專(zhuān)利名稱(chēng)：用于廢水處理的顆粒狀載體及其制備方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水用生物學(xué)方式處理時(shí)使用的微生物菌可吸附并生長(zhǎng)的顆粒狀載體及其制備方法和裝置，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年成為社會(huì)問(wèn)題的湖水領(lǐng)域、沿岸等封鎖水域的富營(yíng)養(yǎng)化(eutrophication) 現(xiàn)象是氮、磷化合物的過(guò)量流入發(fā)生的，水中的磷和氮化合物本身就是污染物，是喪失水資源價(jià)值的主要原因，也是藻類(lèi)繁殖必要的營(yíng)養(yǎng)物，可使水質(zhì)更加惡化。含氮和磷的未處理水流入河川和海里后，特別是在夏天會(huì)發(fā)生各種副作用，其中對(duì)魚(yú)貝類(lèi)有致命影響的綠藻和赤藻，就是因?yàn)榈土走^(guò)多流入造成的。并且我們?nèi)粘Ｉ钪信懦龅奈鬯?、工廠排出的工廠廢水的處理標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化后，現(xiàn)有以有機(jī)物(BOD)、懸浮物(SQ的去除為主的污水處理廠都需要解決去除磷和氮的深處理技術(shù)問(wèn)題。已知的廢水處理中磷和氮的去除方法有物理化學(xué)方法和生物學(xué)處理方法，但物理化學(xué)處理方法的處理費(fèi)用高且在運(yùn)行上也存在高度技術(shù)性問(wèn)題。生物學(xué)處理方法是氮污染時(shí)，在好氧條件下用氮酸化微生物，氮酸化后，氮酸鹽經(jīng)脫氮過(guò)程在無(wú)氧狀態(tài)用脫氮微生物還原成氮?dú)獠⑷コ?；如果是磷污染，在厭氧狀態(tài)下加入水和微生物接觸后去除磷，然后在好氧條件下用微生物過(guò)量吸取磷的方法從污水中去除磷。生物學(xué)處理方法雖利用大部分浮游生物，但存在隨著污水的攪拌以及移動(dòng)致微生物細(xì)菌的流失和氮的分解，細(xì)菌的增殖變慢對(duì)沖擊負(fù)荷非常敏感等問(wèn)題，為解決這個(gè)問(wèn)題，利用更容易吸附生長(zhǎng)的合適材質(zhì)來(lái)制備不同大小的載體的污水處理技術(shù)正在開(kāi)發(fā)和研究中。先前污水處理使用的微生物接觸材料以廢合成樹(shù)脂為主要原料，在此基礎(chǔ)上混合石粉、活性碳、濾沙等輔助材料后粉碎，在高溫下處理后熔融形成塊狀，并碳化不純物直接壓出冷卻形成微生物接觸載體。但是該技術(shù)主要材料采用廢熟料，加工過(guò)程用高溫熔融后直接壓出，所以最終壓出時(shí)內(nèi)部不生成氣孔，表面也是對(duì)于微生物吸附形成微生物層來(lái)說(shuō)太潤(rùn)滑，微生物生長(zhǎng)空間小并且還有微生物脫離的問(wèn)題，還有石粉和活性碳的過(guò)多在使用中容易碎裂并需要多種輔材，繁瑣連續(xù)擠壓時(shí)形成速度低、生產(chǎn)性低等問(wèn)題。現(xiàn)有技術(shù)中為解決上述問(wèn)題，用粉碎的聚尿苷酸乙烷以及聚尿苷酸乙烷系廢材料，并用促進(jìn)微生物活性效果高的粉煤灰以及碳粉、土、水稻皮等原料擠壓形成微生物接觸載體，其整體組織蓬松，氣孔性高，內(nèi)外表面非常粗糙，有微生物不容易脫落的優(yōu)點(diǎn)。但所制作載體的尺寸均衡，存在多種類(lèi)型的微生物附著生長(zhǎng)困難的缺點(diǎn)，比重在1以下如投入暴氣池就會(huì)懸浮，隨著水的流動(dòng)有流失的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于廢水處理的顆粒狀載體及其制備方法和裝置。 