申请日2009.11.10
公开(公告)日2011.05.11
IPC分类号B01D39/04; C02F3/10
摘要
本发明公开了一种废污水处理用的颗粒滤料及其制备方法和装置。它是在颗粒本体(12)表面吸附有填充剂粉末(15)的颗粒物;按照重量百分比计算，所述颗粒本体(12)是用55～80%的合成树脂、10～45%的填充剂和0～31%的沸石粉末制成的。本发明制成的颗粒滤料表面有填充剂粉末的吸附，其比表面积增加，微生物的吸附能力提高，废污水处理效率增加;填充剂粉末还可防止制备过程中颗粒本体间的再粘结，压出的成型物可经过空气冷却方式自然冷却，有利于比表面积的增加。而且，制备时原料混合均一，同时去除了水分，可防止颗粒滤料内部产生气孔，提高了强度;并对表面吸附剩余的粉末进行分离后再利用，降低了成本，减少了环境污染。
权利要求书
1.一种废污水处理用的颗粒滤料，其特征在于：它是在颗粒本体(12)表面吸附有填充剂粉末(15)的颗粒物;按照重量百分比计算，所述颗粒本体(12)是用55～80%的合成树脂、10～45%的填充剂和0～31%的沸石粉末制成的。
2.按照权利要求1所述废污水处理用的颗粒滤料，其特征在于：按照重量百分比计算，所述颗粒本体(12)是用55～70%的合成树脂、10～14%的填充剂和20～31%的沸石粉末制成的。
3.按照权利要求1或2所述废污水处理用的颗粒滤料，其特征在于：所述的合成树脂为纯合成树脂或废合成树脂;所述的填充剂为活性炭和/或沸石和/或无机质粉末。
4.按照权利要求3所述废污水处理用的颗粒滤料，其特征在于：所述的废合成树脂为废聚乙烯、废塑料或者废聚乙烯、废塑料的诱导体;所述的无机质粉末为明矾石、石粉、塑料、碳酸钙或氧化镁。
5.如权利要求1-4中任一项所述废污水处理用的颗粒滤料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(a)按比例称取合成树脂、填充剂和沸石粉末，投入混合器(100)中混合，并除去各原料中的水分;
(b)将混合物投入压出器(200)融化、压缩;
(c)用剪切机(300)将压出器(200)中压出的成型物切断，得到颗粒本体(12);
(d)用喷射器(400)向颗粒本体(12)喷射填充剂粉末(15)，得到颗粒滤料和粉末的混合物;
(e)用振动器(500)将颗粒滤料和剩余的填充剂粉末进行震动分离。
6.按照权利要求5所述废污水处理用的颗粒滤料的制备方法，其特征在于：步骤(a)中混合器(100)内的温度为140～170℃;步骤(b)中压出器(200)内的温度为230～280℃;步骤(e)中分离出来的填充剂粉末送入喷射器(400)中回收利用。
7.用权利要求5或6所述方法制备废污水处理用的颗粒滤料的装置，其特征在于：由混合器(100)、压出器(200)、剪切机(300)、喷射器(400)和振动器(500)依次组合而成。
8.按照权利要求7所述制备废污水处理用的颗粒滤料的装置，其特征在于：剪切机(300)与压出器(200)的物料出口相连接，喷射器(400)的喷口设置于剪切机(300)的物料出口的上方或者喷射器(400)为可移动设置;混合器(100)中设有搅拌装置(120)和热供给装置(140);压出器(200)中设有移送压出螺旋(220)和加热器(240);剪切机(300)由发动机驱动，并装有一个以上的刀片。
9.按照权利要求8所述制备废污水处理用的颗粒滤料的装置，其特征在于：所述搅拌装置(120)由发动机驱动;热供给装置(140)设置在混合器(100)本体外部裙带上，含有电器发热体;移送压出螺旋(220)由发动机驱动;压出器(200)的一侧上端设有供原料投入的送料斗(210)。
10.按照权利要求7所述制备废污水处理用的颗粒滤料的装置，其特征在于：振动器(500)的底板由接触部分(520)、粉末排出部分(540)和颗粒滤料排出部分(560)构成，粉末排出部分(540)和颗粒滤料排出部分(560)均设有多个孔，粉末排出部分(540)的孔径比颗粒滤料的最小直径小且大于粉末的最大粒径，颗粒滤料排出部分(560)的孔径大于颗粒滤料的最大直径;或者振动器(500)的底板由接触部分(520)、颗粒滤料捕集箱(552)和粉末排出孔(554)构成;粉末排出孔(554)设置于颗粒滤料捕集箱(552)的内部，其孔径大于粉末的最大粒径并小于颗粒滤料的最小直径。
说明书
一种废污水处理用的颗粒滤料及其制备方法和装置
技术领域
本发明涉及一种废污水处理用的颗粒滤料及其制备方法和装置，属于水处理技术领域。
背景技术
