專利名稱：一種污水處理用超微孔曝氣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理設(shè)備，特別是，涉及一種污水處理用超微孔曝氣器，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
污水處理廠的曝氣系統(tǒng)是最大耗能環(huán)節(jié)，約占總能耗的50-70%。提高曝氣器的充氧性能是降低污水處理廠曝氣系統(tǒng)能耗的最有效方式。因此，研發(fā)高性能的微孔曝氣器是非常必要的?，F(xiàn)在，污水處理廠廣泛使用的微孔曝氣器孔徑一般在150-200 μ m之間。曝氣器產(chǎn)生的氣泡大小由孔徑?jīng)Q定。一般來說，氣泡越小，氣液接觸面積越大，有利于氧傳質(zhì)。然而，現(xiàn)在大多數(shù)污水處理廠使用的微孔曝氣器孔徑較大，充氧性能普遍偏低。另外，現(xiàn)有微孔曝氣器的制作工藝較粗糙，所制備的產(chǎn)品出氣均勻程度、穩(wěn)定性以及孔徑的均一性較差。中國專利N0.98250750.X公開了一種微孔曝氣器。根據(jù)該專利所制備的曝氣產(chǎn)品在使用過程中難以滿足節(jié)能要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超微孔曝氣器，與普通微孔曝氣器相比，該超微孔曝氣器充氧性能顯著提高，且具有工作連續(xù)性強(qiáng)、材質(zhì)好和穩(wěn)定性佳等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供的污水處理用超微孔曝氣器特征在于，包括曝氣盤片、曝氣管和空氣管道，所述曝氣盤片下設(shè)有支撐座，曝氣管一端通過支撐座中心孔連通曝氣盤片；所述空氣管道上設(shè)有曝氣器底座，曝氣管另一端通過曝氣器底座連通空氣管道；所述曝氣盤片和支撐座連接處設(shè)有密封圈，所述曝氣盤片設(shè)有均勻分布的曝氣孔，其曝氣孔孔徑在50-75 μ m之間。優(yōu)選地，所述曝氣盤片為凸起的圓盤形結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述支撐座為凹形圓盤式結(jié)構(gòu)，中間設(shè)有圓孔，孔徑與曝氣管的直徑匹配，曝氣管通過該圓孔連通曝氣盤片。更優(yōu)選地，所述支撐座為硬質(zhì)PVC材料制成。優(yōu)選地，曝氣管、曝氣器底座和空氣管道之間以錐形螺紋接口連接。優(yōu)選地，所述超微孔曝氣器盤片，由以下成分并按照所給定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)制備而成。
成分棕剛玉粘結(jié)劑蘇州土長石娃微粉碳酸釣滑石成孔劑水—
質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0Zo) 59.6-74.5 4.5-7.4 3.0-6.0 1.5-3.0 1.5-3.0 0.6-0.9 1.1-2.2 7.4-14.9 3.0-6.0~更優(yōu)選地，所述棕剛玉是150-180目的棕剛玉砂。本發(fā)明超微孔曝氣器盤片的制備方法，包括以下步驟；①混料 :將粘結(jié)劑和棕剛玉骨料混勻，接著用噴壺按比例往混料中噴水(IOOg混料:5g水)。噴水后的混料陳腐24小時(shí)，過10目篩，備用。
②成型:將步驟①的備用混料加入模型中，震動(dòng)搗打至兩模型合攏后脫模干燥(曝氣頭口朝上平放)。③干燥:在80°C條件下，干燥4-5小時(shí)。④裝窯:在燒窯平面上鋪60目白剛玉砂，將半成品曝氣器按照口朝上的方式置于平面上并用砂圍好四周，裝入窯中。⑤燒成:以1°C /min的速度升溫至1000°C，再以1.5°C /min的速度升溫至1350°C后保溫2至3h，自然冷卻至室溫。特別是，本發(fā)明采用顆粒堆積成孔的工藝方式。顆粒堆積工藝是在骨料中加入相同組分的微細(xì)顆粒，利用微細(xì)顆粒易于燒結(jié)的特點(diǎn)，在高溫下液化，從而使骨料連接起來。在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，往骨料里加入木屑，木屑燒盡后成孔。采用上述方式制備本發(fā)明超微孔曝氣器，通過調(diào)整骨料粒徑、骨料顆粒的大小的均勻度、粘結(jié)料和成孔劑比例等手段可以控制曝氣器的孔徑大小、孔徑大小分布均勻度以及強(qiáng)度等性能。一般地，骨料粒徑越大，形成的多孔陶瓷平均孔徑就越大，并呈線性關(guān)系；骨料顆粒尺寸越均勻，產(chǎn)生的氣孔孔徑越小，分布越均勻。 根據(jù)本發(fā)明，制備的超微孔曝氣器孔徑小且均勻，曝氣氧傳質(zhì)效率有顯著提高。根據(jù)本發(fā)明，剛玉曝氣盤片采用150-180目剛玉砂高溫?zé)贫?，打孔均勻，成孔直徑?0-75μπι之間。選用·150-180目棕剛玉作為主材，配以硅微粉、蘇州土、糊精和木屑等粘結(jié)劑以及成孔劑，采用顆粒堆積成孔的工藝方式制備。根據(jù)本發(fā)明，發(fā)明的超微孔曝氣器能有效降低污水處理廠的能耗，且能應(yīng)用于耗氧量較大的污水處理工藝上。根據(jù)本發(fā)明，采用燒制工藝，可制成具有很強(qiáng)抗拉抗壓能力的、孔徑均勻的超微孔曝氣器。根據(jù)本發(fā)明，通過減小曝氣器孔徑，能夠有效提高曝氣器的自閉性能。當(dāng)曝氣結(jié)束后，能夠防止污水反流入剛玉曝氣器之中，改善系統(tǒng)運(yùn)行情況，提高了曝氣器的使用壽命。