CN105668790A - 污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵，孔性材料由海绵进行发泡后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆而成，其中氟碳树脂漆的重量百分比为1-60％。本发明可以替代目前污水处理工艺中广泛应用的曝气工艺，达到无泡曝气的效果，氧气的利用率比传统方法提高2-3倍，因此就能将污水中的氧气含量由原来的5-30％提高到30-90％，污水在厌氧池与回流污泥和回流水经过简单的调混后进入立体微氧曝气池，通过特殊载体和固定化微生物进行需氧、厌氧、兼性厌氧反应，达到净化污水的目的。曝气池的曝气是定量定时进行的，可以大大节省曝气所需的能源，达到节能与高效的目的。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵。
背景技术
在许多场合，需要提高氧气在水中的溶解量，比如需氧发酵、污水曝气、水产养殖、水产品运输等。但是通常情况下氧气在水中的溶解度非常低。往水中通气来提高水中氧气含量的方法效率很低，一般在5-30％，造成了能量的浪费。
目前国内外污水处理的方法多用厌氧加活性污泥曝气方法，其中曝气所占成本达70％左右。其缺点是基础投资较高，占地面积较大，对周围环境有一定影响；由于氧气在水中的溶解度较低，氧气利用率不高，导致单位污水处理成本较高。降低污水处理成本已成为行业性的当务之急，由于污水处理的本质是以微生物降解为中心，辅以化学和物理方法对水中污染成分进行降解分离，因此，提高微生物的降解效能是降低污水处理成本的关键，而曝气过程中氧的利用率不仅关系到微生物的降解效率，同时也极大影响污水净化的成本。
其技术原理为：氧气是水净化中的关键因子，“流水不腐”的本质是流动过程中在不断曝气，保证了水中的溶氧量。如何低成本的将氧气充分溶解在水中是解决污水净化的关键之一。自然界中哺乳动物体内的血红蛋白能够快速结合氧分子，血液中的氧饱和度大约是水的20倍。北京中关村海归学者秦泽荣通过多年的研究，研制成功了一种新型仿生携氧材料。这种材料是根据血红蛋白的载氧机理设计而成，具有亲氧、耐紫外线、耐氧化、耐微生物分解等优良性质。可以替代目前污水处理工艺中广泛应用的曝气工艺，达到无泡曝气的效果，氧气的利用率比传统方法提高2-3倍。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵，极大了降低了污水净化的成本。
为了实现上述技术目的，本发明采取如下技术方案：污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵，孔性材料由海绵进行发泡后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆而成，其中氟碳树脂漆的重量百分比为1-60％；
其制备方法为：
1)将计量好的发泡用助剂1％～10％和计量好的海绵加入搅拌装置内，进行充分混合，形成混合材料；
2)将混合材料进行发泡成型，形成多孔体；
3)将多孔体冷却熟化后，再将冷却熟化后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆，形成孔性材料。
进一步地，所述步骤1的发泡用助剂包括扩链剂、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂。
进一步地，所述步骤1搅拌混合的温度为70-85℃，搅拌时间为30-60分钟。
进一步地，所述步骤2在发泡成型并切割成块状多孔体后，至少经过弱盐洗、中和酸洗两道工序，然后通过低温干燥后，被置于一热压机的模腔中，在低于80℃温度、12—15Mpa压力下、经过至少7分钟的热压，压制成所述的薄型多孔制品。
进一步地，所述的步骤2低温干燥的温度为﹣8℃～﹣6℃。
进一步地，所述氟碳树脂漆为聚六氟丙烯、聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯(F46)、聚三氟乙烯、聚偏氟乙稀、聚氟乙烯、聚三氟氯乙烯和三氟氯乙烯。
其中，氟碳树脂漆的固体表面张力值小于25，具有的疏油疏水性能很好，固体表面张力值小于20时，疏油疏水性能最好。
本发明的技术特点和效果为：采用孔性材料为氟碳树脂漆和多孔发泡材料进行曝气生产成孔性材料，使用时，将制成的孔性材料裁成长宽一定的小块，将其投入到污水处理池的底部，污水池上部使用隔板，保证孔性材料不会浮在水面，根据血红蛋白的载氧机理设计而成，具有亲氧、耐紫外线、耐氧化、耐微生物分解等优良性质。可以替代目前污水处理工艺中广泛应用的曝气工艺，达到无泡曝气的效果，氧气的利用率比传统方法提高2-3倍，因此就能将污水中的氧气含量由原来的5-30％提高到30-90％，污水在厌氧池与回流污泥和回流水经过简单的调混后进入立体微氧曝气池，通过特殊载体和固定化微生物进行需氧、厌氧、兼性厌氧反应，达到净化污水的目的。曝气池的曝气是定量定时进行的，可以大大节省曝气所需的能源，达到节能与高效的目的。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
