一種高效耐用自密封微孔曝氣器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境治理設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種高效耐用自密封微孔曝氣器。
【背景技術(shù)】
[0002] 從80年代開(kāi)始我國(guó)逐年加大對(duì)環(huán)境治理的力度，水污染治理的投入也不斷增加。 到目前為止我國(guó)已建成投運(yùn)的污水處理廠已有近萬(wàn)個(gè)，像北京、上海、廣州。深圳等地的污 水處理廠單個(gè)處理廠的處理污水量就達(dá)百萬(wàn)噸每天，所需曝氣器的數(shù)量就達(dá)20萬(wàn)個(gè)，用量 巨大，而且污水處理中生化曝氣是污水處理過(guò)程中的核心環(huán)節(jié)，決定著污水處理的效果和 效率及能耗。而整個(gè)污水處理廠能耗的70%都用于曝氣設(shè)備。目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)所使用的曝 氣設(shè)備有表面曝氣設(shè)備和底部鼓風(fēng)曝氣設(shè)備，而鼓風(fēng)曝氣設(shè)備目前基本上都是有棕剛玉微 孔曝氣器和橡膠膜片曝氣器。這些曝氣器由于材料和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單都存在著與現(xiàn)實(shí)使用要求不 相適應(yīng)的問(wèn)題，同時(shí)也存在著技術(shù)上的遲后。所以研宄和開(kāi)發(fā)出一種高技術(shù)、性能又非常耐 用的微孔曝氣器對(duì)解決我國(guó)目前污水生化處理過(guò)程中的能耗高、產(chǎn)品使用壽命短、效率低 等問(wèn)題具有十分重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0003] 污水處理生化過(guò)程需要在污水中充氧曝氣。曝氣器構(gòu)造的曝氣頭膜片和支撐件為 關(guān)鍵部件。首先是曝氣頭膜片，現(xiàn)有的膜片都是用普通三元乙丙橡膠制成，上面打有密集排 列的直條小孔。膜片用金屬壓環(huán)和螺口擰壓在相對(duì)應(yīng)的塑料盤(pán)片上再用絲口壓蓋將套有膜 片的塑盤(pán)片擰緊在托盤(pán)上，通氣后膜片的小孔出氣進(jìn)行在水中的曝氣充氧。而這類(lèi)曝氣器 一般容易損壞、膜片容易被撕裂，其它部件不能密封造成漏氣而影響充氧效果。一般使用壽 命只有3~4年就要更換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種一種高效耐用自密封微孔曝 氣器。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是提供該曝氣器中使用的橡膠膜片及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的目的可通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種高效耐用自密封微孔曝氣器，包括支撐件、覆蓋于該支撐件上的橡膠膜片；所 述的橡膠膜片由以下原料制備而成：三元乙丙膠120~200份，超細(xì)石墨3~10份，醋酸三 丁基錫3~5份，防老劑RD 1~5份，炭黑40~60份，硫磺5~10份，硫化體系WLE 1~ 5份，丙烯酸酯5~12份。
[0008] 其中，所述的橡膠膜片優(yōu)選由以下原料制備而成：三元乙丙膠150份，超細(xì)石墨5 份，醋酸三丁基錫3份，防老劑RD 5份，炭黑45~60份，硫磺5份，硫化體系WLE 3份，丙 烯酸酯10份；所述的三元乙丙膠優(yōu)選由充油和不充油的三元乙丙膠組成，充油三元乙丙膠 和不充油三元乙丙膠的重量比為2:1。
[0009] 所述的橡膠膜片進(jìn)一步優(yōu)選通過(guò)以下方法制備得到：將原料依次放入密煉機(jī)進(jìn)行 密煉1~2. 5小時(shí)，然后冷卻至20~28°C再進(jìn)行密煉1~1. 5小時(shí)，取出晾干45~50小 時(shí)，再進(jìn)行開(kāi)煉10次，冷卻4~5小時(shí)，再開(kāi)煉10次，待晾干18~24小時(shí)后裝入模具進(jìn)行 硫化，硫化時(shí)間為20分鐘。
[0010] 上述制備方法進(jìn)一步優(yōu)選每種原料投入密練機(jī)后密練〇. 5~1小時(shí)再投放下一種 原料。
[0011] 所述的高效耐用自密封微孔曝氣器優(yōu)選包括支撐件、覆蓋于支撐件上的橡膠膜片 以及用于將橡膠膜片固定于支撐件上的卡套；支撐件包括支撐件托盤(pán)、卡勾，支撐件托盤(pán)的 外邊緣向下延伸形成壓氣圈，壓氣圈的內(nèi)壁與卡勾的外壁圍成環(huán)形勾形密封槽；橡膠膜片 上中心為加厚無(wú)孔區(qū)，無(wú)孔區(qū)外為分布有若干曝氣孔的曝氣區(qū)；橡膠膜片的邊緣向內(nèi)卷起 形成環(huán)狀勾形密封圈和止氣槽；橡膠膜片的環(huán)狀勾形密封圈與支撐件的環(huán)形勾形密封槽凹 凸密封連接；橡膠膜片的止氣槽與支撐件的壓氣圈凹凸密封連接；卡套與支撐架和橡膠膜 片外部形狀相適應(yīng)，將橡膠膜片的環(huán)狀勾形密封圈及止氣槽分別與支撐件中的環(huán)形勾形密 封槽和壓氣圈卡住，支撐件上的卡勾將卡套扣在支撐件上。
[0012] 所述的高效耐用自密封微孔曝氣器進(jìn)一步優(yōu)選卡套與環(huán)狀勾形密封圈的接觸面 上設(shè)有用于將橡膠膜片頂在支撐件的密封槽內(nèi)的環(huán)形突出線。
