[发明专利]流化生物膜载体及其制造方法

说明书

本发明涉及一种流化生物膜载体及其制造方法，该流化生物膜载体被装置在以接触氧化工艺为基础的废水处理厂的曝气池中。更具体地说，本发明涉及一种在其联接部分不可拆卸的并容易组装的流化生物膜载体及其制造方法。上述流化生物膜载体是通过在一个网状壳中将海绵状合成树脂、陶瓷或活性碳模型成型，或者提供一种上面牢固附着有微生物的特殊材料，然后再通过热熔使容器的上、下两个半球部分之间结合而进行制备。

生物膜载体被用于接触氧化工艺，其中废水中所含的有机污染物通过生物膜载体上附着的微生物的生长和繁殖并在上面产生胞外聚合物(酶)而分解。胞外聚合物经常从微生物中伸出，形成相互缠结的纤维基体，为被称为生物膜的装配提供了一种结构。由于生物膜有多种优点，接触氧化工艺的应用扩大了。例如，它不会被液体冲出反应器，因此在生物工艺中能达到很高的平均细胞存留时间(MCRT)和微生物浓度；需要小的现场面积；比其它悬浮生长工艺如活性泥浆工艺，产生较少的泥浆；以及不需要泥浆恢复工艺。并且，很容易应付在水力和有机负荷及有毒材料中发生的变化。

生物膜载体可分类成固定化生物膜载体和流化生物膜载体。固定化生物膜载体成本高，安装费时，并且可能成为曝气系统维护的阻碍，也很难再安装其它的固定化生物膜载体。另一方面，由于流化生物膜载体的安装仅需要把生物膜载体插入到曝气池中，因此安装相当容易。并且再安装其它的生物膜载体或去除生物膜载体也很容易，安装数量可以任意调节。由于以上优点，扩大了流化生物膜载体的应用。

本发明的申请人对流化生物膜载体进行了坚持不懈的研究，以开发出用于废水处理领域的微生物附着材料单元(参见韩国专利No．105715)，用于废水处理的能调节比重的微生物附着材料单元(参见韩国专利No．108262)，用于调节陶瓷介质比重的生物膜附着材料单元(参见韩国专利申请No．98-26781)。下面将用图1中所示的流化生物膜载体，对其作简要描述。流化生物膜载体有一个具网状结构的表面10，容器的两个半球部分12，内部有预定的空间，二者可拆卸地相互联接在一起形成由合成树脂制成的球形容器。当从容器外部进入的水流和气泡渗透过表面10的开孔时，废水中的有机物质被微生物分解，所述微生物附着在安装在容器里面的微生物附着材料上并在上面繁殖。比重调节材料被插入到载体中，以使载体均匀平稳地流动而不产生朝向底部或表面的离心流动，并使载体容易在曝气池中旋转。这些可以增加与废水的接触时间，从而增加废水中有机物质的分解。

但是，当使用传统的流化生物膜载体时，会遇到以下的问题。例如，由于在组装传统流化生物载体时，成型在容器半球部分内的装配销钉插在接受孔中，流化生物膜载体在流动时可与曝气池的壁碰撞，这样突出的联接部分可能被磨掉从而造成拆卸。而且，上、下半球的联接部分也必须手工装配。由于传统载体在曝气池表面上流动而不是旋转，传统流化载体比重的高或低可使其与废水的接触机会降低，并且由于不合适的比重会增大曝气池中的无用空间。

为解决以上问题，本发明的目标是提供一种流化生物膜载体，它易于组装，其联接部分被制成实体而不能拆卸。

为达到上述本发明的目标，制成了一种流化生物膜载体，其中含有微生物容易在其上附着和繁殖的微生物附着材料、用于调节比重的比重调节材料和由合成树脂制成的球形容器。该球形容器由网状结构形成，通过它水流和气泡从外部平稳均匀地渗入。球形容器是通过将上、下两个半球部分相互接触并热熔形成。

对容器的上、下两个半球的热熔可以通过将上、下两个半球旋转产生的摩擦热或直接加热上、下两半球的联接部分并挤压被加热熔化的部分而完成。

如上所述，现有工艺遇到的组装装配销钉和接受孔的问题，即，组装工作难并可能造成拆卸的问题，可以通过热熔解决。热熔使组装工作易于完成，两个半球的联接部分广泛并牢固地联接在一起。

并且，由于有微生物插入到容器中，任何具有生命亲和力和大的比表面积的材料都可以自由地使用，而不限制于由合成树脂制成的海绵状微生物附着材料。例如，可以使用成型为预定形状的多孔陶瓷或活性碳，或者制成颗粒使用。在使用陶瓷或活性碳时微生物附着材料具有大的湿重，因此可以不使用比重调节材料。然而，可以插入重量轻的能产生浮力的比重调节材料。

下面参考附图对本发明的一个优选实施例进行详细描述，以使本发明的上述目标和优点更加清晰。

图1是传统流化生物膜载体的主视图；

图2A是按照本发明的流化生物膜载体的局部剖视图，图2B是其主视图，图2C是其俯视图。

下文中将参考附图对本发明的结构和操作进行描述。