球面1在高度方向上的截面圓的半徑逐漸變化，因此翅片在半球面1的高度方向上的各個截面圓上的長度也逐漸變化，但是總得來說，翅片在每個截面圓上的長度都小于該截面圓的半徑。另外，本實用新型對翅片的高度并不加以限制，通常翅片的高度應當小于或等于半球面1的高度，如圖1所示，翅片的上側邊優(yōu)選地與半球面1的上邊緣共面，也就是半球面1的半徑為R的截面圓。而翅片可以具有下側邊也可以不具有下側邊，例如當翅片的長度隨著高度逐漸減小為0時即不存在下側邊。通過上述技術方案，本實用新型的生物膜載體的外壁為頂端切除的半球面1，半球面1之內設置有多個翅片。通過上述結構，使該生物膜載體具有理想的空隙率、通氣性能和過水性能，并且增加了該生物膜載體的比表面積，加大了單位體積載體的微生物負載量，提高了生物反應池的容積負荷。優(yōu)選地，所述翅片包括交替均勻分布的長翅片21和短翅片22。本實用新型的翅片優(yōu)選為長短翅片均勻地交替分布，也就是長翅片21和短翅片 22相互交替地均勻連接在半球面1的內壁上，或者有規(guī)律地交替，例如一組長翅片21和一組短翅片22相互交替分布，每組長翅片21和/或每組短翅片22的數量可以根據實際需要相應地選擇。通過這樣交替設置的長翅片21和短翅片22可以增大本實用新型的生物膜載體的比表面積，增大生物膜的表面積，從而提高污染物的降解速率。優(yōu)選地，所述翅片為4-16個。上述長翅片21和短翅片22的總數優(yōu)選為4_16，但是本實用新型長翅片21和短翅片22的數量并不加以限制，可以根據半球面1的大小和厚度等因素相應地選擇。優(yōu)選地，所述長翅片21的內側邊沿所述半球面1的高度方向延伸，所有所述長翅片21的內側邊距離半球面1的中心軸線的距離均為札。在此優(yōu)選實施方式中，所有長翅片21的長度都相等，并且長翅片21的內側邊距離半球面1的中心軸線的距離為禮。這樣的結構使得本實用新型的生物膜載體的半球面1的內部空間較為均勻的有規(guī)律分布，使得穿過該半球面1流動的水流的分布較為均勻，從而使得半球面1內部的生物膜所承受的水流沖擊較為均勻。優(yōu)選地，所述短翅片22的內側邊沿所述半球面1的高度方向延伸，所有所述短翅片22的內側邊距離半球面1的中心軸線的距離均為民。在此優(yōu)選實施方式中，所有短翅片22的長度都相等，并且短翅片22的內側邊距離半球面1的中心軸線的距離為&。這樣的結構使得本實用新型的生物膜載體的半球面1的內部空間較為均勻的有規(guī)律分布，使得穿過該半球面1流動的水流的分布較為均勻，從而使得半球面1內部的生物膜所承受的水流沖擊較為均勻。優(yōu)選地，所述翅片延伸到所述半球面1的外側形成外翅片23，所有所述外翅片23 的外側邊距離半球面1的中心軸線的距離均為&。另外，在半球面1的外壁與內壁上連接的各個翅片相對應的位置上，分別形成有多個外翅片23，該外翅片23與相對應的半球面1內部的長短翅片可以形成為整體，該整體穿過所述半球面1的壁從而在內外兩側分別形成翅片，也可以分別在半球面1的內壁和外壁上相對應的形成。所有外翅片23的外側邊距離半球面1的中心軸線的距離均為民。通過設置該外翅片23結構，使得生物膜載體的比表面積大大增加，而且在半球面1的外壁上有規(guī)律地形成有長度相同的外翅片23，使得半球面1的外壁附近的水流均勻。需要說明的是，本實用新型例舉了外翅片23與半球面1內部的長短翅片相對應的實施方式，但是在實際應用中，根據實際的需要，該外翅片23也可以不與半球面1內部的長短翅片相對應。優(yōu)選地，所述翅片的表面為光滑或者具有突起。優(yōu)選地，所述外翅片23的表面為光滑或者具有突起。在本實用新型中的所有翅片，包括長翅片21、短翅片22和外翅片23的表面可以為光滑或者具有突起。另外半球面1的內壁和外壁也可以為光混或者具有突起。而且，突起也可以采用多種形式，例如鋸齒形突起、圓弧形突起或者波紋形突起等。此外，長翅片21、短翅片22和外翅片23可以具有不同的表面特征，在如圖2所示的優(yōu)選實施方式中，外翅片23 采用光滑的表面，長翅片21和短翅片22均采用具有突起的表面，而且突起優(yōu)選為鋸齒形突起，半球面1的內壁和外壁也均采用光滑表面。