一種剛玉微孔曝氣管的製備方法
2023-05-12 02:30:21 5
專利名稱：一種剛玉微孔曝氣管的製備方法
技術領域：
本發明屬於環保領域，涉及一種剛玉微孔曝氣管的製備方法。
背景技術：
城市汙水的主要汙染物成分基本都是容易被微生物分解的物質，在城市汙水處理 工藝中.採用曝氣充氧培養微生物對有機汙染物質進分解是最常用的方法。曝氣充氧是城 市汙水處理工藝運行中最重要的技術保障手段，因此，提高曝氣系統的效率對生物處理效 果及節能降排都有很重要的意義。在傳統活性汙泥法及A/0、A2/0、AB、SBR等工藝中大多 採用鼓風微孔曝氣技術。微孔曝氣器按材質分主要有剛玉、橡膠膜片和聚乙烯塑料或聚丙烯纖維幾種。橡 膠膜曝氣器採用硫化橡膠膜片，使用中發現橡膠膜容易老化回彈性能降低，引起膜片的撕 裂，影響整個曝氣系統的正常工作。如果汙水中氯或其他化學清潔劑含量較多.還會加速 橡膠膜片的硬化，縮短其使用壽命，所以一般情況下，橡膠膜曝氣器的使用壽命較短，只有 1-3年的使用壽命。剛玉曝氣器有較好的機械強度，使用壽命長，非受外力作用曝氣器不易破碎，能保 證曝氣系統始終正常穩定運行，還能在介質複雜的環境下使用，經過多年的實踐對比，剛玉 曝氣器不斷被業內所青睞。剛玉曝氣器首次以英國進口的盤式開始發展起來，但盤式有它 本身固有的缺陷存在曝氣死區(如整個盤底)，停止曝氣時，泥直接沉積在盤的表面，再次 啟動會把泥重新攪拌起來，比管式多耗費能量，還容易堵塞。此外，盤式的曝氣密度也不如 管式.在池容有限而所需氣量又大的情況下，管式是最佳選擇。因此近年來微孔剛玉曝氣 管使用有不斷增多的趨勢。受工藝技術的限制，一般都只能生產DN70-100mm長500-750mm 的剛玉管。如果能生產超長達1米的曝氣管，在不增加輔助設施下曝氣密度可增加30%以 上，充氧效率可增加35%以上。但利用現有技術生產長度IOOmm及IOOmm以上的剛玉微孔 曝氣管常出現管體斷裂變形的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種曝氣密度和充氧效率高，強度好使用壽命長，且長達一 米及一米以上的DN70 IOOmm的剛玉微孔曝氣管。一種剛玉微孔曝氣管的製備方法，該剛玉微孔曝氣管以剛玉粉、高嶺土、致孔劑、 粘合劑、交聯劑及水為原料依次經混合、熟化、擠出、晾乾固化、燒結而成，所述的交聯劑為 N-羥甲基丙烯醯胺，用量為粘合劑質量的10wt% 20wt%。所述剛玉微孔曝氣管的原料組成為剛玉粉80 90重量份、高嶺土 10 18重量 份、致孔劑2 5重量份、粘合劑0. 2 1重量份、交聯劑0. 02 0. 2重量份及水18 30
重量份。所述的剛玉粉粒度為60 120目。所述的致孔劑選自焦粉、木粉或炭黑。
所述的粘合劑選自糊精、聚乙烯醇或羧甲基纖維素。所述的剛玉微孔曝氣管長度為Im 2m。所述的剛玉微孔曝氣管擠出後使用V型支架支持進行晾乾固化及燒結，狀態示意 圖見圖1。所述的經晾乾固化的剛玉微孔曝氣管在高溫燒結區長度為40 50米，溫度為 1200 1300°C的推板窯中燒結。本發明的有益效果利用本發明製備方法可製備長度達1 2米的剛玉微孔曝氣管。1 2米的剛玉 微孔曝氣管較普通的剛玉微孔曝氣管在不增加其他輔助設施下曝氣密度增加35%以上，充 氧效率增加37%以上，而且曝氣阻力與其他曝氣設備相比減少一倍以上，可大大節省風機 能耗，節約30 %的電耗，使用壽命提高一倍。本發明通過在原料配方中加入交聯劑N-羥甲基丙烯醯胺，使初始擠出的產品具 有較高的初始強度，足以保證晾乾後的產品在生產運輸過程中不會斷裂變形。產品在高溫燒結時有一個相變的轉變過程和較大的收縮變形，長度越大收縮變形 應力越大，要克服收縮變形或將這種收縮變形的影響最小化，要有正確的支持方式，發明人 嘗試了多種方案，結果表明採用V形支架能確保產品不變形開裂。為使長達一米或一米以上的產品在1200 1300°C燒結時受熱均勻，要確保推板 窯的高溫區有正確的長度設計，發明人經反覆多次試驗摸索得當燒結區在40 50米時能 滿足連續生產的要求。
圖1支撐剛玉微孔曝氣管的V型支架狀態示意圖。1為V型支架，2為剛玉微孔曝氣管。