一般的废污水处理中，有机物、氮和磷等的去除方法有物理化学方法和生物学方法。废污水中存在的氮在废污水处理系统中产生硝化反应，因而设置了进行脱氮反应的反应槽，根据生物学的方法，有机氨氮硝化反应后还原出氮气。这种生物学的硝化/脱氮方法在像浸出水或家畜废水这样含有高浓度的有机物质并含氨氮的污废水的处理中也可以适用。硝化反应槽中硝化反应进行的同时去除了有机物和磷，脱氮反应槽中根据微生物进行了脱氮反应。这时，微生物在颗粒滤料中以吸附的状态投入到脱氮反应槽内跟废污水接触。上述微生物吸附用的颗粒滤料应在废·污水中尽量不被腐蚀、变形，有适当的强度，尽量吸附，生长更多的微生物，这样比表面积才会大，根据水流缓缓流动形成适当的比重。
与微生物吸附用的颗粒滤料相关的文献主要有：韩国专利公告号码第95-2547号及韩国专利公开号码第10-2002-8233号，其中的颗粒滤料是以废合成树脂为主要材料，与石粉、活性炭、塑料等辅助材料混合成型的微生物接触滤料。但是已经公开的这些以合成树脂作为表面主要材料的颗粒滤料，没有为微生物的吸附成长提供充分的表面积。另一方面，其制备过程中把初期的原料投入到压出机压出成型后，为了防止滤料之间的再次接触采用水冷方式进行急速冷却，使得比表面积变小，而且原材料中包含的水分在滤料内部形成气孔，所以造成了强度低的问题。另外，还存在着滤料原料的分布不均一的问题。
发明内容：
本发明的目的在于：提供一种废污水处理用的颗粒滤料及其制备方法和装置。本发明颗粒滤料的表面吸附了微粉末体，其比表面积增加，微生物的吸附能力提高;而且制备过程中原料混合均一，可防止滤料内部产生气孔，提高了强度。
本发明是这样构成的：一种废污水处理用的颗粒滤料，是在颗粒本体表面吸附有填充剂粉末的颗粒物;按照重量百分比计算，所述颗粒本体是用55～80%的合成树脂、10～45%的填充剂和0～31%的沸石粉末制成的。
按照重量百分比计算，前述颗粒本体最好是用55～70%的合成树脂、10～14%的填充剂和 20～31%的沸石粉末制成。所述填充剂可赋予颗粒本体适当的比重，防止被废污水腐蚀、变形，具备适当的强度，并使颗粒本体对污染物质有良好的吸附力。
所述的合成树脂为纯合成树脂(即塑料)或废合成树脂。
前述废合成树脂为废聚乙烯、废塑料或者废聚乙烯、废塑料的诱导体。
所述的填充剂为活性炭和/或沸石和/或无机质粉末。
前述无机质粉末为明矾石、石粉、塑料、碳酸钙或氧化镁。
以上所述废污水处理用的颗粒滤料的制备方法包括以下步骤：
(a)按比例称取合成树脂、填充剂和沸石粉末，投入混合器中混合，并除去各原料中的水分;
(b)将混合物投入压出器融化、压缩;
(c)用剪切机将压出器中压出的成型物切断，得到颗粒本体;
(d)用喷射器向颗粒本体喷射填充剂粉末，得到颗粒滤料和粉末的混合物;
(e)用振动器将颗粒滤料和剩余的填充剂粉末进行震动分离。
步骤(a)中混合器内的温度为140～170℃。混合器内的温度不足140℃时，不易去除原料中的水分，且水分去除时间过长;若混合器内的温度超过170℃，则合成树脂(如废聚乙烯)会溶化。
步骤(b)中压出器内的温度为230～280℃。
步骤(e)中分离出来的填充剂粉末送入喷射器中回收利用。
按上述方法制备废污水处理用的颗粒滤料的装置，由混合器、压出器、剪切机、喷射器和振动器依次组合而成。
其中剪切机与压出器的物料出口相连接，喷射器的喷口设置于剪切机的物料出口的上方或者喷射器为可移动设置。
混合器中设有搅拌装置和热供给装置。
所述搅拌装置由发动机驱动;热供给装置设置在混合器本体外部裙带上，含有电器发热体。
压出器中设有移送压出螺旋和加热器。
移送压出螺旋由发动机驱动;压出器的一侧上端设有供原料投入的送料斗。
剪切机由发动机驱动，并装有一个以上的刀片。
振动器的底板由接触部分、粉末排出部分和颗粒滤料排出部分构成;粉末排出部分和颗粒滤料排出部分均设有多个孔，粉末排出部分的孔径比颗粒滤料的最小直径小且大于粉末的 最大粒径，颗粒滤料排出部分的孔径大于颗粒滤料的最大直径。
振动器的底板也可以由接触部分、颗粒滤料捕集箱和粉末排出孔构成;粉末排出孔设置于颗粒滤料捕集箱的内部，其孔径大于粉末的最大粒径并小于颗粒滤料的最小直径。
本发明所制备的颗粒滤料可具有多种形状，颗粒大小根据使用目的和用途也可以多样化;其真比重为1～1.28，表比重为0.45～0.60kg/L，随着水流缓缓的流动，不会出现滤料的停滞现象，对营养盐、有机物及悬浮物等污染物质有良好的吸附力。
与现有技术相比，本发明以合成树脂为主要原料制成的颗粒滤料表面有活性炭、沸石等粉末的吸附，其比表面积增加(达数十倍)，为微生物的吸附生长提供了充分的表面积，微生物的吸附能力明显提高，废污水处理效率增加;活性炭、沸石等粉末还可防止颗粒滤料的制备过程中颗粒本体间的再粘结，压出的成型物可经过空气冷却方式自然冷却，有利于比表面积的增加。而且，其制备过程中原料混合均一，同时去除了各种原料所含的水分，可防止颗粒滤料的内部产生气孔，提高了强度;并对表面吸附剩余的粉末进行分离后再利用，降低了制造成本，减少了环境污染。