CN108178339B - 一种喷涂材料及其制备方法及其使用方法 - Google Patents

一种喷涂材料及其制备方法及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种喷涂材料及其制备方法及其使用方法，所述的喷涂材料为由凹土、活性炭和水玻璃、氧化铁粉末混合制成的颗粒状小球。本申请所述的喷涂材料，可粘在设备内壁上，克服了以往设备内壁存在难以挂膜的缺点。这种材料附着在设备内壁上，与污水充分接触后，可以实现生物挂膜的功能，加强设备内微生物量，提高设备处理污水能力。

Description

一种喷涂材料及其制备方法及其使用方法
技术领域
本申请涉及一种喷涂材料及其制备方法及其使用方法。
背景技术
目前，我国农村污水处理多采用生物处理技术或生物处理技术与生态处理技术相结合的模式。而处理村镇生活污水最有效的方法是采用低成本的中小型污水处理设备。这种水处理设备的研究热点主要集中在厌氧工艺的应用、低能耗工艺及再生能源利用三个方面。该设备具有占地面积小、除污效率高的优点，同时能够节约造价和运行费用，且管理简便。
一体化设备中微生物多采用微生物固定化的方式。固定化是指用物理或化学方法使酶成为不溶性衍生物或使细胞成为不易从载体上流失的形式制成生物反应器用以催化生化反应、细胞数量的增殖等。与天然游离细胞相比，固定化细胞的优点可表现为：(1)细胞固定化载体为微生物生长提供了充足的空间；(2)保证了生物反应器内较高的细胞浓度使得反应速度加快，从而有较高的生产力；(3)由于细胞被载体固定，因而不会产生流失现象，连续反应的稀释率大大提高；(4)由于固定化细胞可以长期多次重复使用，简化了游离细胞过程需不断培养菌体的繁复操作，防止营养基质的浪费。其最大的特点是集有机物的生物氧化降解与氮磷污染物质的吸附于一体，不仅可有效地去除BOD5及COD，还可实现有效的脱氮除磷功能。
然而，这样的污水处理设备中，在实际应用过程中存在设备内壁不能附着生物膜或附着量较少的缺点。
发明内容
本申请要解决的技术问题是提供一种可以增强设备内壁微生物量的喷涂材料及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种喷涂材料，所述的喷涂材料为由凹土、活性炭和水玻璃、氧化铁粉末混合制成的颗粒状小球。
优选地，所述的喷涂材料的组分以质量百分比计为，凹土60％～80％；活性炭14％～25％；水玻璃1％～1.5％；氧化铁粉末5％～15％。
优选地，所述的小球的粒径为2-3mm。
本申请还公开一种所述的喷涂材料的制备方法，所述的方法包括以下步骤，(1)将凹土、活性炭、水玻璃和氧化铁粉末按配比混合制成小球；(2)将小球自然晾干；(3)晾干后的小球加热干燥；(4)将步骤(3)中干燥的小球自然冷却制成表面多孔的颗粒状的喷涂材料。
优选地，步骤(3)具体为，小球放到陶瓷坩埚中，在恒温鼓风干燥箱中升温，干燥2h后取出。
本申请还提供一种所述的喷涂材料的使用方法，所述的方法为，在一体化污水处理设备的内壁上涂抹含有磁性粉末的玻璃胶；在玻璃胶未干前，将颗粒状喷涂材料喷在一体化污水处理设备的内壁上。
优选地，使用喷丸枪将颗粒状喷涂材料均匀的喷在一体化污水处理设备的内壁上。
本申请所述的一种复合喷涂材料及其制备方法具有以下优点：
本发明涉及一种喷涂材料，可粘在设备内壁上，克服了以往设备内壁存在难以挂膜的缺点。这种材料附着在设备内壁上，与污水充分接触后，可以实现生物挂膜的功能，加强设备内微生物量，提高设备处理污水能力。
该喷涂材料附着在设备内壁方式简单，易操作。该喷涂材料制备方法简便，材料组分简易；该喷涂材料应用在一体化污水处理设备中，补足设备内壁以往不易挂膜的缺点，可以附着生物膜，增加一体化设备内部的微生物量，大大提高设备处理污水的能力，强化设备的处理效能。
本申请所述的喷涂材料中增加的氧化铁粉末，在制备喷涂材料时，氧化铁和活性炭至少一部分发生氧化还原反应，生成二氧化碳和铁，由于二氧化碳的生成使小球表面为多孔状，增加了颗粒小球与污水的接触面积。
另外，如果是没有添加氧化铁粉末的喷涂材料小球，在喷涂时，由于喷涂方向不正确，或者喷涂时喷涂材料小球受气流影响，或者玻璃胶粘性不够，或者喷涂不均匀造成喷涂材料小球多层覆盖，上述情况会发生喷涂材料小球掉落或从内壁上脱落等情况。而在本申请中，氧化铁粉末与活性炭高温反应生成了单质铁，涂抹内壁的玻璃胶内添加了磁性粉末，在喷涂过程中，能够使喷涂材料小球被内壁上的磁性粉末吸引，从而粘附在内壁上。即使在喷涂时喷涂方向不正确，或者喷涂时喷涂材料小球受气流影响，或者玻璃胶粘性不够，或者喷涂不均匀造成喷涂材料小球多层覆盖，喷涂材料小球也能够准确的粘附在内壁上，不会发生脱落。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本申请作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本申请并能予以实施，但所举实施例不作为对本申请的限定。
实施例一
将凹土80％、活性炭14％、水玻璃1％、氧化铁粉末5％(质量比)分别混合，用圆盘造粒机制备粒径为2-3mm的小球。将样品放到托盘中自然晾干24h后，放到陶瓷坩埚中，在反应釜中升温到500℃，加热干燥2h后自然冷却至室温即制成所需材料。将材料装在喷丸枪内。当设备安装就位后在内壁上均匀涂一层混有磁性粉末的玻璃胶；在玻璃胶未干前，用喷丸枪均匀将制成的小球喷在设备内壁上。即完成该材料在设备内部的安装过程。
