專利名稱：一種耐腐蝕的輕質(zhì)曝氣轉(zhuǎn)盤及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氧化溝污水處理裝置，尤其是一種耐腐蝕的輕質(zhì)曝氣轉(zhuǎn)盤及其制備方法。
背景技術(shù)：
在城市生活污水和工業(yè)污水處理中，氧化溝的處理能力高于其他生物處理系統(tǒng)。其重要原因在于它具有獨(dú)特的混合性能。混合對于有機(jī)物、氨、硝酸鹽和固體去除起著很大的作用。曝氣轉(zhuǎn)盤是氧化溝污水處理裝置的主要關(guān)鍵部件。氧化溝的混合功能主要靠曝氣轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)、攪拌完成。為了提高充氧能力，轉(zhuǎn)盤上設(shè)計(jì)有許多凸臺和凹孔，以使轉(zhuǎn)盤在曝氣池中運(yùn)轉(zhuǎn)時讓污水得到充分曝氣和有效的混合。所以轉(zhuǎn)盤應(yīng)有一定強(qiáng)度以抵抗水流對大面積凸臺面和凹孔壁的剪應(yīng)力。不同的污水處理場，腐蝕介質(zhì)也不一樣。例如對石油化工企業(yè)來說，主要是油類和酚類。而且污水處理場一般都是露天裝置，所以轉(zhuǎn)盤除了耐水和油、酚等腐蝕外，還要具有耐曝曬的抗老化性能。這些曝氣轉(zhuǎn)盤過去采用鋼板沖壓制成，不但質(zhì)量大、而且不耐腐蝕。近年來美國ENVIREN公司使用聚苯乙烯類塑料來生產(chǎn)轉(zhuǎn)盤，減輕了轉(zhuǎn)盤的重量，但是仍然不耐老化，不耐腐蝕，使用壽命短，轉(zhuǎn)盤調(diào)節(jié)困難。因此，最近曾有人設(shè)想用手糊方法制造玻璃錒曝氣轉(zhuǎn)盤，但是該工藝生產(chǎn)效率很低、生產(chǎn)周期很長，質(zhì)量不可能穩(wěn)定，往往在同一制件的許多地方會出現(xiàn)強(qiáng)度較低的富樹脂區(qū)域，導(dǎo)致制品容易開裂損壞，尤其在含酚廢水中，根本不能使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種重量輕、耐腐蝕、質(zhì)量穩(wěn)定的耐腐蝕的輕質(zhì)曝氣轉(zhuǎn)盤及其制備方法，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)的曝氣轉(zhuǎn)盤所存在的缺點(diǎn)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是以流動性好的低密度的纖維增強(qiáng)熱固性模塑料作為構(gòu)成曝氣轉(zhuǎn)盤的材料，并采用低壓條件下的加熱模壓成型法進(jìn)行制備。本發(fā)明曝氣轉(zhuǎn)盤的特征在于其構(gòu)成材料為含低密度填料的纖維增強(qiáng)熱同性模塑料，并且在轉(zhuǎn)盤的軸頭及其附近部位含有起增強(qiáng)作用的長纖維或纖維布。所說的纖維增強(qiáng)熱固性模塑料主要由纖維、低密度填料和樹脂組成。纖維可以是天然的麻、棉纖維，或者玻璃纖維，或者各種合成有機(jī)纖維(如滌綸、維尼龍、丙綸、尼龍等)；纖維的長度可以是3ram至連續(xù)長纖維，或者是各種纖維布。低密度填料包括碳酸鈣、二氧化硅、滑石粉以及各種形狀的空心填料(如空心玻璃微球或飄塵、空心碳球、空心陶瓷球以及異型空心微粒等)中的一種或一種以上。樹脂為含雙鍵不飽和樹脂或環(huán)氧樹脂或低壓酚醛樹脂。含雙鍵不飽和樹脂包括不飽和聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯基樹脂或DAP樹脂。為便于產(chǎn)品脫橫，必要時可加脫模劑。根據(jù)不同配方，脫模劑可使用內(nèi)脫模劑，也可使用外脫模劑。構(gòu)成本發(fā)明的曝氣轉(zhuǎn)盤的纖維增強(qiáng)熱同性模塑料的主要成份組成按重量百分比一般為樹脂20-60，填料15-60，纖維10-30，內(nèi)脫模劑0-10。本發(fā)明的曝氣轉(zhuǎn)盤的制備方法是采用含低密度填料的纖維增強(qiáng)熱固性模塑料作為構(gòu)成曝氣轉(zhuǎn)盤的材料，先將模塑料材料預(yù)制成團(tuán)狀、塊狀或片狀的預(yù)混料，再以加熱模壓成型法制成所需的曝氣轉(zhuǎn)盤。所說的加熱模壓成型法具體為把帶有加熱及控溫裝置的曝氣轉(zhuǎn)盤金屬模具安裝于300-1000噸液壓機(jī)上；在模溫80-170℃時，投入模塑料預(yù)混料，并在軸頭及其附近部位加入長纖雛或纖維布；然后以2-12MPa壓力保壓保溫固化5-30分鐘，出模即得產(chǎn)品。
