CN105778270A - 污水处理用塑料载体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理用塑料载体及其制备方法，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：基体树脂100、大粒径填料1-70、小粒径填料10-55、发泡剂0-6、相容剂1-10、润滑剂1-10、抗氧剂0-2、溶剂0-100，利用制备得到污水处理用塑料载体。与现有技术相比，本发明通过对基体材料的选取，以及对基体的改性改善基体的密度和表面活性，同时配合颗粒粒径的控制和溶剂的处理，实现了小颗粒大比表面积的污水处理塑料载体。

Description

污水处理用塑料载体及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种环保产品，尤其是涉及一种污水处理用塑料载体及其制备方法。

背景技术

水是经济发展和社会可持续发展的一个重要因素。随着城市规模的不断扩大和人口的增加,水环境污染成了一大难题。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因,是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。目前,我国正处于城市污水处理事业的大发展时期,污水处理越来越受到人们的重视。城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术对污水进行深度处理和回用。处理工艺也从传统的一级(机械、物理)活性污泥法、二级(生物氧化)水处理模式升级为三级(生化法)利用特殊塑料颗粒净化纯净水。

塑料颗粒具有比表面积大，可有效切割气泡，对氧的利用率高，能耗较低，易挂膜，易操作等特点，是污水处理研究的一个热点所在，也是近来污水处理工艺的一种趋势，但是，目前的塑料颗粒存在的主要问题是挂膜问题，挂膜困难或挂膜不牢。另外，价格的问题仍是目前影响悬浮填料应用的主要因素，造价高低将直接影响到悬浮填料的推广应用。中国专利CN102702567A公开了一种表面功能改性聚氨酯泡沫塑料载体的制备方法，利用硅烷偶联剂对聚氨酯泡沫塑料进行表面改性，作为聚氨酯泡沫引入功能基团的有效处理手段，可通过表面选择性引入的功能基团，提高改性后聚氨酯泡沫载体亲水性、生物亲和性和活性，改善聚氨酯载体微生物的附着、提高微生物负载性能；将有利于开发回收聚氨酯泡沫作为优势生物载体应用于污水处理，特别是高氨氮污水的处理，但是仍然没有解决挂膜的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够吸附污水中的养分供给附着在填料表面的生物，获得协同作用功效的污水处理用塑料载体及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

污水处理用塑料载体，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：

基体树脂100、大粒径填料1-70、小粒径填料10-55、发泡剂0-6、相容剂1-10、润滑剂1-10、抗氧剂0-2、溶剂0-100。

作为优选的实施方式，原料采用以下组分及重量份含量：

基体树脂100、大粒径填料30-60、小粒径填料30-45、发泡剂1-3、相容剂4-6、润滑剂4-6、抗氧剂1-2、溶剂60-80。

所述的基体树脂选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS，聚苯乙烯(HIPS)，聚乙烯(HDPE、LDPE、LLDPE)，聚丙烯(PP)，尼龙6(PA6)，尼龙66(PA66)中的一种或多种。

所述的大粒径填料为粒径800目的木粉，

所述的小粒径填料为粒径5000目的碳酸钙。

所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺(ADC)。

所述的相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯,马来酸酐接枝聚丙烯或SMA相容剂。

所述的润滑剂为聚乙烯蜡或聚丙烯蜡。

所述的抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂。

所述的溶剂为浓度为10％的盐酸水溶液

污水处理用塑料载体的制备方法采用以下步骤：

(1)将基体树脂、大粒径填料、小粒径填料和润滑剂置于高速混合机中混合，混合至120℃，放料冷却，制得A料；

(2)取步骤(1)制备得到的A料与发泡剂、抗氧剂、相容剂混合，置于低速混合机中混合均匀后，由双螺杆挤出机挤出造粒，形成粒径在0.8mm±0.2mm的二级颗粒B料；

(3)将步骤(2)制备得到的B料放入溶剂中，干燥后即得到污水处理塑料载体。

与现有技术相比，本发明通过对基体材料的选取，以及对基体的改性改善基体的密度和表面活性，同时配合颗粒粒径的控制和溶剂的处理，实现了小颗粒大比表面积的污水处理塑料载体。其中通过调节大粒径填料和小粒径填料的比例来控制产品的密度，通过溶剂对颗粒的反应使颗粒表面形成微孔增大颗粒的表面活性

