[发明专利]一种具有自旋功能的废气处理生物填料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于废气生物处理装置的填料，特别涉及一种用于废气生物滴滤装置的填料。

背景技术

废气生物处理技术相比物理和化学吸附法被公认为处理成本低，二次污染小。近年来，该技术被广泛研究并得到一定规模的工程应用。

生物滴滤法具有生物量大，运行条件易于控制等优点，是一种高效废气生物处理技术。生物膜填料是生物滴滤装置中微生物附着和物质传递的载体，其性能直接影响着废气净化的效果。

填料自身较重对生物反应器结构强度要求较高，会增加废气处理装置造价。填料理化性质不稳定会造成运行期间需频繁更换并可能形成二次污染。填料比表面积及其表面粗糙程度直接关系到其附着的生物量。填料孔隙率大小直接影响填料层阻力降。当单位体积填料负载的微生物量过少，废气净化效率和污染物去除负荷就会偏低；当填料微生物过度积累造成堵塞时，生物反应器内阻力降增大，运行能耗增大，污染物去除率下降，甚至使整个装置处于瘫痪状态。因此，理想的生物填料除应满足堆积密度小、理化性质稳定、比表面积及空隙率大、易于微生物挂膜等一般要求外，还应具有合理的空间结构，便于老化、脱落的生物膜及时随喷淋水从填料间隙排出，避免因生物膜过度积累引起填料层堵塞。

传统生物填料，主要有陶粒、火山岩、颗粒活性炭、煤渣以及拉西环、鲍尔环等常见化工填料，因存在比重过大、强度低或空隙率小等缺陷，已趋于淘汰或较少单独使用。中国专利200620107863.X、200820170724.0等生物填料对填料的空间结构有了较大改进。但填料自身是静态的，由于填料之间的接触和交叉现象，气、液产生偏流、沟流不可避免，严重时甚至部分填料不能充分湿润。造成填料各个部位获得的水分和营养基质不同，微生物在局部过度积累，在高污染物负荷或长期运行的条件下，容易发生短路或堵塞。

因此，进一步开发高效的生物填料，具有较高的工程应有价值。

发明内容

本发明要解决的问题是，克服现有技术中的不足，提出一种具有自旋功能的废气处理生物填料。为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种具有自旋功能的废气处理生物填料，包括用于挂载微生物的叶片，所述叶片的外形呈半圆形；填料由球形支撑架和空心多面球体组成；其中，

球形支撑架由两个半球面对接而成，各半球面均由若干交错的经线筋与纬线筋构成；两个半球面的对接处构成球形支撑架的赤道筋，各半球面顶点的纬线筋构成旋转轴套；半球面的经线筋的一端与赤道筋连接，另一端则交汇于该半球面顶点的纬线筋；

空心多面球体由旋转轴和若干个以直边固定于旋转轴上的叶片组成，叶片以旋转轴为中心呈发散状均匀分布，相邻叶片构成栅格单元；

所述空心多面球体的旋转轴的两端装设于球形支撑架的两个半球面顶点的旋转轴套之中，且空心多面球体能够在球形支撑架内自由旋转。

作为一种改进，所述半球面的经线筋呈均匀分布。

作为一种改进，所述半球面上顶点的纬线筋与赤道筋之间至少设置一条纬线筋。

作为一种改进，对接后的两个半球面上的经线筋呈相互交错布置。

作为一种改进，所述叶片的表面设有波浪状或网状纹路或均布有凸点、毛刺或凹陷部位。

作为一种改进，所述球形支撑架的内径为25～200mm，球形支撑架与空心多面球体组合后，二者之间的间隙为0.5～10mm。

作为一种改进，所述半球面上的纬线筋为1～3条，经线筋为4～10条。

作为一种改进，所述叶片为5～12个，叶片厚度为0.5～2mm。

作为一种改进，所述的旋转轴的端部外径为0.5～5mm，旋转轴套与旋转轴之间的间隙为0.2～1.5mm。

作为一种改进，所述叶片的直边与旋转轴之间呈3～15°的倾角。

本发明中的的填料可以是一个球形支撑架和一个空心多面球体组成的单体，也可以是是若干个单体按照一定方式排列、固定后形成的整体。填料的制作材料采用PP、PE、PVC等高分子合成材料或它们的混合物；叶片的表面经亲水性改性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)叶片在气、液流的推动下使得空心多面球体可自由旋转，也使填料的各个部位湿度和营养条件基本一致，有利于微生物在填料表面均匀生长、分布，进而有利于提高单位体积填料的微生物负载量、废气净化效率与负荷。

(2)空心多面球体的旋转和气、液的冲刷强化了对生物膜的剪切和摩擦，促使老化的生物膜及时脱落并随循环水从填料间隙带走，避免了填料层发生短路或堵塞。