本發(fā)明的有益效果是由于以含低密度填料的纖維增強(qiáng)熱固性模塑料為材料，所以具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐老化、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，既延長了使用壽命，又可提高機(jī)械設(shè)備的安全系數(shù)和減少設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的動力損耗。本發(fā)明的曝氣轉(zhuǎn)盤可以在60℃、500mg/L苯酚的廢水中長期使用，當(dāng)然更可以在其它的城市廢水和石化廢水中長期使用。由于采用模壓成型法，所以能夠充分利用纖維增強(qiáng)模塑料的可設(shè)計(jì)性優(yōu)點(diǎn)，能生產(chǎn)出表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的轉(zhuǎn)盤，制品不但強(qiáng)度高，混合面積特別大，而且可根據(jù)制品使用性能在不同部位設(shè)計(jì)不同的強(qiáng)度，從而使整個轉(zhuǎn)盤質(zhì)量特別小，平均密度為1.3-1.5，具有生產(chǎn)效率高，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，其能耗僅為聚苯乙烯滾塑成型法的1/5左右。另外，由于本發(fā)明所用材料流動性好，可采用低壓成型，所以可用小噸位壓機(jī)成型大面積的轉(zhuǎn)盤，設(shè)備費(fèi)用低，而且對低密度填料的抗壓強(qiáng)度要求低，選用范圍廣。


圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)的曝氣轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是曝氣轉(zhuǎn)盤組成的曝氣轉(zhuǎn)刷的示意圖。
其中1為曝氣轉(zhuǎn)盤、11為轉(zhuǎn)盤上的斜凸臺、12為轉(zhuǎn)盤上的圓形凹孔、13為轉(zhuǎn)盤軸頭。
具體實(shí)施例方式
由于曝氣轉(zhuǎn)盤需要有較大的充氧能力，因此，必須有足夠大的表面積。如圖1所示，現(xiàn)有的曝氣轉(zhuǎn)盤通常直徑達(dá)1.3米，其表面設(shè)有約500個斜型凸臺和約2500個圓型凹孔。這種轉(zhuǎn)盤形狀復(fù)雜，與水接觸面大，其對污水的曝氣和混合效果較好。現(xiàn)有氧化溝污水處理裝置通常采用水平軸曝氣轉(zhuǎn)盤(如圖1所示)，由多個轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)軸上組合構(gòu)成曝氣刷(如圖3所示)，轉(zhuǎn)軸長約7米，啟動時有一定扭矩。所以，若轉(zhuǎn)盤重量過大，轉(zhuǎn)軸容易斷裂。同時，轉(zhuǎn)盤軸頭也容易損壞。本發(fā)明的曝氣轉(zhuǎn)盤1以含低密度填料的纖維增強(qiáng)熱固性模塑料為材料，并在軸頭部位用長纖維或纖維布增強(qiáng)，具有質(zhì)量輕，強(qiáng)度高的特點(diǎn)，較好地解決了上述問題。以下通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。各實(shí)施例中轉(zhuǎn)盤材料的成份組成均按重量百分比。實(shí)施例一1.轉(zhuǎn)盤材料的成份組成198#不飽和聚酯樹脂30，空心玻璃微球30，滑石粉26，6mm玻璃纖維10，硬脂酸鋅3，過氧化苯甲酸叔丁酯1。2.制備方法①先將上述材料放在捏合機(jī)中均勻混合成輕質(zhì)團(tuán)狀模塑料預(yù)混料。②把帶加熱和控溫裝置的圓形曝氣轉(zhuǎn)盤金屬模具(型腔直徑1.3米，具有500個斜凸臺和2500個凹孔)裝于500噸熱壓機(jī)上。③將模溫升至150℃，把14kg團(tuán)狀預(yù)混料投入模具型腔中，并在軸頭及其附近部位加入0.5kg玻璃纖維布。④合模加壓，壓力3MPa，保溫保壓固化15分鐘。⑤開模取出轉(zhuǎn)盤，冷卻后清除飛邊毛刺即為產(chǎn)品。實(shí)施例二1.轉(zhuǎn)盤材料的成份組成低壓酚醛樹脂60，碳/硼硅酸鹽微粒球30，碳酸鈣10，6mm短切麻纖維10。2.