专利名称：一种水处理悬浮生物载体的制作方法
技术领域：
本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种生化水处理工艺所使用的悬浮生物载体。
背景技术：
水处理技术中有利用微生物与污水中的污染物进行生化反应以降解污染物、提高出水水质的生化处理工艺。生化处理工艺中有生物膜工艺，是采用比重小于I的材料作为微生物附着的载体，将一定量的载体投入到生物膜反应器中，经过一段时间的培养，载体上会附着数量众多的微生物，称为生物膜，生物膜进一步与污水中的污染物发生生化反应，微生物在进行新陈代谢的同时即降低了水体的污染物含量，起到了净化污水的功效，为后续 水处理单元做好准备。悬浮生物载体是生物膜工艺的核心，载体的种类很多，在长期的使用中也经过了很多次的改良。由于现在世界上的水源污染严重，水资源更加珍贵，因此人们需要如今的悬浮生物载体能够具有更高的水处理效率。
发明内容
本发明提供一种水处理效率高、使用寿命长的水处理悬浮生物载体。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种水处理悬浮生物载体，其主体为圆管，其特征在于在所述圆管的外周面上沿周向设有锯齿状的径向凸起；在所述圆管的内腔中设有径向支撑板，该支撑板将圆管的内腔沿周向分隔成均匀的六等份；所述圆管的长度为O. 5 Icm,圆管的外径与圆管的长度之比值为2 : I I : I,圆管的壁厚为O. 5-1. Omm ；所述载体材料的密度为O. 96 O. 98g/cm3,载体材料为复合材料，以高密度聚乙烯树脂作为基材，并添加重量百分比为10 30的高分子亲水材料和重量百分比为15 25的生物酶，制作方法为按重量百分比分配聚乙烯57 82wt. %聚乙烯醇I 8wt. %铁粉I 2wt. %娃藻土 7 23wt. %活性炭2 8wt. %纤维素I 6wt. %骨粉I 6wt. %碳酸|丐5 30wt. %高岭土 7 20wt. %铁粉I 12wt. %均勻混合,投入挤出机挤出圆管型构造的亲水性活性生物膜悬浮载体成品。上述技术方案中的有关内容解释如下I、上述方案中，所述载体材料的密度为O. 97g/cm3。2、上述方案中，所述高分子亲水材料为甲基丙烯酸。本发明工作原理是向好氧水处理反应器中投加悬浮生物载体并曝气，载体悬浮在污水中，在气体推动下载体旋转翻滚，将曝进的大气泡切割成小气泡，污水中的微生物与氧气和污水中的污染物质接触，发生生化反应，一段时间的培养后一层微生物附着在载体表面，即生物膜，生物膜的外层为好氧微生物，内层为厌氧和/或兼氧微生物，好氧、厌氧和/或兼氧微生物共同作用，进一步降解去除污水中的污染物，亦即净化了污水，为后续水处理单元做准备。其中的好氧生化反应主要目的是去除有机污染物质，好氧和厌氧/兼氧生化反应的组合主要目的是脱氮。向缺氧水处理反应器中投加悬浮生物载体，载体悬浮在污水中，污水中不曝气，载体只是随水流的波动轻微旋转翻滚，一段时间的培养后载体上附着了一层微生物，即生物膜，生物膜的外层为好氧微生物，内层为厌氧和/或兼氧微生物，其中的好氧微生物借助载体的旋转翻滚与空气接触，利用空气中的氧气进行好氧生化反应，而内层的厌氧、兼氧微生物也同时进行着厌氧和兼氧生化反应，最终净化了污水，为后续水处理单元做准备。其中的好氧生化反应主要是去除有机污染物质，好氧和厌氧/兼氧生化反应的组合主要目的是脱氮。相比于好氧水处理反应器中载体附着的生物膜，缺氧水处理反应器中载体附着的生物膜中各种微生物的比例会有不同，因此两种反应器中进行的各种生化反应也不同，最 终实现的水处理效果也将不同。由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点I、由于本发明的载体的圆管内腔用径向支撑板分隔成了六个均匀的小空间，为好氧微生物提供了充分的生长空间，利于气体和污水水流通过，使好氧微生物与污水充分接触，完成好氧生化反应的传质过程，好氧生化反应完全，好氧微生物位于生物膜的外层，而这种分隔方式也让生物膜内层的厌氧、兼氧微生物同时能够很好的生长。