本發(fā)明以經(jīng)濟(jì)性高的廢聚乙烯為主要原料，可以制備各種大小的載體并可以大批量生產(chǎn)， 所得顆粒狀載體在凈化處理廢水時(shí)微生物吸附良好，隨水流流動(dòng)性好并沒(méi)有停滯現(xiàn)象。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種用于廢水處理的顆粒狀載體，按照重量份計(jì)算，它是用廢聚乙烯50 70份、泡沸石10 30份和粉末活性碳5 15份制成的；最好是用廢聚乙烯 60份、泡沸石20份和粉末活性碳10份制成。所述顆粒狀載體的直徑為5 10mm。以上所述用于廢水處理的顆粒狀載體的制備方法，包括以下步驟(a)原料攪拌混合將廢聚乙烯、泡沸石和粉末活性碳攪拌混合制成混合物；(b)將混合物熔融壓出；(c)擠壓成型將熔融壓出的混合物熔融后切割成顆粒狀；(d)高速脫水用高速脫水器把水和載體分離；(e)將制成的顆粒載體計(jì)量包裝。前述步驟(a)中原料以75 80rpm的轉(zhuǎn)速攪拌混合30 60分鐘。前述步驟(b)中熔融壓出時(shí)的熔融溫度為200 250°C，壓出壓力為0. 2 0.4kgf
/ 2 /cm 。前述步驟(c)中擠壓成型時(shí)的溫度為230 280°C，壓力為0. 3 0. 5kgf/cm2 ；切割的同時(shí)用水噴射器(5)噴射10 16°C的水，使成型的載體在切割時(shí)極速冷卻，防止其互相粘貼。前述步驟(d)中高速脫水器的轉(zhuǎn)速為1500 1600rpm。本發(fā)明所述用于廢水處理的顆粒狀載體的制備裝置，包括攪拌器、熔融壓出機(jī)、擠壓成型機(jī)、載體輸送管、高速脫水器和計(jì)量包裝器，攪拌器的出料口與熔融壓出機(jī)的進(jìn)料口相連接，熔融壓出機(jī)的出料口與擠壓成型機(jī)的進(jìn)料口相對(duì)應(yīng)或相連接，擠壓成型機(jī)的出料口通過(guò)載體輸送管與高速脫水器相連，高速脫水器通過(guò)載體輸送管與計(jì)量包裝器相連。熔融壓出機(jī)中設(shè)有加熱器和輸送暗輪，擠壓成型機(jī)中設(shè)有加熱器、輸送暗輪和成型器。成型器的頂部還設(shè)有水噴射器。載體輸送管與計(jì)量包裝器之間可設(shè)置載體存放斗。本發(fā)明所制備的顆粒載體直徑為5 10mm，真比重為1 1. 19，表比重為0. 45 0. 60kg/L,具有多種類(lèi)的微生物附著生長(zhǎng)的良好特性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以經(jīng)濟(jì)性高的廢聚乙烯為主要原料來(lái)制備用生物學(xué)方式處理廢水時(shí)使用的微生物菌可吸附并生長(zhǎng)的顆粒狀載體，減少了廢聚乙烯的處理費(fèi)用并解決了廢聚乙烯引起的公害問(wèn)題，可以制備各種大小的載體并可以大批量生產(chǎn)，所得顆粒狀載體的表面積大，微生物吸附良好，可以更有效地讓多種類(lèi)的微生物吸附生長(zhǎng)，隨水流流動(dòng)性好并沒(méi)有停滯現(xiàn)象。由于本發(fā)明載體有很大的表面積，使得廢水的高速處理變?yōu)榭赡?，比現(xiàn)有的廢水處理方法處理速度快、效率高且效果好。本發(fā)明載體還適用于含有營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi)和難分解性有機(jī)物的高濃度廢水以及生活污水、城市污水等的處理。