制備方法①把上述材料放于捏合機(jī)中均勻混合成團(tuán)狀預(yù)混料。②把直徑1.3米、具有500個斜凸臺和2500個凹孔的轉(zhuǎn)盤的半園形金屬模具(帶有加熱及控溫裝置)裝于500噸熱壓機(jī)上。③將模溫升至170℃，把14kg麻纖維增強(qiáng)酚醛模塑料團(tuán)狀預(yù)混料投入型腔，并在軸頭部位加0.6kg麻布。④合模加壓，壓力3MPa，保溫保壓固化10分鐘。⑤開模取出轉(zhuǎn)盤，冷卻后清除飛邊毛刺，即為產(chǎn)品。實(shí)施例三1.轉(zhuǎn)盤材料的成份組成962#不飽和聚酯樹脂40，空心陶瓷球28，氧化鎂2，25mm玻璃纖維20，硬脂酸鋅4，潤滑劑5，過氧化苯甲酸叔丁酯1。2.制備方法①將上述材料用SMC專用機(jī)制備成低壓輕質(zhì)片狀摸塑料預(yù)混料。②-⑤步驟與實(shí)施例一相同。
權(quán)利要求
1.一種耐腐蝕的輕質(zhì)曝氣轉(zhuǎn)盤，其特征是構(gòu)成該曝氣轉(zhuǎn)盤(1)的材料為含低密度填料的纖維增強(qiáng)熱固性模塑料，并且在轉(zhuǎn)盤的軸頭(13)及其附近部位含有起增強(qiáng)作用的長纖維或纖維布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕的輕質(zhì)曝氣轉(zhuǎn)盤，其特征是所說的纖雛增強(qiáng)熱固性模塑料主要由纖維。低密度填料和樹脂組成；其中的纖維包括天然麻、棉纖維，或玻璃纖維，或各種合成有機(jī)纖維；低密度填科包括碳酸鈣、二氧化硅、滑石粉及各種形狀的空心填料中的一種或一種以上；樹脂為含雙鍵不飽和樹脂，或者環(huán)氧樹脂，或者低壓酚醛樹脂，含雙鍵不飽和樹脂包括不飽和聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯基樹脂或DAP樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐腐蝕的輕質(zhì)曝氣轉(zhuǎn)盤，其特征是所說的纖維增強(qiáng)熱同性模塑料的主要成份組成按重量百分比為樹脂20-60，填料15-60，纖維10～30。
4.一種耐腐蝕的輕質(zhì)曝氣轉(zhuǎn)盤的制備方法，其特征是采用含低密度填料的纖維增強(qiáng)熱固性模塑料為材料，先預(yù)制成預(yù)混料，再以加熱模壓成型法制備成所需的曝氣轉(zhuǎn)盤(1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐腐蝕的輕質(zhì)曝氣轉(zhuǎn)盤的制備方法，其特征是所說的加熱模壓成型法為把帶有加熱及控溫裝置的曝氣轉(zhuǎn)盤金屬模具安裝于300-1000噸熱壓機(jī)上；在模溫80-170℃時，投入模塑料預(yù)混料，并在轉(zhuǎn)盤軸頭及其附近部位加入長纖維或纖維布；然后以2-12MPa壓力保壓保溫固化5-30分鐘，出模即得產(chǎn)品。
全文摘要
一種耐腐蝕的輕質(zhì)曝氣轉(zhuǎn)盤及其制備方法，涉及一種氧化溝污水處理裝置?，F(xiàn)有技術(shù)的曝氣轉(zhuǎn)盤質(zhì)量大、不耐老化，不耐腐蝕，使用壽命短，轉(zhuǎn)盤調(diào)節(jié)困難。本發(fā)明的曝氣轉(zhuǎn)盤以含低密度填料的纖維增強(qiáng)熱固性模塑料為材料，并采用加熱模壓成型法制備而成，具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐老化、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可在含酚廢水等各種廢水中長期使用。本發(fā)明還具有生產(chǎn)設(shè)備投資少、能耗低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，并且能充分利用纖維增強(qiáng)模塑料的可設(shè)計(jì)性特點(diǎn)，根據(jù)制品使用要求在不同部位設(shè)計(jì)不同的強(qiáng)度，從而使整個轉(zhuǎn)盤質(zhì)量特別小，平均密度為1.3～1.5。
文檔編號C02F3/14GK1502572SQ02150719
公開日2004年6月9日 申請日期2002年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者陳邦林, 馮立平, 陸維昌, 韓慶平, 岳慶忠, 王維林, 程國平, 吳寶生 申請人:上海西科水科學(xué)環(huán)保技術(shù)有限公司