[0013]所述的橡膠膜片的尺寸為(P200腿~500腿1，橡膠膜片中心有一(P26~36的加厚無(wú) 孔區(qū)，其余區(qū)域遍布曝氣孔。所述曝氣孔交錯(cuò)分布，孔與孔間形成一個(gè)菱形區(qū)。
[0014]本發(fā)明所述的微孔曝氣器用橡膠膜片的制備方法，其特征在于包括將原料依次放 入密煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行密煉1~2.5小時(shí)，然后冷卻至20~28°C再進(jìn)行密煉1~1. 5小時(shí)，取出 晾干45~50小時(shí)，再進(jìn)行開(kāi)煉10次，冷卻4~5小時(shí)，再開(kāi)煉10次，待晾干18~24小時(shí) 后裝入模具進(jìn)行硫化，硫化時(shí)間為20分鐘；所述的原料由以下重量份的物質(zhì)組成：三元乙 丙膠120~200份，超細(xì)石墨3~10份，醋酸三丁基錫3~5份，防老劑RD1~5份，炭黑 40~60份，硫磺5~10份，碳化體系WLE1~5份，丙烯酸酯5~12份。
[0015]所述制備方法優(yōu)選每種原料投入密練機(jī)后密練0. 5~1小時(shí)再投放下一種原料。
[0016]所述制備方法中優(yōu)選所述的原料由以下重量份的物質(zhì)組成：充油三元乙丙膠100份，不充油三元乙丙膠50份，超細(xì)石墨5份，醋酸三丁基錫3份，防老劑RD5份，炭黑45~ 60份，硫磺5份，碳化體系WLE 3份，丙烯酸酯10份。
[0017]所述的制備方法優(yōu)選出膜后在膜片平面的曝氣區(qū)域用0. 6~1. 5的密集刀片排列 成20~45度的斜角，間距為2. 5X2. 5或3~3. 5X3~3. 5進(jìn)行機(jī)械打孔，使其形成排列 角度為20~45度的交錯(cuò)排列密集小孔。所述的20~45度角是指某個(gè)曝氣孔與右側(cè)相鄰 的曝氣孔形成的射線與該曝氣孔與其右上方相鄰曝氣孔形成的射線之間的夾角，如圖5中 的所示的9角。
[0018]按照本發(fā)明所述的方法制備的橡膠膜片。
[0019]本發(fā)明所述的橡膠膜片在制備微孔曝氣裝置中的應(yīng)用。
[0020] 有益效果：
[0021] 本發(fā)明是將該曝氣器的兩部分的關(guān)鍵材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新。
[0022] (1)現(xiàn)有曝氣I旲片的材質(zhì)容易老化，微孔容易被堵塞。本發(fā)明通過(guò)加入超細(xì)石墨， 抗微生物材料、醋酸三丁基錫、防老劑RD和流體系WLE和丙烯酸酯，并對(duì)而原料的配比進(jìn)行 優(yōu)化，同時(shí)改進(jìn)了制備工藝，制成的橡膠膜片不易老化，解決曝氣生物池中高密度的微生物 對(duì)橡膠的降解和腐蝕問(wèn)題，降低氣孔中對(duì)空氣的阻力，可以降低能耗，大大增加了該膜片在 污水中的使用壽命。
[0023] (2)現(xiàn)有的橡膠膜片打孔時(shí)打的是排列直條孔，相鄰的四個(gè)孔圍成正方形或長(zhǎng)方 形，容易被撕裂。本發(fā)明創(chuàng)新優(yōu)化了打孔的角度和排列，使其在鼓風(fēng)曝氣時(shí)由于采用了交 錯(cuò)20~45度角的孔位排列，使相鄰的四個(gè)孔呈菱形，改變了孔與孔間的排列方向，斜角打 孔使其孔與孔間不在同一直線，防止了在鼓風(fēng)曝氣時(shí)風(fēng)壓拉伸孔徑而橡膠膜片被撕裂的現(xiàn) 象。
[0024] (3)本發(fā)明創(chuàng)新了支撐件與橡膠膜片的自密封結(jié)構(gòu)，巧妙地將凹凸原理和卡套上 的環(huán)狀勾形密封槽將膜片與塑料支撐件牢牢卡住，利用鼓風(fēng)曝氣對(duì)自身產(chǎn)生的壓力徹底密 封，無(wú)需使用螺栓等額外的零件，并且卡套可折卸以利更換部件重復(fù)使用節(jié)約成本，真正實(shí) 現(xiàn)了本發(fā)明產(chǎn)品的耐用、自密封、低成本、高效的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1本發(fā)明高效耐用自密封微孔曝氣器縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 其中，1為支撐件，2為橡膠膜片，3為卡套。
[0027] 圖2本發(fā)明支撐件縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 其中，101為出氣花孔，102為支撐件托盤(pán)，103為壓氣圈，104為環(huán)形勾形密封槽， 105為卡勾，106為與管道連接的螺紋，107為加強(qiáng)筋。
[0029] 圖3橡膠膜片縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖
[0030] 其中，201為環(huán)狀勾形密封圈，202為止氣槽。
[0031] 圖4橡膠膜片局部放大圖。
[0032] 其中，201為環(huán)狀勾形密封圈，202為止氣槽。
[0033] 圖5橡膠膜片曝氣孔分布示意圖
[0034] 圖6卡套結(jié)構(gòu)示意圖
[0035] 其中301為丫鬟，302為環(huán)形突出線。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 將充油三元乙丙膠100份，不充油三元乙丙膠50份，超細(xì)石墨（1000