利用生物膜法处理农村污水的装置的制作方法

1.本发明涉及生物膜污水处理技术领域，特别涉及利用生物膜法处理农村污水的装置。


背景技术：

2.农村生活污水处理是将生活污水中的有害物质和污染环境成份清除、降解做无害处理。生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物进行有机污水处理的方法。生物膜法常用的生物器可以是生物滤池、生物转盘、曝气生物滤池或厌氧生物滤池。
3.生物转盘一般由数十片、近百片塑料或玻璃钢圆盘片用轴贯串，平放在一个断面呈半圆形的条形槽的槽面上。废水从槽的一端流向另一端。同生物滤池相比，生物转盘法中废水和生物膜的接触时间比较长，而且有一定的可控性。盘轴转动时,盘面交替与废水和空气接触。盘面为微生物生长形成的膜状物所覆盖，生物膜交替地与废水和空气充分接触，不断地取得污染物和氧气，净化废水。
4.生物膜在其形成与成熟后，由于微生物不断增殖，生物膜的厚度不断增加，在增厚到一定程度后，在氧不能透入的里侧深部转变为厌氧状态，形成厌氧性膜。这样，生物膜便由好氧和厌氧两层组成。
5.当厌氧层还不厚时，它与好氧层保持着一定的平衡与稳定关系。好氧层能够维持正常的净化功能，但当厌氧层逐渐加厚并达到一定的程度后，其代谢产物也逐渐增多。这些产物向外侧逸出，必然要透过好氧层，使好氧层的生态系统的稳定状态遭到破坏，从而失去了这两种膜层之间的平衡关系；又因气态代谢产物的不断逸出，减弱了生物膜在盘片上的固着力，和盘面之间因转动而产生切应力，老化膜从盘面脱落，随水流走。生物膜脱落后生成新的生物膜，新生生物膜需在经过一段时间后才能充分发挥其净化功能。生物膜在运行过程中比较理想的情况是：减缓生物膜的老化进程，不使厌氧层过分增长，加快好氧膜的更新，而且尽量使生物膜不集中脱落。
6.现有技术中，公开号为cn107827237a的发明专利一种用于污水处理的生物转盘；公开号为cn217972744u的实用新型专利一种具有防生物膜脱落功能的生物转盘装置；均在盘面设置均匀的防脱落结构，能够有效减缓生物膜的脱落，但由于其具有防脱一致性，虽然增加了生物膜的固着力，但固着力的提升也较为一致，不能避免老化生物膜的集中脱落，影响污水处理效果。


