CN113121008A - 一种管状毛刷式生物填料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种管状毛刷式生物填料,由备长炭、淀粉、甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚丙烯混合注塑而成;管状毛刷式生物填料包括生物填料管、生物填料丝、穿绳孔和固定杆,生物填料管为中空圆筒,生物填料管上端两侧对称开设有穿绳孔,生物填料管表面开设有若干焊接孔,若干根生物填料丝为一束植入生物填料管表面的焊接孔,生物填料丝与生物填料管热合焊接为一体。该管状毛刷式生物填料,能够有效利用价格低廉的原材料及几种添加剂,生产出一体具有中空结构的管状毛刷式生物填料,亲水亲和性好,填料的比表面积大,抗强度大,对水质进行微生物处理的同时,兼具良好的吸附性能,大大缩短了污水处理时间。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,具体涉及一种管状毛刷式生物填料。
背景技术
生物膜水处理是常使用的水处理技术,利用附着在生物填料上的微生物进行有机污水(废水)的处理。生物载体填料作为微生物的栖息场所,其物理性能是决定水处理效果的重要因素。
很久以来,生物填料主要以聚丙烯、聚乙烯或聚酯等为原材料而制成,其中聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一,具有耐腐蚀、化学稳定性好、价格低廉、质轻等优点,被广泛应用于环境治理、工业生产等各个领域。填料种类很多,安装方式也大有不同,例如悬挂式填料主要以绷紧绳(填料绳)固定在支架上。在长期的污水处理应用中,传统填料逐渐暴露了一些缺点,例如:易结团、易断丝、易堵塞,安装费时等等,急需出现新型生物载体填料以改善上述问题。
备长炭,微细孔众多,炭丸中有无数个2-3微米的细孔,所有的孔都可和空气接触,且吸附力强,质地坚硬,重量轻,可作为辅助材料改善产品的比表面积、力学性能及吸附性能。
中国专利CN201821639357.4揭示了一种高效生物填料,包括同心的内筒、中筒和外筒;内筒、中筒以及外筒相互之间均通过若干隔板固定连接;所述隔板将内筒和中筒之间的夹层腔体、以及中筒和外筒之间的夹层腔体分割为多个容纳腔室;所述内筒和中筒的外壁上沿轴向设有多根挂膜凸条。采用上述技术方案,通过布置同心的内筒、中筒和外筒,且内筒和中筒之间、以及中筒和外筒之间均通过若干隔板固定连接,这样隔板将内筒和中筒之间的夹层腔体、以及中筒和外筒之间的夹层腔体分割为多个容纳腔室,从而增大了生物填料的表面积,扩大了表面挂膜量,微生物附着能力强,为微生物的繁殖提供了舒适的生长环境,污水处理效率高。但是,该生物填料虽为筒状结构,腔室众多,使填料的表面积大,但长期水体运行会导致堵塞,不易清洗恢复活性。
发明内容
本发明目的是为了弥补已有技术缺陷,提供本一种管状毛刷式生物填料,能够有效利用价格低廉的原材料及几种添加剂,生产出一体具有中空结构的管状毛刷式生物填料,亲水亲和性好,填料的比表面积大,抗强度大,对水质进行微生物处理的同时,兼具良好的吸附性能,大大缩短了污水处理时间。
为实现上述目的,本发明通过以下方案予以实现:
本发明提供了一种管状毛刷式生物填料,由备长炭、淀粉、甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚丙烯混合注塑而成;
管状毛刷式生物填料包括生物填料管、生物填料丝、穿绳孔和固定杆,生物填料管为中空圆筒,生物填料管上端两侧对称开设有穿绳孔,生物填料管表面开设有若干焊接孔,若干根生物填料丝为一束植入生物填料管表面的焊接孔,生物填料丝与生物填料管热合焊接为一体。
优选地,淀粉、备长炭粉和聚丙烯按照质量分数5%:25%:70%混合。
优选地,生物填料丝根部直径3mm,尖部直径1.5mm,长度为63mm。
优选地,生物填料管内径为20mm,外径为24mm。
优选地,生物填料管表面的焊接孔孔径5mm,孔与孔间距为4mm。
优选地,生物填料丝3-4根为一束植入生物填料管表面的焊接孔。
优选地,管状毛刷式生物填料总体直径为150mm。
优选地,管状毛刷式生物填料的制备工艺包括以下步骤:
(1)备长炭表面的灰尘杂质洗净,烘干粉碎,过18-50目筛,淀粉烘干研磨成粉末待用;