该种六等份的分隔方式使好氧微生物和厌/兼氧微生物的比例较好，经试验，水处理效果最好。2、由于本发明中圆管的外周面上具有锯齿状的径向凸起，当大量载体同时在水体中旋转翻滚时，径向凸起可分解载体间的相互冲撞力，使载体间的相互碰撞不会太剧烈，避免将载体上附着的生物膜摩擦掉。3、由于本发明圆管内腔具有的支撑片支撑着载体，因此载体更稳固，更抗冲击，不会因碰撞而产生形变，使用寿命长。4、由于本发明的载体具有的圆管结构和圆管外的锯齿状的径向凸起，使载体在气体或水流的推动下更易翻滚旋转，在曝气的好氧反应器中旋转翻滚的载体可对上升气泡进行切割，大气泡被切割成小气泡后，氧气的传输和扩散效果更好，提高了微生物的好氧生化反应速度；在缺氧反应器中，旋转翻滚的载体也可加速微生物与大气的接触，以利好氧微生物进行生化反应。5、由于本发明的载体材料的密度为O. 96 O. 98g/cm3,更进一步的为O. 97g/cm3,使挂膜后载体整体的比重小于污水的比重1，经试验该密度使载体能更稳定的悬浮在反应器水体中。6、由于本发明的载体的圆管内腔用径向支撑板均匀分隔成了六个小空间，圆管的外周面具有的锯齿状的径向凸起，以及载体的长度尺寸、外径尺寸和壁厚，共同使该载体具有相当大的比表面积，达到了约700m2/m3，微生物与载体的接触表面积大,使微生物的附着量高，即挂膜率高，最终提高水处理效率。7、由于本发明的载体由复合材料制成，以高密度聚乙烯树脂作为基材，并添加重量百分比为10 30的高分子亲水材料和重量百分比为15 25的生物酶，改变了聚乙烯树脂的疏水特性以及对微生物的惰性。载体基材中添加亲水材料后,载体表面的润湿性提高，也就提高了载体的传质能力，使微生物更易附着在载体表面，载体表面成膜速度提高，节约培养成本；载体基材中添加生物酶后，载体表面的微生物进行新陈代谢的速度大大加快，微生物的生长加快，即减少了载体挂膜时间，也能够节约培养成本。
附图I为本发明的主视图；附图2为图I的左视图；附图3为图I的俯视图。以上附图中1、圆管；2、凸起；3、支撑板。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述实施例参见附图I 3所不,一种水处理悬浮生物载体,其主体为圆管I,在圆管I的外周面上沿周向设有锯齿状的径向凸起2 ;在圆管I的内腔中设有径向支撑板3，该支撑板3将圆管I的内腔沿周向分隔成均匀的六等份；圆管I的长度为O. 7cm，外径为
I.Icm,圆管I的外径与圆管I的长度之比值为I. 6,圆管I的壁厚为O. 8mm ；载体材料为复合材料，以高密度聚乙烯树脂作为基材,并添加重量百分比为10 30的高分子亲水材料和重量百分比为15 25的生物酶，制作方法为按重量百分比分配聚乙烯57 82wt. %聚乙烯醇I 8wt. %铁粉I 2wt. %娃藻土 7 23wt. %活性炭2 8wt. %纤维素I 6wt. %骨粉I 6wt. %碳酸|丐5 30wt. %高岭土 7 20wt. %铁粉I 12wt. %均匀混合，投入挤出机挤出圆管型构造的亲水性活性生物膜悬浮载体成品圆管I的长度为O. 5 Icm均可，外径与长度的比值为2 : I I : I均可，载体的壁厚为O. 5 I. Omm均可,载体材料的密度为O. 96 O. 98g/cm3均可，当为O. 97g/cm3时效果较好。载体的比重小于污水，悬浮在污水中。工程实践中，当向好氧水处理反应器中投加载体并曝气，在气体推动下载体旋转翻滚，将曝进的大气泡切割成小气泡，污水中的微生物与氧气和污水中的污染物质接触，发生生化反应，一段时间的培养后一层微生物附着在载体表面，即生物膜，生物膜的外层为好氧微生物，内层为厌氧和/或兼氧微生物，好氧、厌氧和/或兼氧微生物共同作用，进一步降解去除污水中的污染物，亦即净化了污水，为后续水处理单元做准备。