一种固定膜组合式高级转盘曝气装置的制作方法

本实用新型属于污水处理设备领域，更具体地说，涉及一种固定膜组合式高级转盘曝气装置。

背景技术：

中国的生活污水处理率已经很高，接下来提高主要针对小型生活污水方面，目前农村分散式生活污水，排放量小，分散度大，污染物浓度高，集中处理难度高。传统的城镇污水处理工艺在农村应用，投资大、运行费用高，效果不稳定。因此亟待研发适用于农村分散式生活污水处理设施，而生物转盘工艺是非常适合的工艺技术，主要适用于小型生活污水或低浓度的工业废水。

生物转盘工艺中好氧处理单元是影响整个处理单元的关键环节。溶解氧正是好氧单元处理效果好坏的重要因素。传统的好氧处理单元一般采用机械或者鼓风曝气来维持所需的溶解氧，造成设备成本增大，能耗大，往往不符合小型分散式生活污水的处理要求。并且传统的生物转盘由于填料结构不合理，自净功能不足，也存在生物污泥无序积存的现象，造成动平衡破坏，转动扭矩逐步增大，最终导致传动装置彻底破坏的问题，使得耐久运行性成为生物转盘运行的严重缺陷。

技术实现要素：

本实用新型针对上述传统生物转盘存在的缺陷，提供一种固定膜组合式高级转盘曝气装置，在提高处理效果的同时大大节省了能耗、占地面积、建设投资与运行费用。

本实用新型提供一种固定膜组合式高级转盘曝气装置，包括中心传动轴、圆盘支撑架和多个固定膜组件，所述多个固定膜组件间隔固定于所述圆盘支撑架上，所述圆盘支撑架穿设于所述中心传动轴上，所述固定膜组件包括膜和固定件，所述膜设置于固定件中，所述固定件固定于圆盘支撑架上。

所述中心传动轴的一端固定有带有驱动齿链的圆环轮，所述驱动链条通过减速机连接外部电机。

所述固定件的材质为聚丙烯材料。

每个固定件均为圆筒形结构，沿周向具有一个开口，且多个固定膜组件的开口围绕中心传动轴形成圆环形，所述膜卷绕为柱状并设置于所述固定件的圆筒形结构中。

所述开口所对应圆心角的角度为15-30度。

所述固定膜组件的个数为8-30个。

本实用新型和现有技术相比，具有以下优点 ：

（1）水流在整个过程中有着三重充氧效果，第一，水流跌落过程中自然充氧。提高自然充氧的关键是跌落的水体需要尽量分散体积，增大比表面积，即需要产生细小水滴。但细小水滴难以直接推动固定膜组件的转动，故设置中心传动轴，其一端设置齿链轮和驱动链，利用电等能源提供外力，辅助圆盘支撑架的转动。第二，溅水充氧。水流跌落固定膜组件上时发生溅水充氧。第三，转动过程中充氧。固定膜组件转离水面时，空气中的氧不断地进入到固定膜组件的空腔室中，近乎2/3体积的空气产生了浮力并旋转圆盘支撑架，再次进入水面下时，该体积的空气在旋转过程中被压缩，通过开口向外释放气泡，释放到生物池中有助于充氧，随着圆盘支撑架的不断转动而循环往复。在固定膜组件中形成不同氧浓度的空腔室，可以促进水体硝化/反硝化的处理过程并增强生物消除性。本实用新型提供的固定膜组合式高级转盘曝气装置的设计大大提高了普通跌水充氧的效果，有效解决了简单跌水充氧效果不佳的问题。

（2）本实用新型将曝气生物接触氧化池与固定膜组件结合，改进的固定膜组件减少了曝气生物接触氧化池需要鼓风机曝气的动力设备，通过固定膜组件转动的三重充氧效果，有效降低了需要机械动力充氧的能耗和设备成本问题，以及普通跌水生物接触氧化法充氧不足，硝化效果不好的问题。

（3）固定膜组合式高级转盘曝气装置可以布置成多级垂直交错型的结构或者阶梯式结构，错落有致，不仅节省占地面积，也具有一定的景观效应。

（4）本固定膜组合式高级转盘曝气装置结构简单，由中心传动轴和固定膜组件形成的结构是立体空间结构，空气易于到达生物膜的任何部分，在同样的空间内生物膜具有巨大的比表面积，形成了面积巨大的生物膜，其整体挂膜性能好，老化的生物膜也易于脱落并随水排出，因此整个生物转盘活性较好，效率较高，处理单位污水占用更小的空间，从而对驱动电机功率的要求也更低，且不使用风机曝气，能耗低，没有噪音，臭味较少，针对中小型农村分散性生活污水处理的实用性高。