圖1是本發(fā)明用于廢水處理的顆粒狀載體的制備工藝流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1用于廢水處理的顆粒狀載體的制備裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 用于廢水處理的顆粒狀載體的制備方法(制備過(guò)程所用的裝置見(jiàn)圖2) 按重量份稱(chēng)取60份廢聚乙烯、20份泡沸石和10份粉末活性碳放入攪拌器1中，以SOrpm的轉(zhuǎn)速攪拌混合30分鐘，混合物進(jìn)入熔融壓出機(jī)4中，由加熱器2加熱至250°C，在0. 2kgf/ cm2壓力下熔融壓出，熔融壓出的混合物進(jìn)入擠壓成型機(jī)7中，由加熱器2加熱至280°C，熔融后在0. 5kgf/cm2的壓力下壓出成型，再用成型器6切割為直徑5 10mm(直徑小于5mm 的話易堵塞安裝在間歇暴氣池及沉淀的隔刪的微孔導(dǎo)致往暴氣池的流量不足，暴氣池會(huì)有污泥往外溢出現(xiàn)象；直徑大于IOmm時(shí)在爆氣時(shí)載體的流動(dòng)便需要大量的能源并且流動(dòng)范圍小，會(huì)讓載體堆積到地面)的顆粒狀。為增大載體的表面積，切割的同時(shí)用水噴射器5噴射10°C的水使成型的載體急速冷卻，防止其互相粘貼。然后與水混合的載體通過(guò)載體輸送管8移送到高速脫水器9中，以1500rpm的轉(zhuǎn)速將水去除。脫水后的載體先由載體輸送管 8移送到載體存放斗10后再用計(jì)量包裝器11進(jìn)行定量包裝。所制得的顆粒狀載體真比重為1. 09，表比重為0. 46kg/L。實(shí)施例2 按重量份稱(chēng)取55份廢聚乙烯、30份泡沸石和15份粉末活性碳放入攪拌器1中，以75rpm的轉(zhuǎn)速攪拌混合60分鐘，混合物進(jìn)入熔融壓出機(jī)4中，由加熱器2加熱至200°C，在0. 4kgf/cm2壓力下熔融壓出，熔融壓出的混合物進(jìn)入擠壓成型機(jī)7中，由加熱器2加熱至230°C，熔融后在0. 4kgf/cm2的壓力下壓出成型，再用成型器6切割為直徑8mm 的顆粒狀。為增大載體的表面積，切割的同時(shí)用水噴射器5噴射16°C的水使成型的載體急速冷卻，防止其互相粘貼。然后與水混合的載體通過(guò)載體輸送管8移送到高速脫水器9中， 以1600rpm的轉(zhuǎn)速將水去除。脫水后的載體經(jīng)載體輸送管8移送到計(jì)量包裝器11進(jìn)行定量包裝。所制得的顆粒狀載體真比重為1. 19，表比重為0. 49kg/L0實(shí)施例3 按重量份稱(chēng)取70份廢聚乙烯、15份泡沸石和5份粉末活性碳放入攪拌器1中，以78rpm的轉(zhuǎn)速攪拌混合45分鐘，混合物進(jìn)入熔融壓出機(jī)4中，由加熱器2加熱至 230°C，在0. 3kgf/cm2壓力下熔融壓出，熔融壓出的混合物進(jìn)入擠壓成型機(jī)7中，由加熱器2 加熱至250°C，熔融后在0. 3kgf/cm2的壓力下壓出成型，再用成型器6切割為直徑IOmm的顆粒狀。為增大載體的表面積，切割的同時(shí)用水噴射器5噴射14°C的水使成型的載體急速冷卻，防止其互相粘貼。然后與水混合的載體通過(guò)載體輸送管8移送到高速脫水器9中，以 1550rpm的轉(zhuǎn)速將水去除。脫水后的載體先由載體輸送管8移送到載體存放斗10后再用計(jì)量包裝器11進(jìn)行定量包裝。所制得的顆粒狀載體的真比重為1. 14，表比重為0. 50kg/L。實(shí)驗(yàn)例將上述實(shí)施例1 3制得的各個(gè)顆粒狀載體在實(shí)際具備厭氧池和間歇暴氣池以及沉淀池的水處理系統(tǒng)中如表1列舉的條件下采用后處理水的水質(zhì)與沒(méi)使用顆粒載體的同樣條件下對(duì)比區(qū)進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)。表1載體適用條件
權(quán)利要求
1.一種用于廢水處理的顆粒狀載體，其特征在于按照重量份計(jì)算，它是用廢聚乙烯 50 70份、泡沸石10 30份和粉末活性碳5 15份制成的。
2.按照權(quán)利要求1所述用于廢水處理的顆粒狀載體，其特征在于按照重量份計(jì)算，它是用廢聚乙烯60份、泡沸石20份和粉末活性碳10份制成的。
