专利名称：一种新型的生物膜净化器的制作方法
技术领域：
一种新型的生物膜净化器，涉及水和废水净化的生物处理装置制造技术。
在水和废水的处理领域中，生物膜法是一项被广泛采用的技术。该项技术是利用固着在载体表面的微生物，也称生物膜对水中有害物质进行转化、分离，使之无害化的过程。这里所用的生物膜载体材料统称填料。传统的生物膜净化器常使用砾石为填料。砾石有价格低廉的优点，但其重量大，对净化器的结构要求高，且表面光滑，不适合微生物的附着生长。生物陶粒因其密度较低，表面粗糙，在生物膜净化器中也被应用，但陶粒比表面积小，单位体积中有效生物量低，仍不能满足高效生物膜净化器对填料的要求。由此种类繁多的塑料填料被广泛用作新一代生物膜载体材料。塑料填料质轻，可制成理想的形状、尺寸，有较大的比表面积，但其表面光滑，不利于微生物的附着生长，使用这类填料的生物膜净化器启动阶段挂膜困难，启动时间长，水力负荷增加时，生物膜容易被冲刷脱落。
颗粒活性炭(GAC)表面粗糙，有发达的孔隙结构，为微生物的固着生长提供了理想的场所，因而颗粒活性碳成为一种常用的生物膜载体材料。以GAC为填料的生物膜净化器挂膜快、启动时间短，生物膜遭水力冲刷后恢复快，系统对水力负荷变化的适应能力强。另外多年的理论研究和生产经验均证实，在以活性炭为填料的生物膜净化器中，活性炭的吸附与生物膜的生物利用之间具有协同作用。这种协同作用表现为，活性炭的吸附为难降解有机物与生物膜提供了较长的接触时间；活性炭的富集作用提高了生物膜对微量有机物的去除能力；活性炭的吸附-解吸减缓了毒物冲击负荷对生物膜的破坏作用；生物膜的生物再生作用延长了活性炭的工作周期。因此，尽管GAC的价格明显高于砂、砾石等非吸附材料，却仍被广泛采用。然而，GAC作为生物膜载体也有其局限性。活性炭滤床的孔隙率低，滤层水头损失大，容易被堵塞。特别是进水水质差时。再者，GAC不宜在曝气充氧条件下使用，也就是GAC不能用作生物接触氧化反应器的填料。
本实用新型的目的在于设计一种挂膜快、水头损失小、耐水力冲刷和毒物冲击负荷、去除微量有机物能力强、能作为生物接触氧化反应器运行的生物膜净化器。
为了达到上述目的，本实用新型是通过下述方案实现的。净化器包括进水管、出水收集管、复合填料、复合填料支架、曝气管、排泥、放空管和池体，其结构要点是池体内的复合填料由母体材料与用粘结剂粘结在其表面的颗粒活性炭层组成，母体材料可以是市售的堆积式填料，也可以按工艺要求自行设计加工母体材料。无论采用金属、陶瓷还是塑料，由于表面粘有一层颗粒活性炭，使复合填料具有粗糙的表面与发达的表面孔隙结构，为微生物的生长繁殖提供了理想的环境。原水或废水通过复合填料表面固着的微生物吸附、降解得到净化，合格清水从出水收集管排出，污泥和杂质从排泥、放空管排除。
本实用新型的优点是1.用表面粘结有活性炭层的复合填料组成的生物膜净化器，因其表面粗糙与孔隙发达，微生物挂膜快，启动时间短，对水力负荷变化的适应性强，活性碳吸附与生物膜氧化的协同作用对使得净化器对毒物及难降解或微量有机物的去除效率高。
2.采用市售堆积式填料或按工艺要求设计加工的材料为母体材料的本实用新型的复合填料，具有比表面积大、水头损失小、填料不易堵塞、应用范围广，适用于淋洒式、淹没暴气式及转盘式等各类生物膜净化器。
3.复合填料上生物膜有较强的恢复能力及填料的吸附能力产生的缓冲作用，使得生物处理工艺更适合容易发生毒物或水力冲击负荷的场合，以及经常中断运行的场合。
附图为本实用新型的实施例
图1.为本实用新型的结构示意图。
图2-1为复合填料的结构放大图图2-2为组合式复合填料的结构示意图图2-3为堆积式复合填料的结构示意图结合附图对本实用新型作进一步的描述。
本实用新型由进水管6、出水收集管7、复合填料8、复合填料支架9、曝气管10、排泥、放空管11、池体12构成。池体12上部设进水管6，中间设由复合填料支架9所支撑的复合填料8，下部设采集经处理合格水的出水收集管7，底部设排泥、放空管11，复合填料支架9与出水收集管7之间设有曝气管10。
用塑料、金属、陶瓷等板材或其它母体材料1上涂覆一层胶粘剂2，如环氧树脂胶粘剂，在胶粘剂固化之前，将活性炭颗粒3洒布在该表面上，压紧，待胶液固化，表面粘有颗粒活性炭层3的母体材料1按工艺要求自行设计加工拼结成组合式复合填料4；同样也可用于转盘式生物滤池的转盘制作。
作为母体材料1的市售的堆积式标准填料，例如鲍尔环、拉西环等用环氧树脂胶液2涂浸环的表面，在胶液固化之前，将填料环投入经清洗烘干的颗粒活性炭中翻动，胶粘剂固化后，得到表面覆盖着颗粒活性炭3的堆积式复合填料8。本实用新型中采用的复合填料的表面颗粒活性炭可利用水处理，特别是给水处理中的废弃颗粒活性炭制造，这样可降低成本，而产品的使用效果基本不变。
权利要求1.一种新型的生物膜净化器，包括进水管(6)、出水收集管(7)、复合填料(8)、复合填料支架(9)、曝气管(10)、排泥、放空管(11)、池体(12)，其特征在于复合填料(8)是由母体材料(1)与用胶粘剂(2)粘结在其表面的颗粒活性炭层(3)构成。
2.根据权利要求1所述的净化器，其特征在于所述的母体材料(1)可以是市售的堆积式填料，也可以按工艺要求自行设计加工。
3.根据权利要求1所述的净化器，其特征在于所述的颗粒活性碳(3)可以用给水处理使用过后废弃的活性碳。
专利摘要一种新型的生物膜净水器，由进水管、出水收集管、池体等构成，主要特点是池体内的复合填料由母体材料与用胶粘剂粘结在其表面的颗粒活性炭层组成。母体材料可以是市售的堆积式填料，也可用塑料、陶瓷或金属等板材，按工艺要求设计加工。本实用新型的净化器因其复合填料的比表面积大，填料表面孔隙发达，有很好的吸附能力，具有挂膜快，抗冲击负荷能力强，对难降解及微量有机物处理效果好的特点，而具有特别好的净水效果。适合原水或废水的处理净化。
文档编号C02F1/28GK2250352SQ9622968
公开日1997年3月26日 申请日期1996年4月19日 优先权日1996年4月19日
发明者李田, 张怀德 申请人:同济大学