实施例二
将凹土70％、活性炭20％、水玻璃1.2％、氧化铁粉末8.8％(质量比)分别混合，用圆盘造粒机制备粒径为2-3mm的小球。将样品放到托盘中自然晾干24h后，放到陶瓷坩埚中，在反应釜中升温到600℃，加热干燥2h后自然冷却至室温即制成所需材料。将材料装在喷丸枪内。当设备安装就位后在内壁上均匀涂一层混有磁性粉末的玻璃胶；在玻璃胶未干前，用喷丸枪均匀将制成的小球喷在设备内壁上。即完成该材料在设备内部的安装过程。
实施例三
将凹土60％、活性炭25％、水玻璃1.5％、氧化铁粉末13.5％(质量比)分别混合，用圆盘造粒机制备粒径为2-3mm的小球。将样品放到托盘中自然晾干24h后，放到陶瓷坩埚中，在反应釜中升温到650℃，加热干燥2h后自然冷却至室温即制成所需材料。将材料装在喷丸枪内。当设备安装就位后在内壁上均匀涂一层混有磁性粉末的玻璃胶；在玻璃胶未干前，用喷丸枪均匀将制成的小球喷在设备内壁上。即完成该材料在设备内部的安装过程。
实施例四
将凹土62.5％、活性炭16％、水玻璃1.5％、氧化铁粉末20％(质量比)，用圆盘造粒机制备粒径为2-3mm的小球。将样品放到托盘中自然晾干24h后，放到陶瓷坩埚中，在反应釜中升温到700℃，加热干燥2h后自然冷却至室温即制成所需材料。将材料装在喷丸枪内。当设备安装就位后在内壁上均匀涂一层混有磁性粉末的玻璃胶；在玻璃胶未干前，用喷丸枪均匀将制成的小球喷在设备内壁上。即完成该材料在设备内部的安装过程。
本发明涉及一种喷涂材料，可粘在设备内壁上，克服了以往设备内壁存在难以挂膜的缺点。这种材料附着在设备内壁上，与污水充分接触后，可以实现生物挂膜的功能，加强设备内微生物量，提高设备处理污水能力。
该喷涂材料附着在设备内壁方式简单，易操作。该喷涂材料制备方法简便，材料组分简易；该喷涂材料应用在一体化污水处理设备中，补足设备内壁以往不易挂膜的缺点，可以附着生物膜，增加一体化设备内部的微生物量，大大提高设备处理污水的能力，强化设备的处理效能。
本申请所述的喷涂材料中增加的氧化铁粉末，在制备喷涂材料时，氧化铁和活性炭至少一部分发生氧化还原反应，生成二氧化碳和铁，由于二氧化碳的生成使小球表面为多孔状，增加了颗粒小球与污水的接触面积。
另外，如果是没有添加氧化铁粉末的喷涂材料小球，在喷涂时，由于喷涂方向不正确，或者喷涂时喷涂材料小球受气流影响，或者玻璃胶粘性不够，或者喷涂不均匀造成喷涂材料小球多层覆盖，上述情况会发生喷涂材料小球掉落或从内壁上脱落等情况。而在本申请中，氧化铁粉末与活性炭高温反应生成了单质铁，涂抹内壁的玻璃胶内添加了磁性粉末，在喷涂过程中，能够使喷涂材料小球被内壁上的磁性粉末吸引，从而粘附在内壁上。即使在喷涂时喷涂方向不正确，或者喷涂时喷涂材料小球受气流影响，或者玻璃胶粘性不够，或者喷涂不均匀造成喷涂材料小球多层覆盖，喷涂材料小球也能够准确的粘附在内壁上，不会发生脱落。
以上所述实施例仅是为充分说明本申请而所举的较佳的实施例，本申请的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本申请基础上所作的等同替代或变换，均在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种喷涂材料，其特征在于：所述的喷涂材料为由凹土、活性炭和水玻璃、氧化铁粉末混合制成的颗粒状小球，所述的喷涂材料的组分以质量百分比计为，凹土 60%~80%；活性炭 14%~25%；水玻璃 1%~1.5%；氧化铁粉末 5%~15%，喷涂材料通过以下制备方法制成，（1）将凹土、活性炭、水玻璃和氧化铁粉末按配比混合制成小球；（2）将小球自然晾干；（3）晾干后的小球加热干燥，使氧化铁粉末与活性炭反应生成单质铁；（4）将步骤（3）中干燥的小球自然冷却制成表面多孔的颗粒状的喷涂材料。
2.根据权利要求1所述的喷涂材料，其特征在于：所述的小球的粒径为 2-3mm。
3.一种如权利要求1所述的喷涂材料的制备方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤，（1）将凹土、活性炭、水玻璃和氧化铁粉末按配比混合制成小球；（2）将小球自然晾干；（3）晾干后的小球加热干燥；（4）将步骤（3）中干燥的小球自然冷却制成表面多孔的颗粒状的喷涂材料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）具体为，小球放到陶瓷坩埚中，在恒温鼓风干燥箱中升温，干燥 2h 后取出。
5.一种权利要求 1~2 任意一种所述的喷涂材料的使用方法，其特征在于：所述的方法为，在一体化污水处理设备的内壁上涂抹含有磁性粉末的玻璃胶；在玻璃胶未干前，将颗粒状喷涂材料喷在一体化污水处理设备的内壁上。
6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于：使用喷丸枪将颗粒状喷涂材料均匀的喷在一体化污水处理设备的内壁上。
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