(2)将备长炭、淀粉和聚丙烯按比例混合,加入少量甲基丙烯酸缩水甘油酯搅拌混合均匀,得到混合材料A;
(3)生物填料丝制备:将混合材料A加入螺杆挤出机进行造粒,做成混合粒料,温度控制在180-200℃,再将混合粒料注入拉丝机,按照要求注塑成生物填料丝;
(4)生物填料管制备:将混合材料A在注入注塑机模具中,于195-205℃、80-130MPa压力下,塑成中空圆筒,得到生物填料管;
(5)在生物填料管表面开设若干焊接孔,将若干根生物填料丝为一束植入生物填料管表面的焊接孔,加热使生物填料丝与生物填料管热合为一体,形成管状毛刷式模型,生物填料丝在生物填料管四周呈放射状分布,然后在生物填料管的上端对称的打孔,形成穿绳孔,得到管状毛刷式生物填料。
优选地,生物填料管内部套接固定杆。
优选地,生物填料管下端两侧对称开设有穿绳孔。
本发明的有益效果是:
本发明使用备长炭、淀粉、甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚丙烯混合制备管状毛刷式生物填料,制作工艺简单,无毒,降低水处理成本,且外观新颖,易于安装和拆卸。其中备长炭磨成炭粉后,不仅保留了其孔隙率高的特点,且其负离子依然存在,有利于与污水中的正离子相互作用,去除某些污染物,利用了备长炭的吸附效应,将其添加到聚丙烯中,且碳粉的加入,有利于聚丙烯混合材料力学性能的增强,增加了污水的处理速度及适用周期;利用价格低廉的淀粉作为添加剂,可增强填料与微生物的亲和性,缩短了挂膜时间,也为后续的废旧填料的降解起到一定的作用。
本发明填料丝布置在填料管外部周围,构成了毛刷式的设计。本发明生物填料外形为管状中空,可以套在固定杆上使用,减小安装时间,且取下也非常方便;填料丝跟粗尖细,根部坚固,分布间距合理,丝径软弹韧性好,防止了长时间使用易折断、易结团、易堵塞的现象,填料的清洗也十分方便,且填料丝表面粗糙多孔,增加了填料的比表面积,为微生物构建了生态微环境,易于挂膜且防止膜脱落,增大自然挂膜几率,提高污染物降解率。
附图说明
图1为本发明实施例1管状毛刷式生物填料结构示意图;
图2为本发明实施例2管状毛刷式生物填料结构示意图;
图3为本发明管状毛刷式生物填料俯视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1、3所示,本发明提供了一种管状毛刷式生物填料,由备长炭、淀粉、甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚丙烯混合注塑而成;
管状毛刷式生物填料包括生物填料管1、生物填料丝2和穿绳孔3,生物填料管1为中空圆筒,生物填料管1上下两端端两侧均对称开设有穿绳孔3,生物填料管1通过穿绳孔3和固定绳与污水处理装置固定,生物填料管1表面开设有若干焊接孔,3-4根生物填料丝2为一束植入生物填料管1表面的焊接孔,生物填料丝2与生物填料管1热合焊接为一体。
上述管状毛刷式生物填料的制备工艺包括以下步骤:
(1)备长炭表面的灰尘杂质洗净,烘干粉碎,过50目筛,淀粉烘干研磨成粉末待用;
(2)将备长炭、淀粉和聚丙烯按比例混合,加入少量甲基丙烯酸缩水甘油酯搅拌混合均匀,得到混合材料A;
(3)生物填料丝制备:将混合材料A加入螺杆挤出机进行造粒,做成混合粒料,温度控制在180℃,再将混合粒料注入拉丝机,按照要求注塑成生物填料丝,生物填料丝根部直径3mm,尖部直径1.5mm,长度为63mm;
(4)生物填料管制备:将混合材料A在注入注塑机模具中,于195℃、80MPa压力下,塑成中空圆筒,空圆筒内径为20mm,外径为24mm,在空圆筒表面开设若干焊接孔,焊接孔孔径5mm,孔与孔间距为4mm,得到生物填料管,;
(5)将3-4根生物填料丝为一束植入生物填料管表面的焊接孔,加热使生物填料丝与生物填料管热合为一体,形成管状毛刷式模型,生物填料丝在生物填料管四周呈放射状分布,然后在生物填料管的上端对称的打孔,形成穿绳孔,最后将固定杆套接在生物填料管下端,得到管状毛刷式生物填料,管状毛刷式生物填料总体直径为150mm。
实施例2
如图2所示,本发明提供了一种管状毛刷式生物填料,由备长炭、淀粉、甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚丙烯混合注塑而成;