3.按照權(quán)利要求1或2所述用于廢水處理的顆粒狀載體，其特征在于所述顆粒狀載體的直徑為5 10mm。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述用于廢水處理的顆粒狀載體的制備方法，其特征在于包括以下步驟(a)原料攪拌混合將廢聚乙烯、泡沸石和粉末活性碳攪拌混合制成混合物；(b)將混合物熔融壓出；(c)擠壓成型將熔融壓出的混合物熔融后切割成顆粒狀；(d)高速脫水用高速脫水器把水和載體分離；(e)將制成的顆粒載體計(jì)量包裝。
5.按照權(quán)利要求4所述用于廢水處理的顆粒狀載體的制備方法，其特征在于步驟(a) 中原料以75 SOrpm的轉(zhuǎn)速攪拌混合30 60分鐘；步驟(b)中熔融壓出時(shí)的熔融溫度為 200 250°C，壓出壓力為0. 2 0. 4kgf/cm2 ；步驟(c)中擠壓成型時(shí)的溫度為230 280°C， 壓力為0. 3 0. 5kgf/cm2 ；步驟(c)中切割的同時(shí)用水噴射器(5)噴射10 16°C的水；步驟(d)中高速脫水器的轉(zhuǎn)速為1500 1600rpm。
6.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述用于廢水處理的顆粒狀載體的制備裝置，包括攪拌器(1)、熔融壓出機(jī)G)、擠壓成型機(jī)(7)、載體輸送管(8)、高速脫水器(9)和計(jì)量包裝器 (11)，其特征在于攪拌器⑴的出料口與熔融壓出機(jī)⑷的進(jìn)料口相連接，熔融壓出機(jī) (4)的出料口與擠壓成型機(jī)(7)的進(jìn)料口相對(duì)應(yīng)或相連接，擠壓成型機(jī)(7)的出料口通過(guò)載體輸送管(8)與高速脫水器(9)相連，高速脫水器(9)通過(guò)載體輸送管(8)與計(jì)量包裝器 (11)相連。
7.按照權(quán)利要求6所述用于廢水處理的顆粒狀載體的制備裝置，其特征在于熔融壓出機(jī)(4)中設(shè)有加熱器( 和輸送暗輪(3)，擠壓成型機(jī)(7)中設(shè)有加熱器O)、輸送暗輪 (3)和成型器(6)。
8.按照權(quán)利要求7所述用于廢水處理的顆粒狀載體的制備裝置，其特征在于成型器 (6)的頂部設(shè)有水噴射器(5)。
9.按照權(quán)利要求6所述用于廢水處理的顆粒狀載體的制備裝置，其特征在于載體輸送管(8)與計(jì)量包裝器(11)之間設(shè)有載體存放斗(10)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于廢水處理的顆粒狀載體及其制備方法和裝置。按照重量份計(jì)算，它是用廢聚乙烯50～70份、泡沸石10～30份和粉末活性碳5～15份制成的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以經(jīng)濟(jì)性高的廢聚乙烯為主要原料，減少了廢聚乙烯的處理費(fèi)用并解決了廢聚乙烯引起的公害問(wèn)題，可以制備各種大小的載體并可以大批量生產(chǎn)，所得顆粒狀載體的表面積大，微生物吸附良好，可以更有效地讓多種類(lèi)的微生物吸附生長(zhǎng)，隨水流流動(dòng)性好并無(wú)停滯現(xiàn)象。本發(fā)明使得廢水的高速處理變?yōu)榭赡?，比現(xiàn)有的廢水處理方法處理速度快、效率高且效果好。本發(fā)明載體還適用于含有營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi)和難分解性有機(jī)物的高濃度廢水以及生活污水、城市污水等的處理。
文檔編號(hào)C02F3/28GK102464403SQ20101053879
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者楊國(guó)棟 申請(qǐng)人:楊國(guó)棟