另外，本发明在制备时采用的三步法中，第一步主要是对填料的表面进行处理，可以很好的和基体材料融合造粒时更易成型。第二步主要是颗粒的制备成型。通过第三步的处理可以获得比没有处理过的颗粒有更大的比表面。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

选LDPE树脂10公斤，大粒径填料60公斤，小粒径填料30公斤，10公斤聚乙烯蜡，在高速混合机内混合至120度，制得A料，然后将上述料与40公斤聚丙烯、5公斤聚丙烯相容剂、0.1公斤的ADC发泡剂，在冷混机内混合均匀后，由双螺杆挤出机挤出造粒形成颗粒B，将100公斤B料置于100公斤溶剂(溶剂循环使用)内放置4小时后取出干燥，即得到污水处理塑料载体。

实施例2

选LDPE树脂6公斤，大粒径填料30公斤，小粒径填料50公斤，3公斤聚乙烯蜡，在高速混合机内混合至120度，制得A料，然后将上述料与35公斤尼龙6、5公斤聚乙烯相容剂、0.1公斤的ADC发泡剂，在冷混机内混合均匀后，由双螺杆挤出机挤出造粒形成颗粒B，将100公斤B料置于100公斤溶剂内放置4小时后取出干燥，即得到污水处理塑料载体。

实施例3

选LLDPE树脂3公斤，大粒径填料45公斤，小粒径填料45公斤，10公斤聚乙烯蜡，在高速混合机内混合至110度，制得A料，然后将上述料与45公斤ABS、6公斤SMA相容剂，在冷混机内混合均匀后，由双螺杆挤出机挤出造粒形成颗粒B，将100公斤B料置于100公斤溶剂内放置4小时后取出干燥，即得到污水处理塑料载体。

通过该产品对生活污水处理的结果如下

通过以上处理结果说明本发明能够获得通过在塑料表面复合一层具有吸附能力的材料，使其能够吸附污水中的养分供给附着在填料表面的生物，获得协同作用功效。利用改性塑料制备污水处理专用材料，可以达到有效处理废水的目的，将是污水用改性塑料发展中很有前景的一个方向。

实施例4

污水处理用塑料载体，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：

基体树脂丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物100、粒径为800目的木粉1、粒径为5000目的碳酸钙10、相容剂马来酸酐接枝聚乙烯1、润滑剂聚乙烯蜡1。

(1)将基体树脂、粒径为800目的木粉、粒径为5000目的碳酸钙和润滑剂置于高速混合机中混合，混合至120℃，放料冷却，制得A料；

(2)取步骤(1)制备得到的A料与相容剂马来酸酐接枝聚乙烯置于低速混合机中混合均匀后，由双螺杆挤出机挤出造粒，形成粒径在0.8mm±0.2mm的二级颗粒B料；

(3)将步骤(2)制备得到的B料干燥后即得到污水处理塑料载体。

实施例5

污水处理用塑料载体，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：

基体树脂聚乙烯(HDPE、LDPE、LLDPE)100、粒径800目的木粉30、粒径5000目的碳酸钙30、发泡剂偶氮二甲酰胺1、相容剂马来酸酐接枝聚丙烯4、润滑剂聚乙烯蜡或聚丙烯蜡4、受阻酚类抗氧剂1、浓度为10％的盐酸水溶液60。

污水处理用塑料载体的制备方法采用以下步骤：

(1)将基体树脂、粒径800目的木粉、粒径5000目的碳酸钙和润滑剂置于高速混合机中混合，混合至120℃，放料冷却，制得A料；

(2)取步骤(1)制备得到的A料与发泡剂、抗氧剂、相容剂混合，置于低速混合机中混合均匀后，由双螺杆挤出机挤出造粒，形成粒径在0.8mm±0.2mm的二级颗粒B料；