技术实现要素：

7.本发明之目的在于为了解决现有技术中生物膜法处理污水的装置固着力一致导致生物膜集中脱落的问题，提供利用生物膜法处理农村污水的装置。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：利用生物膜法处理农村污水的装置，包括盘片；所述盘片表面设有若干凸起和凹槽；所述凸起至少具有两种不同的高度；所述凹槽至少具有两种不同的深度。
9.有益效果是：盘片上具有不同高度的凸起和不同深度的凹槽，能够承托不同厚度的生物膜，具有不同的固着力，不同的固着力避免生物膜集中脱落，使生物膜依次分区域脱落、逐步完成更新换代，保证污水处理效果。
10.进一步地，所述盘片形状为圆盘形，盘片中心设有中心孔；盘片侧面均分为若干个扇形区域，每个扇形区域均匀设置若干相同高度的凸起或若干相同深度的凹槽。
11.有益效果是：在不同扇形区域设置不同的凸起或凹槽，在不同的区域形成不同的固着力，各区域能够承托不同厚度的生物膜，使各区域的生物膜在不同时间脱落和更新，保证足够多的生物膜用于污水处理，保证污水处理效果。
12.进一步地，所述凸起形状为圆柱状，所述凹槽为圆形槽。
13.有益效果是：圆柱状凸起和圆形槽能够使载体与生物膜的接触面积增加，凸起和凹槽延伸方向垂直盘片表面，能够提高对盘片外侧生物膜层的支撑力，提升生物膜的固着力，减缓生物膜脱落。
14.进一步地，所述盘片中心穿设有副芯轴；副芯轴外侧设有若干相互平行的盘片；副芯轴与其外侧的盘片组成转盘组。
15.有益效果是：多个盘片沿副芯轴设置成转盘组，提升生物膜在污水处理中的表面积，保证污水处理效果。
16.进一步地，包括转动组件、传动组件和驱动组件，驱动组件通过传动组件连接转动组件、驱动转动组件旋转；转动组件包括支架，支架上圆周均匀设置若干转盘组，转盘组的副芯轴与支架转动连接。
17.有益效果是：驱动组件使转动组件旋转，使盘片及其外侧形成的生物膜，能够交替与空气和污水接触。
18.进一步地，所述传动组件包括内齿圈和从动带轮，内齿圈固定设置，副芯轴端部均连接有齿轮，齿轮均啮合于内齿圈内侧；所述支架中心穿设有主芯轴，主芯轴一端连接从动带轮。
19.有益效果是：通过齿轮和内齿圈的啮合结构，传动组件旋转的同时，各转盘组也能够自转，从而使盘片表面的生物膜与污水中的有机污染物更加充分全面地接触。
20.进一步地，所述驱动组件包括减速电机，减速电机连接有主动带轮，主动带轮连接有传动带，传动带与从动带轮连接。
21.有益效果是：减速电机通过带传动机构带动主芯轴转动，进而带动转动组件的旋转。
22.进一步地，还包括水槽，内齿圈固定于水槽内侧；水槽支撑主芯轴的两端转动，主芯轴两端穿过水槽上部侧壁，从动带轮位于水槽外侧；水槽外侧设有支撑减速电机的安装架。
23.有益效果是：水槽提供容纳污水的空间，并对内齿圈、主芯轴和减速电机起到稳定地支撑作用。
附图说明
24.图1为本发明的盘片立体结构示意图。
25.图2为本发明的转动组件和传动组件立体结构示意图。
26.图3为本发明的注转动组件和传动组件端面结构示意图。
27.图4为本发明的驱动端立体结构示意图。
28.图5为本发明的远离驱动端立体结构示意图。
29.图中：1、盘片；2、凸起；3、凹槽；4、中心孔；5、副芯轴；6、支架；7、内齿圈；8、齿轮；9、主芯轴；10、从动带轮；11、减速电机；12、主动带轮；13、传动带；14、水槽；15、安装架；61、端架；62、支杆。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
33.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.本发明所提供的利用生物膜法处理农村污水的装置的具体实施例：请参阅图1-5，利用生物膜法处理农村污水的装置，包括盘片1、副芯轴5、支架6、内齿圈7、齿轮8、主芯轴9、从动带轮10、减速电机11、主动带轮12、传动带13、水槽14、安装架15。
36.水槽14两端分别连接有进水管和出水管，内齿圈7设有相互平行的两个、分别竖直固定于水槽14两端内侧；水槽14支撑主芯轴9的两端转动，主芯轴9两端穿过水槽14上部侧壁，从动带轮10位于水槽14外侧；水槽14外侧设有支撑减速电机11的安装架15。水槽14提供容纳污水的空间，并对内齿圈7、主芯轴9和减速电机11起到稳定地支撑作用。
37.副芯轴5外侧设有若干相互平行的盘片1，副芯轴5穿过盘片1中心；副芯轴5与其外侧的盘片1组成转盘组，本实施例中，转盘组数量为四个。多个盘片1沿副芯轴5设置成转盘组，提升生物膜在污水处理中的表面积，保证污水处理效果。
38.设有转动组件、传动组件和驱动组件，驱动组件通过传动组件连接转动组件、驱动转动组件旋转；转动组件包括支架6，支架6上圆周均匀设置若干转盘组，转盘组的副芯轴5与支架6转动连接。驱动组件使转动组件旋转，使盘片1及其外侧形成的生物膜，能够交替与空气和污水接触。
39.支架6包括端架61和支杆62，端架61设有两个，两个端架61之间圆周均匀连接有四个支杆62；副芯轴5的端部穿过端架61。
40.传动组件包括内齿圈7和从动带轮10，副芯轴5端部均连接有齿轮8，齿轮8均啮合于内齿圈7内侧；支架6中心穿设有主芯轴9，主芯轴9一端连接从动带轮10。通过齿轮8和内齿圈7的啮合结构，传动组件旋转的同时，各转盘组也能够自转，从而使盘片1表面的生物膜与污水中的有机污染物更加充分全面地接触。
