一种圆孔式生物转盘片的制作方法

本实用新型涉及污水处理装置的构件，具体地说，是一种可以扩大转盘放大直径并能提高处理效率的生物转盘片。

背景技术：

生物转盘作为最有效的生物法处理废水的技术之一，其利用的是自然界中微生物群新生代谢的生理功能对废水中的有机污染物进行处理。生物转盘主要由盘片、接触反应槽、转轴及驱动装置所组成。转盘浸入或部分浸入充满废水的接触反应槽内，在驱动装置的驱动下，转轴带动转盘一起以一定的线速度不停地转动，转盘交替地与废水和空气接触，经过一段时间的转动后，盘片上将附着一层生物膜。在转入废水中时，生物膜吸附废水中的有机污染物，并吸收生物膜外水膜中的溶解氧，分解有机物，微生物在这一过程中以有机物为营养进行自身繁殖；转盘转出废水时，空气不断地溶解到水膜中去，增加其溶解氧。生物膜交替地与废水和空气接触，进行吸附－吸氧－氧化分解的循环过程，使污水得到净化；同时盘片上的生物膜不断生长、增厚，老化的生物膜靠盘片转动时的剪切力脱落下来，生物膜得到更新。

生物转盘的最早设想是于1900年由德国人P.Weigand提出的。20世纪20年代后期开始，J.Doman、A.T.Malthy、F.和H.Hertmann等人相继进行了生物转盘的试验和改进。直至1954年，第一套半生产性的生物转盘装置才在西德海尔布隆(Heilbronn)污水处理厂建成。自此至20世纪80年代，生物转盘在欧洲广泛应用，共建成生物转盘2000多座，其中西德就有1000多座以上；美国的Allis-Chalmers公司做了许多工作，至20世纪80年代，共建生物转盘污水处理厂518座；同时日本在70年代后也大力推广应用了生物转盘技术，目前是世界上具有生物转盘污水厂数量最多的国家，也是转盘技术发展最快的国家。

传统的生物转盘大都采用波纹塑料板、玻璃钢板等，由于成膜性能差，影响生物转盘的放大尺寸，限制了其处理能力，再加上比表面积小、处理效率低、使用寿命短等特点，生物转盘应用并不是很普遍。

因此发明一种成膜性好，能够扩大放大尺寸，并且比表面积大、处理效率高的新型生物转盘片会对生物转盘的应该和发展提供更大空间。

技术实现要素：

本实用新型针对现有生物转盘存在的成膜性能差、表面积小、处理效率低、使用寿命短的缺陷，提供一种既能扩大生物转盘的放大尺寸，又能提高生物转盘的去除效率，还能提高生物转盘的流动通量，减小阻力，同时还能降低生物转盘运行成本的生物转盘片。

本实用新型提供了一种圆孔式生物转盘片，包括固体壁面和转轴，还包括在固体壁面上设置有若干个孔，转盘的厚度为2-40mm,半径为0-1000mm，转盘的厚度和半径，主要根据材料的特性以及实际运用的需要进行设计。该孔最好是圆孔，直径以10mm-50mm为宜，具体大小可根据转盘直径、厚度、转速以及物理设计，以保证在运行过程中，一是整个盘面能够成膜，二是圆孔里的液膜能够和槽内的液体交替互换。如果圆孔直径设计太大，会导致转盘外沿圆孔内不能形成液膜；如果圆孔直径设计太小，会导致圆孔内液膜未能完全和槽内液体互换便被带出液面，这些都会降低废水处理效率。

优选的是，固体壁面上的圆孔直径相同，呈等边三角形排列分布。

进一步，圆孔之间的距离以一个圆孔直径大小为宜，即圆孔之间的外边缘距离为一个圆孔的直径大小。如设计圆孔直径为3mm，则两孔圆心距离为6mm。

此外，圆孔直径大小可沿固体壁面直径方向依次减小进行设置，近转盘圆心区域可设计大孔径，远圆心区域，可布置小孔径。例如：1m直径的转盘，半径0.2m内可布置直径40mm的圆孔，半径0.2-0.4m内可布置直径30mm的圆孔，半径0.4-0.5m内可布置20mm的圆孔。

优选的是，所述的生物转盘的固体壁面结构可为光滑结构，也可将其表面加工成小波纹或者菱形形状的微结构，以改善转盘的润湿性能，促进液膜湍动，提高处理效率。

圆孔式生物转盘片结构简单，当浸入反应槽的盘面在驱动装置的作用下旋转出液面，一部分液体由于粘性力的作用附着在实体盘面上，另一部分液体由于圆孔表面张力的作用，依附在圆孔里。一方面，圆孔里的液膜更易形成，提高了生物转盘的成膜率，扩大生物转盘的放大尺寸；另一方面，由于圆孔的存在，盘两面的液体可以在液面上相互传递；再一方面，当液体随转盘向上时，由于重力的作用，部分液膜向下运动，而圆孔里的自由膜没有壁面的阻滞，因而比实体面上的附壁膜运动速度更快，使得附壁膜和自由膜的交替过程中产生了一定的速度梯度，促进了转盘上液膜流动方面的返混。上述三方面的协同作用有效地增强了传质。

本实用新型的实现方法较为容易，可采用模具法进行一体成型。本实用新型与传统生物转盘不同在于，首先，由于圆孔表面张力的作用，转盘被旋转出液面时，液体能被圆孔带起，形成自由膜，提高了转盘的表面成膜率，扩大了生物转盘的放大尺寸；其次，在宏观结构上采用“双膜交替式”的结构，即附壁膜和自由膜在转盘上的交替流动，一方面实现了液膜大面积的内外反转，促进了转盘两面的液体混合，另一方面由于自由膜没有壁面的阻滞，进而使得自由膜与附壁膜交替的过程中产生了一定的速度梯度，促进了转盘上液膜沿流动方面的返混，强化了传质；再次，“圆孔式”生物转盘一方面使得流通截面积增大，提高了反应器的通量，降低了流动阻力，另一方面，盘面开孔降低了生物转盘的重量，这两方面的协同作用有效地降低了生物转盘的运行成本；最后，圆孔式生物转盘的比表面积增大，附着的生物量增加，处理效率提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是对本实用新型的实施例的描述，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据技术方案进行简单变形或者名称变化，或者是采取惯用手段，也可以实现实用新型目的。

图1是本实用新型“圆孔式”生物转盘的正面图；

图2是本实用新型“圆孔式”生物转盘的侧面图。

标号说明：1-固体壁面、2-圆孔、3-转轴

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例1

成膜性实验，液体粘度约为1mPas，转盘直径为1m，厚度为8mm，所用转盘为本实用新型圆孔式生物转盘和传统实心转盘，转盘均为不锈钢制成，固体壁面均为光滑表面。圆孔式生物转盘上的圆孔大小一致，直径为20mm，开孔率为40％。实验时，转盘浸没高度为0.5m，转盘为10rpm，拍摄仪器采用高速摄像仪。得到圆孔式生物转盘的成膜率保持在85％以上，而传统实心转盘的成膜率只有60％-70％。

实施例2

废水处理效率实验，圆盘直径为1m，厚度为8mm，所用转盘为本实用新型的圆孔式生物转盘和传统实心转盘，转盘均由不锈钢制成，固体壁面均为光滑表面。圆孔式生物转盘上的圆孔大小一致，开孔直径为20mm，开孔率为40％。实验时，圆盘浸没高度为0.5m，转速2rpm。圆孔式生物转盘对COD和氨氮的去除率分别为87％和89％，而相同条件下，传统实心转盘的去除率只有63％和65％。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围内。虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的变动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。