(3)将步骤(2)制备得到的B料放入盐酸水溶液中，干燥后即得到污水处理塑料载体。

实施例6

污水处理用塑料载体，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：

基体树脂聚丙烯(PP)100、粒径800目的木粉60、粒径5000目的碳酸钙45、发泡剂偶氮二甲酰胺3、SMA相容剂6、润滑剂聚丙烯蜡6、受阻酚类抗氧剂2、浓度为10wt％的盐酸水溶液80。

污水处理用塑料载体的制备方法采用以下步骤：

(1)将基体树脂、粒径800目的木粉、粒径5000目的碳酸钙和润滑剂置于高速混合机中混合，混合至120℃，放料冷却，制得A料；

(2)取步骤(1)制备得到的A料与发泡剂、抗氧剂、相容剂混合，置于低速混合机中混合均匀后，由双螺杆挤出机挤出造粒，形成粒径在0.8mm±0.2mm的二级颗粒B料；

(3)将步骤(2)制备得到的B料放入盐酸水溶液中，干燥后即得到污水处理塑料载体。

实施例7

污水处理用塑料载体，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：

基体树脂尼龙6(PA6)100、粒径800目的木粉70、粒径5000目的碳酸钙55、发泡剂偶氮二甲酰胺6、SMA相容剂10、润滑剂聚乙烯蜡10、受阻酚类抗氧剂2、浓度为10wt％的盐酸水溶液100。

污水处理用塑料载体的制备方法采用以下步骤：

(1)将基体树脂、粒径800目的木粉、粒径5000目的碳酸钙和润滑剂置于高速混合机中混合，混合至120℃，放料冷却，制得A料；

(2)取步骤(1)制备得到的A料与发泡剂、抗氧剂、相容剂混合，置于低速混合机中混合均匀后，由双螺杆挤出机挤出造粒，形成粒径在0.8mm±0.2mm的二级颗粒B料；

(3)将步骤(2)制备得到的B料放入盐酸水溶液中，干燥后即得到污水处理塑料载体。

Claims (10)

1.污水处理用塑料载体，其特征在于，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：

基体树脂100、大粒径填料1-70、小粒径填料10-55、发泡剂0-6、相容剂1-10、润滑剂1-10、抗氧剂0-2、溶剂0-100。

2.根据权利要求1所述的污水处理用塑料载体，其特征在于，采用的原料优选以下组分及重量份含量：

基体树脂100、大粒径填料30-60、小粒径填料30-45、发泡剂1-3、相容剂4-6、润滑剂4-6、抗氧剂1-2、溶剂60-80。

3.根据权利要求1或2所述的污水处理用塑料载体，其特征在于，所述的基体树脂选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS，聚苯乙烯(HIPS)，聚乙烯(HDPE、LDPE、LLDPE)，聚丙烯(PP)，尼龙6(PA6)，尼龙66(PA66)中的一种或多种。

4.根据权利要求1或2所述的污水处理用塑料载体，其特征在于，

所述的大粒径填料为粒径800目的木粉，

所述的小粒径填料为粒径5000目的碳酸钙。

5.根据权利要求1或2所述的污水处理用塑料载体，其特征在于，所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺。

6.根据权利要求1或2所述的污水处理用塑料载体，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯,马来酸酐接枝聚丙烯或SMA相容剂。

7.根据权利要求1或2所述的污水处理用塑料载体，其特征在于，所述的润滑剂为聚乙烯蜡或聚丙烯蜡。

8.根据权利要求1或2所述的污水处理用塑料载体，其特征在于，所述的抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂。

9.根据权利要求1或2所述的污水处理用塑料载体，其特征在于，所述的溶剂为浓度10wt％的盐酸水溶液。

10.如权利要求1-9中任一项所述的污水处理用塑料载体的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：

(1)将基体树脂、大粒径填料、小粒径填料和润滑剂置于高速混合机中混合，混合至120℃，放料冷却，制得A料；

(2)取步骤(1)制备得到的A料与发泡剂、抗氧剂、相容剂混合，置于低速混合机中混合均匀后，由双螺杆挤出机挤出造粒，形成粒径在0.8mm±0.2mm的二级颗粒B料；

(3)将步骤(2)制备得到的B料放入溶剂中，干燥后即得到污水处理塑料载体。