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種污水處理用超微孔曝氣器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的污水處理用超微孔曝氣器盤片的制備工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式參見附圖1，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，污水處理用超微孔曝氣器包括曝氣盤片1、曝氣管4和空氣管道7，所述曝氣盤片I下設(shè)有硬質(zhì)PVC材料制成的支撐座3 ;所述曝氣盤片I為凸起的圓盤形結(jié)構(gòu)；所述支撐座3為凹形圓盤式結(jié)構(gòu)；所述曝氣盤片I和支撐座3連接處設(shè)有密封圈2，曝氣管4 一端通過支撐座3的中心孔連通曝氣盤片I ;所述中心孔的孔徑和曝氣管的直徑相匹配；所述空氣管道7上設(shè)有曝氣器底座6，曝氣管4另一端通過曝氣器底座6連通空氣管道7，曝氣盤片I設(shè)有均勻分布的曝氣孔，其曝氣孔孔徑在50-75 μ m之間，所產(chǎn)生的氣泡直徑為0.5 1mm。根據(jù)本發(fā)明，剛玉超微孔曝氣器選用150-180目棕剛玉作為主材，配以硅微粉、蘇州土、糊精和木屑等粘結(jié)劑和成孔劑，采用顆粒堆積成孔的工藝方式制備，使得產(chǎn)品的孔徑大小、分布均勻度和穩(wěn)定性都有很大改善。采用壓汞、阿基米德排水法、清水充氧性能測(cè)試法測(cè)試微孔曝氣器的孔徑、孔隙率、充氧性能，等。曝氣盤片制備實(shí)施例1原料質(zhì)量百分比配方如下:
權(quán)利要求
1.一種污水處理用超微孔曝氣器，其特征在于，包括曝氣盤片、曝氣管、和空氣管道。所述曝氣盤片下設(shè)有支撐座，曝氣管一端通過支撐座中心孔連通曝氣盤片；所述空氣管道上設(shè)有曝氣器底座，曝氣管另一端通過曝氣器底座連通空氣管道；所述曝氣盤片和支撐座連接處設(shè)有密封圈；所述曝氣盤片設(shè)有均勻分布的曝氣孔，其孔徑在50-75 μ m之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超微孔曝氣器，其特征在于，所述曝氣盤片為凸起的圓盤形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超微孔曝氣器，其特征在于，所述支撐座為凹形圓盤式結(jié)構(gòu)，中間設(shè)有圓孔，孔徑與曝氣管的直徑匹配，曝氣管通過該圓孔連通曝氣盤片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超微孔曝氣器，其特征在于，所述支撐座由硬質(zhì)PVC材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超微孔曝氣器，其特征在于，曝氣管與曝氣器底座之間以螺紋式連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超微孔曝氣器，其特征在于，所述曝氣器盤片由以下成分并按照所給定的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)制備而成； 棕剛玉 59.6-74.5 粘結(jié)劑 4.5-7.4 蘇州土 3.0-6.0 長石 1.5-3.0 硅微粉 1.5-3.0 碳酸鈣 0.6-0.9 滑石 1.1-2.2 成孔劑 7.4-14.9 水3.0_6.0 ο
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超微孔曝氣器，其特征在于，所述棕剛玉是150-180目的棕剛玉砂；所述粘結(jié)劑是糊精；所述成孔劑是木屑。
8.一種超微孔曝氣器的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟: ①混料:將粘結(jié)劑和棕剛玉骨料混勻，接著用噴壺按IOOg混料:5g水的比例往混料中噴水；噴水后的混料陳腐24小時(shí)，過10目篩，備用。
②成型:將步驟①的備用混料加入模型中，震動(dòng)搗打至兩模型合攏后脫模干燥，曝氣頭口朝上平放； ③干燥:在80°C條件下，干燥4-5小時(shí)； ④裝窯:在燒窯平面上鋪60目白剛玉砂，將半成品曝氣器按照口朝上的方式置于平面上并用砂圍好四周，裝入窯中； ⑤燒成:以1°C/min的速度升溫至1000°C，再以1.5°C /min的速度升溫至1350°C后保溫2至3h，自然冷卻至室溫。
全文摘要
一種污水處理用超微孔曝氣器，包括曝氣盤片、曝氣管和空氣管道。所述曝氣盤片下設(shè)有支撐座，曝氣管一端通過支撐座中心孔連通曝氣盤片；所述空氣管道上設(shè)有曝氣器底座，曝氣管另一端通過曝氣器底座連通空氣管道；所述曝氣盤片和支撐座連接處設(shè)有密封圈；所述曝氣盤片設(shè)有均勻分布的曝氣孔，其孔徑在50-75μm之間，曝氣管與曝氣器底座之間以螺紋式連接。與普通微孔曝氣器相比，該超微孔曝氣器充氧性能顯著提高，且具有工作連續(xù)性強(qiáng)、材質(zhì)好和穩(wěn)定性佳等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F7/00GK103241847SQ201310193989
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月22日
發(fā)明者王洪臣, 莊健, 齊魯, 劉國華 申請(qǐng)人:中國人民大學(xué)