這樣的表面形式可以根據需要適當地增大生物膜載體的比表面積。而且對于水流的沖擊力也能起到很好的緩沖作用，從而使得生物膜載體表面的生物膜不易流失。優(yōu)選地，所述半球面1和所述翅片的厚度為0. 05mm-5mm,所述半球面1的高度半徑比H/R為0. 2-0. 9。優(yōu)選地，R1/R為0. 1-0. 4。優(yōu)選地，R2/R為0. 3-0. 9。優(yōu)選地，R3/R為 1. 01-1. 25。以上例舉了本實用新型的生物膜載體的優(yōu)選實施方式的尺寸參數，優(yōu)選地在上述范圍內選擇生物膜載體的制造尺寸，能夠獲得較好的污水處理效果。但是本實用新型并不限于此，可以根據實際需要而制造。優(yōu)選地，所述生物膜載體的比重為0. 90-0. 99。由于本實用新型的生物膜載體通常需要懸浮在水中，因此選擇比重略小于水的材料來制造，從而使得該生物膜載體能夠較好地懸浮在污水中。通常，本實用新型的生物膜載體選擇有機高分子材料，一般采用聚乙烯或聚丙烯等材料。以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
權利要求1.一種生物膜載體，其特征在于，該生物膜載體包括頂端切除部分球冠的半球面(1)， 該半球面(1)的高度為H，球面半徑為R，在所述半球面(1)的內壁上沿徑向方向設置有多個長度小于所述半球面(1)的半徑的翅片，所述翅片與所述半球面(1)的內壁連接的外側邊形成為與該內壁相適應的弧形。
2.根據權利要求1所述的生物膜載體，其特征在于，所述翅片包括交替均勻分布的長翅片和短翅片02)。
3.根據權利要求2所述的生物膜載體，其特征在于，所述翅片為4-16個。
4.根據權利要求2所述的生物膜載體，其特征在于，所述長翅片的內側邊沿所述半球面(1)的高度方向延伸，所有所述長翅片的內側邊距離所述半球面(1)的中心軸線的距離均為R1。
5.根據權利要求2所述的生物膜載體，其特征在于，所述短翅片0 的內側邊沿所述半球面(1)的高度方向延伸，所有所述短翅片0 的內側邊距離所述半球面(1)的中心軸線的距離均為&。
6.根據權利要求1或2所述的生物膜載體，其特征在于，所述翅片延伸到所述半球面 (1)的外側形成外翅片(23)，所有所述外翅片的外側邊距離所述半球面(1)的中心軸線的距離均為R3。
7.根據權利要求2、4或5所述的生物膜載體，其特征在于，所述翅片的表面為光滑或者具有突起。
8.根據權利要求6所述的生物膜載體，其特征在于，所述外翅片的表面為光滑或者具有突起。
9.根據權利要求1或2所述的生物膜載體，其特征在于，所述半球面(1)和所述翅片的厚度為0. 05mm-5mm，所述半球面(1)的高度半徑比H/R為0. 2-0. 9。
10.根據權利要求4所述的生物膜載體，其特征在于，R1ZR為0.1-0. 4。
11.根據權利要求5所述的生物膜載體，其特征在于，R2/R為0.3-0. 9。
12.根據權利要求6所述的生物膜載體，其特征在于，R3/R為1.01-1.25。
13.根據權利要求1或2所述的生物膜載體，其特征在于，所述生物膜載體的比重為 0. 90-0. 99。
專利摘要本實用新型公開了一種生物膜載體，其中，該生物膜載體包括頂端切除部分球冠的半球面(1)，該半球面(1)的高度為H，球面半徑為R，在所述半球面(1)的內壁上沿徑向方向設置有多個長度小于所述半球面(1)的半徑的翅片，所述翅片與所述半球面(1)的內壁連接的外側邊形成為與該內壁相適應的弧形。通過上述技術方案，本實用新型的生物膜載體的外壁為頂端切除的半球面，球體之內設置有多個翅片。通過上述結構，使該生物膜載體具有理想的空隙率、通氣性能和過水性能，并且增加了該生物膜載體的比表面積，加大了單位體積載體的微生物負載量，提高了生物反應池的容積負荷。
文檔編號C02F3/10GK202246217SQ20112038714
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月12日 優(yōu)先權日2011年10月12日
發(fā)明者桑軍強 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院