本发明提供污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵，孔性材料由海绵进行发泡后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆而成，其中氟碳树脂漆的重量百分比为1％，且氟碳树脂漆原料为聚六氟丙烯；
其制备方法为：
首先将计量好的发泡用助剂1％和计量好的海绵加入搅拌装置内，进行充分混合，形成混合材料；
其次将混合材料进行发泡成型，形成多孔体；
再次将多孔体冷却熟化后，再将冷却熟化后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆，形成孔性材料。
优选地，其中发泡用助剂包括扩链剂、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂。
优选地，其中搅拌混合的温度为70℃，搅拌时间为30分钟。
优选地，其中在发泡成型并切割成块状多孔体后，至少经过弱盐洗、中和酸洗两道工序，然后通过低温干燥后，被置于一热压机的模腔中，在低于80℃温度、12—15Mpa压力下、经过至少7分钟的热压，压制成所述的薄型多孔制品。
优选地，其中低温干燥的温度为﹣6℃，肺式曝气呼吸的原理即为在污水处理过程中为了增加污水中的氧气含量，则在污水池的地步进行通入氧气进行曝气，同时向污水池内放入切成一定大小的由低表能固体材料和海绵经过发泡而成的海绵，然后通过上述材料采用肺式呼吸的方式，能够将曝气后的氧气充分保持在污水池中，因此使得污水中的氧气含量由原来的5％提高到30％。
实施例二
本发明提供污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵，孔性材料由海绵进行发泡后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆而成，其中氟碳树脂漆的重量百分比为10％，且氟碳树脂漆的原料为聚四氟乙烯；
其制备方法为：
首先将计量好的发泡用助剂3％和计量好的海绵加入搅拌装置内，进行充分混合，形成混合材料；
其次将混合材料进行发泡成型，形成多孔体；
再次将多孔体冷却熟化后，再将冷却熟化后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆，形成孔性材料。
优选地，其中发泡用助剂包括扩链剂、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂。
优选地，其中搅拌混合的温度为75℃，搅拌时间为40分钟。
优选地，其中在发泡成型并切割成块状多孔体后，至少经过弱盐洗、中和酸洗两道工序，然后通过低温干燥后，被置于一热压机的模腔中，在低于80℃温度、12—15Mpa压力下、经过至少7分钟的热压，压制成所述的薄型多孔制品。
优选地，其中低温干燥的温度为﹣6.5℃，肺式曝气呼吸的原理即为在污水处理过程中为了增加污水中的氧气含量，则在污水池的地步进行通入氧气进行曝气，同时向污水池内放入切成一定大小的由低表能固体材料和海绵经过发泡而成的海绵，然后通过上述材料采用肺式呼吸的方式，能够将曝气后的氧气充分保持在污水池中，因此使得污水中的氧气含量由原来的15％提高到40％。
实施例三
本发明提供污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵，海绵进行发泡后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆而成，其中氟碳树脂漆的重量百分比为30％，且氟碳树脂漆的原料为聚全氟乙丙烯(F46)；
其制备方法为：
首先将计量好的发泡用助剂5％和计量好的海绵加入搅拌装置内，进行充分混合，形成混合材料；
其次将混合材料进行发泡成型，形成多孔体；
再次将多孔体冷却熟化后，再将冷却熟化后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆，形成孔性材料。
优选地，其中发泡用助剂包括扩链剂、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂。
优选地，其中搅拌混合的温度为78℃，搅拌时间为50分钟。
优选地，其中在发泡成型并切割成块状多孔体后，至少经过弱盐洗、中和酸洗两道工序，然后通过低温干燥后，被置于一热压机的模腔中，在低于80℃温度、12—15Mpa压力下、经过至少7分钟的热压，压制成所述的薄型多孔制品。
优选地，其中低温干燥的温度为﹣7℃，肺式曝气呼吸的原理即为在污水处理过程中为了增加污水中的氧气含量，则在污水池的地步进行通入氧气进行曝气，同时向污水池内放入切成一定大小的由低表能固体材料和海绵经过发泡而成的海绵，然后通过上述材料采用肺式呼吸的方式，能够将曝气后的氧气充分保持在污水池中，因此使得污水中的氧气含量由原来的20％提高到60％。
实施例四
本发明提供污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵，海绵进行发泡后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆而成，其中氟碳树脂漆的重量百分比为50％，且氟碳树脂漆的原料为聚三氟乙烯；