管状毛刷式生物填料包括生物填料管1、生物填料丝2和穿绳孔3,生物填料管1为中空圆筒,生物填料管1上端两侧对称开设有穿绳孔3,生物填料管1内部套接固定杆4,生物填料管1通过固定杆4与污水处理装置固定,生物填料管1表面开设有若干焊接孔,3-4根生物填料丝2为一束植入生物填料管1表面的焊接孔,生物填料丝2与生物填料管1热合焊接为一体。
上述管状毛刷式生物填料的制备工艺包括以下步骤:
(1)备长炭表面的灰尘杂质洗净,烘干粉碎,过18目筛,淀粉烘干研磨成粉末待用;
(2)将备长炭、淀粉和聚丙烯按比例混合,加入少量甲基丙烯酸缩水甘油酯搅拌混合均匀,得到混合材料A;
(3)生物填料丝制备:将混合材料A加入螺杆挤出机进行造粒,做成混合粒料,温度控制在200℃,再将混合粒料注入拉丝机,按照要求注塑成生物填料丝,生物填料丝根部直径3mm,尖部直径1.5mm,长度为63mm;
(4)生物填料管制备:将混合材料A在注入注塑机模具中,于205℃、130MPa压力下,塑成中空圆筒,空圆筒内径为20mm,外径为24mm,在空圆筒表面开设若干焊接孔,焊接孔孔径5mm,孔与孔间距为4mm,得到生物填料管,;
(5)将3-4根生物填料丝为一束植入生物填料管表面的焊接孔,加热使生物填料丝与生物填料管热合为一体,形成管状毛刷式模型,生物填料丝在生物填料管四周呈放射状分布,然后在生物填料管的上端对称的打孔,形成穿绳孔,最后将固定杆套接在生物填料管下端,得到管状毛刷式生物填料,管状毛刷式生物填料总体直径为150mm。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种管状毛刷式生物填料,其特征在于,由备长炭、淀粉、甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚丙烯混合注塑而成;
所述管状毛刷式生物填料包括生物填料管、生物填料丝和穿绳孔,所述生物填料管为中空圆筒,所述生物填料管上端两侧对称开设有穿绳孔,所述生物填料管表面开设有若干焊接孔,若干根所述生物填料丝为一束植入生物填料管表面的焊接孔,所述生物填料丝与生物填料管热合焊接为一体。
2.根据权利要求1所述的管状毛刷式生物填料,其特征在于,所述淀粉、备长炭粉和聚丙烯按照质量分数5%:25%:70%混合。
3.根据权利要求1所述的管状毛刷式生物填料,其特征在于,所述生物填料丝根部直径3mm,尖部直径1.5mm,长度为63mm。
4.根据权利要求1所述的管状毛刷式生物填料,其特征在于,所述生物填料管内径为20mm,外径为24mm。
5.根据权利要求1所述的管状毛刷式生物填料,其特征在于,所述生物填料管表面的焊接孔孔径5mm,孔与孔间距为4mm。
6.根据权利要求1所述的管状毛刷式生物填料,其特征在于,所述生物填料丝3-4根为一束植入生物填料管表面的焊接孔。
7.根据权利要求1所述的管状毛刷式生物填料,其特征在于,所述管状毛刷式生物填料总体直径为150mm。
8.根据权利要求1所述的管状毛刷式生物填料,其特征在于,所述管状毛刷式生物填料的制备工艺包括以下步骤:
(1)备长炭表面的灰尘杂质洗净,烘干粉碎,过18-50目筛,淀粉烘干研磨成粉末待用;
(2)将备长炭、淀粉和聚丙烯按比例混合,加入少量甲基丙烯酸缩水甘油酯搅拌混合均匀,得到混合材料A;
(3)生物填料丝制备:将混合材料A加入螺杆挤出机进行造粒,做成混合粒料,温度控制在180-200℃,再将混合粒料注入拉丝机,按照要求注塑成生物填料丝;
(4)生物填料管制备:将混合材料A在注入注塑机模具中,于195-205℃、80-130MPa压力下,塑成中空圆筒,得到生物填料管;
(5)在生物填料管表面开设若干焊接孔,将若干根生物填料丝为一束植入生物填料管表面的焊接孔,加热使生物填料丝与生物填料管热合为一体,形成管状毛刷式模型,生物填料丝在生物填料管四周呈放射状分布,然后在生物填料管的上端对称的打孔,形成穿绳孔,得到管状毛刷式生物填料。
9.根据权利要求1所述的管状毛刷式生物填料,其特征在于,所述生物填料管内部套接固定杆。
10.根据权利要求1所述的管状毛刷式生物填料,其特征在于,所述生物填料管下端两侧对称开设有穿绳孔。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210716 |