（5）根据本实用新型制作固定膜组合式高级转盘曝气装置，固定膜组件浸没比在30-50%范围内，占地面积只是固定膜组件的 40-60%，耗电量只是传统生物转盘的40%左右，相比传统的生物转盘组件节约电能 50% 以上。

附图说明

图1为本实用新型提供的固定膜组合式高级转盘曝气装置的侧剖面图。

图2为本实用新型提供的固定膜组合式高级转盘曝气装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1、图2所示，本实用新型提供一种固定膜组合式高级转盘曝气装置，包括多个固定膜组件1、中心传动轴2和圆盘支撑架3，所述多个固定膜组件1间隔固定于所述圆盘支撑架3上，所述圆盘支撑架3穿设固定于所述中心传动轴1上。所述固定膜组件1包括膜和固定件，所述膜设置于固定件中，所述固定件固定于圆盘支撑架上。所述固定膜组件1的外部套设有齿链轮4，所述齿链轮4的外部套设有驱动链条5，通过驱动链条5连接减速电机6，利用外部用电等动力条件，驱动齿链轮4转动，从而带动圆盘支撑架3转动，最终带动固定膜组件1转动。所述固定膜盘曝气装置若设置于河道内需在中心传动轴2的两端处增设落地支撑支架，支撑其套设备架设在河床上；若设置于生物池槽内，则在中心传动轴2的两端套设轴承固定于池壁上。

所述圆盘支撑架3采用辐射状的钢笼结构支撑架，由中心传动轴2两端端口处设置以中心传动轴2为中心的辐射状支撑条连接链轮齿盘4，固定膜组件的轴心前后也固定于链轮齿盘4上，且支撑条数量与固定膜组件数量一致，支撑点位置与固定膜组件的轴心对应一致，形成辐射状钢笼结构支撑架。多个固定膜组件1通过辐射状钢笼结构支撑架3与中心传动轴2之间固定连接。每个所述固定膜组件1 沿中心传动轴2一周均匀分布，固定膜组件1的直径和数量根据生物池容积大小和水质情况而定，一般为8-30个固定膜组件。固定膜组件1包括固定件和膜，固定件为圆筒形结构，所述膜卷绕为柱状并设置于所述固定件的圆筒形结构中。固定件的材质为耐用的聚丙烯材料构成，且沿着周向本身具有小角度开口，开口角度取决于固定件的直径，所述开口所对应圆心角的角度为15-30度，且多个固定膜组件的开口围绕中心传动轴形成圆环形，圆盘支撑架的转动方向为顺着圆盘开口的方向转动，例如图2中为顺时针方向转动。转动动力是通过减速电机6、驱动链轮5和链轮齿4来实现的，固定膜组件1中空腔室的上升气流和浸没过程中表面空气产生的浮力作用可大大降低动力能耗。

随着固定膜组件1的转动，附着于固定膜组件1上的生物膜交替与池中的生活污水和空气进行接触，带动水流流动，使污水中溶解氧分布均匀。固定膜组件浸没在污水中时吸附污水中的有机物，转离水面敞露在大气时吸收空气中的氧气，氧不断地进入到固定膜组件的空腔室中，近乎2/3体积的空气产生了浮力可带动旋转圆盘支撑架。当再次进入水面下时，该体积的空气在旋转过程中池体水流入而被压缩，通过开口向外释放气泡，释放到生物池中有助于充氧。随着圆盘支撑架的不断转动而循环往复，在固定膜组件中形成不同氧浓度的空腔室，可以促进水体的硝化/反硝化过程并增强生物消除性，使污水得到有效的净化，生物膜的老化、剥落进入污水后经后续沉淀排泥而流走。

本实用新型提供的固定膜组合式高级转盘曝气装置的设计提高了普通生物转盘曝气充氧的效果，并且节省机械动力能耗，该系统也可以灵活地设计和控制以适应不同的水质要求：

本实用新型能够通过生物池容积大小适当调节膜组件直径和数量；

本实用新型能够改变圆盘支撑架的速度；

本实用新型能够通过增加额外的装置管和刮水板等，增强水体搅拌和混合效果。

本实用新型能够通过设置单级运行，或由多个膜转盘曝气装置多级或阶梯式排列运行，进一步提高处理效率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单改进或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。