其制备方法为：
首先将计量好的发泡用助剂8％和计量好的海绵加入搅拌装置内，进行充分混合，形成混合材料；
其次将混合材料进行发泡成型，形成多孔体；
再次将多孔体冷却熟化后，再将冷却熟化后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆，形成孔性材料。
优选地，其中发泡用助剂包括扩链剂、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂。
优选地，其中搅拌混合的温度为80℃，搅拌时间为55分钟。
优选地，其中在发泡成型并切割成块状多孔体后，至少经过弱盐洗、中和酸洗两道工序，然后通过低温干燥后，被置于一热压机的模腔中，在低于80℃温度、12—15Mpa压力下、经过至少7分钟的热压，压制成所述的薄型多孔制品。
优选地，其中低温干燥的温度为﹣7.5℃，肺式曝气呼吸的原理即为在污水处理过程中为了增加污水中的氧气含量，则在污水池的地步进行通入氧气进行曝气，同时向污水池内放入切成一定大小的由低表能固体材料和海绵经过发泡而成的海绵，然后通过上述材料采用肺式呼吸的方式，能够将曝气后的氧气充分保持在污水池中，因此使得污水中的氧气含量由原来的25％提高到70％。
实施例五
本发明提供污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵，海绵进行发泡后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆而成，其中氟碳树脂漆的重量百分比为60％，且氟碳树脂漆的原料为三氟乙烯；
其制备方法为：
首先将计量好的发泡用助剂10％和计量好的海绵加入搅拌装置内，进行充分混合，形成混合材料；
其次将混合材料进行发泡成型，形成多孔体；
再次将多孔体冷却熟化后，再将冷却熟化后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆，形成孔性材料。
优选地，其中发泡用助剂包括扩链剂、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂。
优选地，其中搅拌混合的温度为85℃，搅拌时间为60分钟。
优选地，其中在发泡成型并切割成块状多孔体后，至少经过弱盐洗、中和酸洗两道工序，然后通过低温干燥后，被置于一热压机的模腔中，在低于80℃温度、12—15Mpa压力下、经过至少7分钟的热压，压制成所述的薄型多孔制品。
优选地，其中低温干燥的温度为﹣8℃，肺式曝气呼吸的原理即为在污水处理过程中为了增加污水中的氧气含量，则在污水池的地步进行通入氧气进行曝气，同时向污水池内放入切成一定大小的由低表能固体材料和海绵经过发泡而成的海绵，然后通过上述材料采用肺式呼吸的方式，能够将曝气后的氧气充分保持在污水池中，因此使得污水中的氧气含量由原来的30％提高到90％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵，其特征在于：孔性材料由海绵进行发泡后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆而成，其中氟碳树脂漆的重量百分比为1-60％；
其制备方法为：
1)将计量好的发泡用助剂1％～10％和计量好的海绵加入搅拌装置内，进行充分混合，形成混合材料；
2)将混合材料进行发泡成型，形成多孔体；
3)将多孔体冷却熟化后，再将冷却熟化后的物料进行涂覆或浸润氟碳树脂漆，形成孔性材料。
2.根据权利要求1所述的污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵，其特征在于：所述步骤1的发泡用助剂包括扩链剂、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂。
3.根据权利要求1所述的污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵，其特征在于：所述步骤1搅拌混合的温度为70-85℃，搅拌时间为30-60分钟。
4.根据权利要求1所述的污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵，其特征在于：所述步骤2在发泡成型并切割成块状多孔体后，至少经过弱盐洗、中和酸洗两道工序，然后通过低温干燥后，被置于一热压机的模腔中，在低于70℃温度、12—15Mpa压力下、经过至少7分钟的热压，压制成所述的薄型多孔制品。
5.根据权利要求4所述的污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵，其特征在于：所述的步骤2低温干燥的温度为﹣8℃～﹣6℃。
6.根据权利要求1所述的污水处理工艺中提高曝气效率肺式曝气海绵，其特征在于：所述氟碳树脂漆为聚六氟丙烯、聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯(F46)、聚三氟乙烯、聚偏氟乙稀、聚氟乙烯、聚三氟氯乙烯和三氟氯乙烯。
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