41.驱动组件包括减速电机11，减速电机11连接有主动带轮12，主动带轮12连接有传动带13，传动带13与从动带轮10连接。减速电机11通过带传动机构带动主芯轴9转动，进而带动转动组件的旋转。
42.盘片1表面设有若干凸起2和凹槽3；凸起2至少具有两种不同的高度；凹槽3至少具有两种不同的深度。
43.盘片1形状为圆盘形，盘片1中心设有中心孔4；本实施例中，盘片1侧面均分为若干个扇形区域，每个扇形区域均匀设置若干相同高度的凸起2或若干相同深度的凹槽3。在不同扇形区域设置不同的凸起2或凹槽3，在不同的区域形成不同的固着力，各区域能够承托不同厚度的生物膜，使各区域的生物膜在不同时间脱落和更新，保证足够多的生物膜用于污水处理，保证污水处理效果。
44.在其它一些实施例中，盘片1外侧的凸起2的高度和凹槽3的深度，可设置为由中心向四周逐步变化。也可分为内若干区域，在各区域内、盘片1外侧的凸起2的高度和凹槽3的深度，由中心向四周逐步变化。
45.凸起2形状为圆柱状，凹槽3为圆形槽。圆柱状凸起2和圆形槽能够使载体与生物膜的接触面积增加，本实施例中，凸起2和凹槽3延伸方向垂直盘片1表面，能够提高对盘片1外侧生物膜层的支撑力，提升生物膜的固着力，减缓生物膜脱落。可以理解的是，凸起2和凹槽3的截面形状可以为三角形、方形、多边形等其它形状。
46.工作过程：污水从水槽14的进水管进入水槽14内，使下部盘片1浸入污水中，盘片1外侧在污水中形成生物膜。减速电机11带动主动带轮12转动，通过传动带13使从动带轮10和主芯轴9转动，主芯轴9带动主动组件整体旋转，旋转时、齿轮8与内齿圈7啮合使各转盘组自转。盘片1交替进入污水中和空气中，在空气中吸收氧气，在污水中接触、处理、降解有机污染物，对水槽14内的污水进行有效地处理。
47.随着生物膜厚度的增加，较低凸起2区域的生物膜因固着较小、先脱落，然后经过一端时间形成新的生物膜。较高凸起2区域的生物膜能够承托更厚的生物膜，后完成生物膜的更新换代。凹槽3区域类似。因此，能够避免生物膜集中脱落，逐步更新生物膜，能够保证各时段的污水处理效果。
48.最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.利用生物膜法处理农村污水的装置，包括盘片（1）；其特征在于：所述盘片（1）表面设有若干凸起（2）和凹槽（3）；所述凸起（2）至少具有两种不同的高度；所述凹槽（3）至少具有两种不同的深度。2.根据权利要求1所述的利用生物膜法处理农村污水的装置，其特征在于：所述盘片（1）形状为圆盘形，盘片（1）中心设有中心孔（4）；盘片（1）侧面均分为若干个扇形区域，每个扇形区域均匀设置若干相同高度的凸起（2）或若干相同深度的凹槽（3）。3.根据权利要求1或2所述的利用生物膜法处理农村污水的装置，其特征在于：所述凸起（2）形状为圆柱状，所述凹槽（3）为圆形槽。4.根据权利要求1或2所述的利用生物膜法处理农村污水的装置，其特征在于：所述盘片（1）中心穿设有副芯轴（5）；副芯轴（5）外侧设有若干相互平行的盘片（1）；副芯轴（5）与其外侧的盘片（1）组成转盘组。5.根据权利要求4所述的利用生物膜法处理农村污水的装置，其特征在于：包括转动组件、传动组件和驱动组件，驱动组件通过传动组件连接转动组件、驱动转动组件旋转；转动组件包括支架（6），支架（6）上圆周均匀设置若干转盘组，转盘组的副芯轴（5）与支架（6）转动连接。6.根据权利要求5所述的利用生物膜法处理农村污水的装置，其特征在于：所述传动组件包括内齿圈（7）和从动带轮（10），内齿圈（7）固定设置，副芯轴（5）端部均连接有齿轮（8），齿轮（8）均啮合于内齿圈（7）内侧；所述支架（6）中心穿设有主芯轴（9），主芯轴（9）一端连接从动带轮（10）。7.根据权利要求6所述的利用生物膜法处理农村污水的装置，其特征在于：所述驱动组件包括减速电机（11），减速电机（11）连接有主动带轮（12），主动带轮（12）连接有传动带（13），传动带（13）与从动带轮（10）连接。8.根据权利要求7所述的利用生物膜法处理农村污水的装置，其特征在于：还包括水槽（14），内齿圈（7）固定于水槽（14）内侧；水槽（14）支撑主芯轴（9）的两端转动，主芯轴（9）两端穿过水槽（14）上部侧壁，从动带轮（10）位于水槽（14）外侧；水槽（14）外侧设有支撑减速电机（11）的安装架（15）。

技术总结
本发明涉及生物膜污水处理技术领域，公开了利用生物膜法处理农村污水的装置，包括盘片；所述盘片表面设有若干凸起和凹槽；所述凸起至少具有两种不同的高度；所述凹槽至少具有两种不同的深度；盘片形状为圆盘形，盘片中心设有中心孔；盘片侧面均分为若干个扇形区域，每个扇形区域均匀设置若干相同高度的凸起或若干相同深度的凹槽；本发明的盘片上具有不同高度的凸起和不同深度的凹槽，在不同的区域形成不同的固着力，不同的固着力避免生物膜集中脱落，使生物膜依次分区域脱落、逐步完成更新换代，保证污水处理效果。保证污水处理效果。保证污水处理效果。


技术研发人员：王立新 张志勇
受保护的技术使用者：河南诺水环保科技有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/8/5