其中的好氧生化反应主要目的是去除有机污染物质，好氧和厌氧/兼氧生化反应的组合主要目的是脱氮。向缺氧水处理反应器中投加悬浮生物载体，载体悬浮在污水中，污水中不曝气，载体只是随水流的波动轻微旋转翻滚，一段时间的培养后载体上附着了一层微生物，即生物膜，生物膜的外层为好氧微生物，内层为厌氧和/或兼氧微生物，其中的好氧微生物借助载体的旋转翻滚与空气接触，利用空气中的氧气进行好氧生化反应，而内层的厌氧、兼氧微生物也同时进行着厌氧和兼氧生化反应，最终净化了污水，为后续水处理单元做准备。其中的好氧生化反应主要是去除有机污染物质，好氧和厌氧/兼氧生化反应的组合主要目的是脱氮。
相比于好氧水处理反应器中载体附着的生物膜，缺氧水处理反应器中载体附着的生物膜中各种微生物的比例会有不同，因此两种反应器中进行的各种生化反应也不同，最终实现的水处理效果也将不同。本实施例的载体的比表面积达到了 700m2/m3，同时由于载体材质中添加的亲水材料和生物酶，载体的挂膜速度大大加快，水处理效率更高。工程实践证明，在好氧反应池内使用该悬浮生物载体，当DO (溶解氧浓度)=2 3. 5mg/L, t (水温)=25°C时，BOD5去除率达到80%，远高于普通好氧反应池的50 60%，同时氨氮去除率达到97%，远高于普通池的30 50%。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此 项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种水处理悬浮生物载体，其主体为圆管，其特征在于 在所述圆管I的外周面上沿周向设有锯齿状的径向凸起2 ； 在所述圆管I的内腔中设有径向支撑板3，该支撑板3将圆管I的内腔沿周向分隔成均匀的六等份； 所述圆管I的长度为O. 5 Icm,圆管I的外径与圆管I的长度之比值为2 I I : I,圆管I的壁厚为O. 5-1. Omm ； 所述载体材料的密度为O. 96 O. 98g/cm3,载体材料为复合材料，以高密度聚乙烯树脂作为基材，并添加重量百分比为10 30的高分子亲水材料和重量百分比为15 25的生物酶，制作方法为 按重量百分比分配聚乙烯57 82wt. %聚乙烯醇I 8wt. %铁粉I 2wt. %娃藻土 7 23wt. %活性炭2 8wt. %纤维素I 6wt. %骨粉I 6wt. %碳酸|丐5 30wt. %高岭土 7 20wt. %铁粉I 12wt. %均匀混合，投入挤出机挤出圆管型构造的亲水性活性生物膜悬浮载体成品。
2.根据权利要求I所述的水处理悬浮生物载体，其特征在于所述载体材料的密度为O.97g/cm3。
全文摘要
本发明一种水处理悬浮生物载体，其特征在于圆管1的外周面上沿周向设有锯齿状的径向凸起2；圆管1内腔中设有径向支撑板3，支撑板3将圆管1的内腔沿周向均匀分隔成六等份；圆管1长度为0.5～1cm，圆管1外径与圆管1长度之比值为2∶1～1∶1，圆管1壁厚为0.5-1.0mm；所述载体材料的密度为0.96～0.98g/cm3，载体材料为复合材料，添加重量百分比为10～30的高分子亲水材料和重量百分比为15～25的生物酶，制作方法为按重量百分比分配聚乙烯57～82wt.％聚乙烯醇1～8wt.％铁粉1～2wt.％硅藻土7～23wt.％活性炭2～8wt.％纤维素1～6wt.％骨粉1～6wt.％碳酸钙5～30wt.％高岭土7～20wt.％铁粉1～12wt.％均匀混合，投入挤出机挤出圆管型构造的亲水性活性生物膜悬浮载体成品。
文档编号C02F3/30GK102887591SQ201110205679
公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者施金伟 申请人:苏州微体电子科技有限公司