具體實施例方式實施例1將粒度為80目的剛玉砂83重量份、高嶺土 14重量份、粘合劑糊精0. 5重量份、致 孔劑木粉2. 5重量份、交聯劑N —羥甲基丙烯醯胺0. 05重量份和水18重量份，按照常規工 藝混合一熟化一擠出成DN70 X IOOOmm壁厚為IOmm的剛玉管，於V型支架上固化晾乾後在 1200 300°C高溫區長為40米的推板窯中燒結成剛玉微孔曝氣管。產品孔隙率為45. 6%， 抗壓強度56MPa，抗彎強度25MPa，圓度0. 4。實施例2將粒度為100目的剛玉砂82. 5重量份、高嶺土 14重量份、粘合劑聚乙烯醇0. 5重 量份、致孔劑焦粉3重量份、交聯劑N —羥甲基丙烯醯胺0. 1重量份和水25重量份，按照 常規工藝混合一熟化一擠出成DN70 X 1200mm壁厚為15mm的剛玉管，於V型支架上固化晾 幹後在1200 300°C高溫區長為50米的推板窯中燒結成剛玉微孔曝氣管。產品孔隙率為 47. 3%，抗壓強度50MPa，抗彎強度28MPa，圓度0. 5。對比例1將粒度為80目的剛玉砂83重量份、高嶺土 14重量份、粘合劑糊精0. 5重量份、致孔劑木粉2. 5重量份和水18重量份，按照常規工藝混合一熟化一擠出成DN70 X 750mm壁厚 為IOmm的剛玉管，於平板上固化晾乾後在1200 300°C推板窯中燒結成剛玉微孔曝氣管。 產品孔隙率為40. 1%，抗壓強度42MPa，抗彎強度20MPa，圓度1. 0。按照建設部於2007年8月20日批准發布的《水處理用剛玉微孔曝氣器》(CJ/ T263-2007)城鎮建設行業標準中記載的方法檢測實施例1、實施例2及對比例1製備的微 孔剛玉曝氣管的曝氣密度、充氧效率，結果見表1。表 1
曝氣密度(% )充氧效率(Kg/kw · h)實施例1產品23. 712.263實施例2產品24. 418.631對比例1產品15. 37. 618由上表可見，在不增加輔助設施下實施例1及實施例2的微孔剛玉曝氣管與對比 例1的微孔剛玉曝氣管(現有技術)相比，曝氣密度增加了 35%以上，充氧效率增加37% 以上。本發明中未詳細描述的步驟皆為現有技術。
權利要求
一種剛玉微孔曝氣管的製備方法，該剛玉微孔曝氣管以剛玉粉、高嶺土、致孔劑、粘合劑、交聯劑及水為原料依次經混合、熟化、擠出、晾乾固化、燒結而成，其特徵在於所述的交聯劑為N-羥甲基丙烯醯胺，用量為粘合劑質量的10wt％～20wt％。
2.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述剛玉微孔曝氣管的原料組成為 剛玉粉80 90重量份、高嶺土 10 18重量份、致孔劑2 5重量份、粘合劑0. 2 1重 量份、交聯劑0. 02 0. 2重量份及水18 30重量份。
3.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的剛玉粉粒度為60 120目。
4.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的致孔劑選自焦粉、木粉或炭黑。
5.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的粘合劑選自糊精、聚乙烯醇或 羧甲基纖維素。
6.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的剛玉微孔曝氣管的長度為Im 2m ο
7.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的剛玉微孔曝氣管擠出後使用V 型支架支持進行晾乾固化及燒結。
8.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述的經晾乾固化的剛玉微孔曝氣管 在高溫燒結區長度為40 50米，溫度為1200 1300°C的推板窯中燒結。
全文摘要
本發明屬於環保領域，公開了一種剛玉微孔曝氣管的製備方法。該剛玉微孔曝氣管以剛玉粉、高嶺土、致孔劑、粘合劑、交聯劑及水為原料依次經混合、熟化、擠出、晾乾固化、燒結而成，所述的交聯劑為N-羥甲基丙烯醯胺，用量為粘合劑質量的10％～20％。利用本發明製備方法製備的剛玉微孔曝氣管曝氣密度和充氧效率高，強度好使用壽命長，且長達一米以上。
文檔編號C02F3/02GK101885604SQ201010211300
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月25日 優先權日2010年6月25日
發明者凌躍成, 錢振華, 顧月芬 申請人:宜興市溢洋水工業有限公司