申请日2009.03.18
公开(公告)日2013.05.01
IPC分类号B29C47/00
摘要
本发明公开了一种用于制造成形接触式过滤部件的方法，包括：经喷嘴挤出形式为线状物的热熔热塑性树脂并且使线状物流下并堆积在具有规定水平形状的开口的框架内，其中该框架相对于下落的热塑性树脂线状物二维地水平移动并且冷却下落的线状物以便使处于半固体状态的线状物流下并堆积在框架中，从而提供因而形成的具有50-90%的受控孔隙率的成形接触式过滤部件。这样形成的成形接触式过滤部件包括由热塑性树脂的熔融线状物的固化和堆积产品形成的熔粘线状物叠层，其中多个由堆积的线状物形成的水平层在竖直方向上堆叠。该接触式过滤部件重量轻并且表现出透水性与水质改善效果的良好平衡。通过设置多种成形接触式过滤部件使得热塑性树脂线状物的直径相继变小，提供了这样一种过滤设备，其展现出优良的水质改善效果和小的水过滤压力增加，并且特别适合各种污染程度大的废水，并且还提供了利用该过滤设备处理废水的方法。
权利要求书
1.一种用于制造成形接触式过滤部件的方法，包括：经喷嘴挤出形式为线状物的热熔热塑性树脂并且使所述线状物流下并堆积在具有规定水平形状的开口的框架内，其中所述框架相对于下落的热塑性树脂线状物二维地水平移动并且冷却所述下落的线状物以使处于半固体状态的所述线状物流下并堆积在所述框架中，从而提供因而形成的具有50-90%的受控孔隙率的成形接触式过滤部件。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述框架具有大致呈矩形的水平开口形状。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，所述框架相对于所述落下的线状物的水平二维移动方向是彼此垂直的X-Y双轴方向。
4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，通过交替重复其中所述框架的所述相对移动方向大致沿所述X轴的一个线状物堆积层形成周期和其中所述框架的所述相对移动方向大致沿所述Y轴的随后的一个线状物堆积层形成周期，在所述框架中形成形式为堆积线状物的叠层的成形接触式过滤部件。
5.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，多个喷嘴以错开方式或以圆形放射方式排列。
6.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，通过使水雾流作用在所述线状物上而冷却所述流下的线状物。
7.根据权利要求1或2所述的制造方法，还包括在所述框架内的堆积的线状物上施加压力以增强所述线状物之间的粘合的步骤。
8.一种用于污水的过滤设备，包括：污水处理室和设置在所述污水处理室内的至少两种成形接触式过滤部件，其中所述至少两种成形接触式过滤部件各通过根据权利要求1-7中的任一项所述的方法制备，并且包括由热塑性树脂的熔融线状物的固化和堆积产品形成的熔粘线状物的叠层，其中多个由堆积的线状物形成的水平层在竖直方向上堆叠，所述至少两种 成形接触式过滤部件包括具有互相不同的厚度的热塑性树脂线状物并且设置成使得包括较厚树脂线状物的第一种设置在所述污水处理室的上游侧上而包括较薄树脂线状物的第二种设置在所述污水处理室的下游侧上。
9.根据权利要求8所述的过滤设备，其特征在于，所述多个由堆积的线状物形成的水平层包括包含大致沿X轴方向延伸的线状物的第一水平线状物堆积层和包含大致沿垂直于所述X轴方向的Y轴方向延伸的线状物的第二水平线状物堆积层，所述第一和第二线状物堆积层在竖直方向上交替堆叠。
10.根据权利要求8所述的过滤设备，具有大致呈平行六面体形的整体形状。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的过滤设备，其特征在于，各所述至少两种成形接触式过滤部件均包括具有0.5～10mm的直径的线状物，并具有50～90%的孔隙率和50～500m2/m3的比表面积。
12.根据权利要求8-10中任一项所述的过滤设备，其特征在于，所述至少两种成形接触式过滤部件中的最上游一个成形接触式过滤部件和最下游一个成形接触式过滤部件包含的热塑性树脂线状物的直径比在1.5～20的范围内。
13.一种使用根据权利要求8-12中任一项所述的过滤设备处理污水的方法，包括：使所述污水相继流经所述至少两种成形接触式过滤部件。
14.根据权利要求13所述的方法，将通过所述过滤设备处理的排出水引入沉降槽内并且将因而形成的浮在上层的液体从所述沉降槽排出。
说明书
成形接触式过滤部件的制造方法、成形接触式过滤部件、过滤设备以及污水处理方法
技术领域
本发明涉及一种有效的成形接触式过滤部件制造方法、这样制造的透 水性和水质改善效果优良的成形过滤部件以及过滤设备和使用该成形接触 式过滤部件处理污水的方法。
背景技术
多孔接触式过滤部件已用于清洁包括河水、排污水和工厂废水的污水、 物理接触沉淀和/或借助于附于其上的微生物促进生化接触反应(氧化或还 原)。例如，已知由合成树脂制成的三维外形网状部件(下面列出的非专 利文献1)，包括通过穿过喷丝头向下纺出热塑性树脂线并将线堆积 (deposite，沉积)在不间断地上下移动的传送装置上并且冷却和固化线以 形成多条堆积线的环而形成的无纺垫式成形部件(专利文献1和2)。这 样形成的无纺垫式成形部件一般具有超过90%的孔隙率，因而表现出良好 的透水性，但水质改善的性能不佳。孔隙率可通过压缩降低，但是当曾经 固化的过滤部件被强制压缩时，压缩率倾向于局部偏离，因而导致被处理 的水(污水)偏流。此外，上述生产工艺还存在难以形成适合大型水处理 设施的接触式过滤部件的问题。另一方面，由于接触式过滤部件具有较低 孔隙率以便提高水质改善效果，特别是增强COD减小效果，已提出一种 接触式过滤部件，其包括平均直径为5-20cm且均由平均直径均为1-3cm 的混凝土碎石或砾石形成的骨料(下面列出的专利文献3)。但是，虽然 接触式过滤部件表现出透水性与水质改善效果之间的良好平衡，但其由于 比重为2.6或更大而笨重，使得其伴有诸如运输成本增加、必需可耐重负 荷的水处理槽以及水处理设施的施工和维护成本增加等困难。
另一方面，近来主要通过借助于微生物减小诸如生化耗氧量(BOD) 和悬浮固体(SS)的污染物质的量的方法执行污水处理，特别是污浊程度 严重的各种废水的处理。根据此方法，随着悬浮固体的量变大，待处理的 污染物质的量增加。相应地，需要单位体积比表面积较大的载体材料作为 能够稳定承载更大量的生物膜的废水过滤部件。包括直径较小的线的载体 材料可提供较大的比表面积和改善的过滤性能。但是，如果线直径在孔隙 率一定的情况下减小，则线之间的距离变小并且线之间的空间被闭塞以随 着生物膜增加而增加过滤压力，因而导致用于废水处理槽的流水的入口和 出口之间的水头差增加，并最终导致必须减小废水流率并降低过滤效率。 为了减轻闭塞，目前的现状是采取90-98%(专利文献4)或92-99%(专 利文献5)的增加的孔隙率。
作为使用这种接触式过滤部件的水处理设施，还已提出一种用于取水 设施的过滤设备，其包括具有15-40%的孔隙率的用于生物处理的连续多孔 部件，以及分别设置在用于生物处理的多孔部件前后的均具有30-65%的孔 隙率的一对用于过滤的连续多孔部件(专利文献6)。但是，该设备被描 述为需要逆流冲洗以防止连续多孔部件随着处理时间经过而闭塞([0013] 段)，并且不适合处理污染程度较大的废水。