专利名称：一种刚玉微孔曝气管的制备方法
技术领域：
本发明属于环保领域，涉及一种刚玉微孔曝气管的制备方法。
背景技术：
城市污水的主要污染物成分基本都是容易被微生物分解的物质，在城市污水处理 工艺中.采用曝气充氧培养微生物对有机污染物质进分解是最常用的方法。曝气充氧是城 市污水处理工艺运行中最重要的技术保障手段，因此，提高曝气系统的效率对生物处理效 果及节能降排都有很重要的意义。在传统活性污泥法及A/0、A2/0、AB、SBR等工艺中大多 采用鼓风微孔曝气技术。微孔曝气器按材质分主要有刚玉、橡胶膜片和聚乙烯塑料或聚丙烯纤维几种。橡 胶膜曝气器采用硫化橡胶膜片，使用中发现橡胶膜容易老化回弹性能降低，引起膜片的撕 裂，影响整个曝气系统的正常工作。如果污水中氯或其他化学清洁剂含量较多.还会加速 橡胶膜片的硬化，缩短其使用寿命，所以一般情况下，橡胶膜曝气器的使用寿命较短，只有 1-3年的使用寿命。刚玉曝气器有较好的机械强度，使用寿命长，非受外力作用曝气器不易破碎，能保 证曝气系统始终正常稳定运行，还能在介质复杂的环境下使用，经过多年的实践对比，刚玉 曝气器不断被业内所青睐。刚玉曝气器首次以英国进口的盘式开始发展起来，但盘式有它 本身固有的缺陷存在曝气死区(如整个盘底)，停止曝气时，泥直接沉积在盘的表面，再次 启动会把泥重新搅拌起来，比管式多耗费能量，还容易堵塞。此外，盘式的曝气密度也不如 管式.在池容有限而所需气量又大的情况下，管式是最佳选择。因此近年来微孔刚玉曝气 管使用有不断增多的趋势。受工艺技术的限制，一般都只能生产DN70-100mm长500-750mm 的刚玉管。如果能生产超长达1米的曝气管，在不增加辅助设施下曝气密度可增加30%以 上，充氧效率可增加35%以上。但利用现有技术生产长度IOOmm及IOOmm以上的刚玉微孔 曝气管常出现管体断裂变形的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种曝气密度和充氧效率高，强度好使用寿命长，且长达一 米及一米以上的DN70 IOOmm的刚玉微孔曝气管。一种刚玉微孔曝气管的制备方法，该刚玉微孔曝气管以刚玉粉、高岭土、致孔剂、 粘合剂、交联剂及水为原料依次经混合、熟化、挤出、晾干固化、烧结而成，所述的交联剂为 N-羟甲基丙烯酰胺，用量为粘合剂质量的10wt% 20wt%。所述刚玉微孔曝气管的原料组成为刚玉粉80 90重量份、高岭土 10 18重量 份、致孔剂2 5重量份、粘合剂0. 2 1重量份、交联剂0. 02 0. 2重量份及水18 30
重量份。所述的刚玉粉粒度为60 120目。所述的致孔剂选自焦粉、木粉或炭黑。
所述的粘合剂选自糊精、聚乙烯醇或羧甲基纤维素。所述的刚玉微孔曝气管长度为Im 2m。所述的刚玉微孔曝气管挤出后使用V型支架支持进行晾干固化及烧结，状态示意 图见图1。所述的经晾干固化的刚玉微孔曝气管在高温烧结区长度为40 50米，温度为 1200 1300°C的推板窑中烧结。本发明的有益效果利用本发明制备方法可制备长度达1 2米的刚玉微孔曝气管。1 2米的刚玉 微孔曝气管较普通的刚玉微孔曝气管在不增加其他辅助设施下曝气密度增加35%以上，充 氧效率增加37%以上，而且曝气阻力与其他曝气设备相比减少一倍以上，可大大节省风机 能耗，节约30 %的电耗，使用寿命提高一倍。本发明通过在原料配方中加入交联剂N-羟甲基丙烯酰胺，使初始挤出的产品具 有较高的初始强度，足以保证晾干后的产品在生产运输过程中不会断裂变形。产品在高温烧结时有一个相变的转变过程和较大的收缩变形，长度越大收缩变形 应力越大，要克服收缩变形或将这种收缩变形的影响最小化，要有正确的支持方式，发明人 尝试了多种方案，结果表明采用V形支架能确保产品不变形开裂。为使长达一米或一米以上的产品在1200 1300°C烧结时受热均勻，要确保推板 窑的高温区有正确的长度设计，发明人经反复多次试验摸索得当烧结区在40 50米时能 满足连续生产的要求。
图1支撑刚玉微孔曝气管的V型支架状态示意图。1为V型支架，2为刚玉微孔曝气管。
具体实施例方式实施例1将粒度为80目的刚玉砂83重量份、高岭土 14重量份、粘合剂糊精0. 5重量份、致 孔剂木粉2. 5重量份、交联剂N —羟甲基丙烯酰胺0. 05重量份和水18重量份，按照常规工 艺混合一熟化一挤出成DN70 X IOOOmm壁厚为IOmm的刚玉管，于V型支架上固化晾干后在 1200 300°C高温区长为40米的推板窑中烧结成刚玉微孔曝气管。产品孔隙率为45. 6%， 抗压强度56MPa，抗弯强度25MPa，圆度0. 4。实施例2将粒度为100目的刚玉砂82. 5重量份、高岭土 14重量份、粘合剂聚乙烯醇0. 5重 量份、致孔剂焦粉3重量份、交联剂N —羟甲基丙烯酰胺0. 1重量份和水25重量份，按照 常规工艺混合一熟化一挤出成DN70 X 1200mm壁厚为15mm的刚玉管，于V型支架上固化晾 干后在1200 300°C高温区长为50米的推板窑中烧结成刚玉微孔曝气管。产品孔隙率为 47. 3%，抗压强度50MPa，抗弯强度28MPa，圆度0. 5。对比例1将粒度为80目的刚玉砂83重量份、高岭土 14重量份、粘合剂糊精0. 5重量份、致孔剂木粉2. 5重量份和水18重量份，按照常规工艺混合一熟化一挤出成DN70 X 750mm壁厚 为IOmm的刚玉管，于平板上固化晾干后在1200 300°C推板窑中烧结成刚玉微孔曝气管。 产品孔隙率为40. 1%，抗压强度42MPa，抗弯强度20MPa，圆度1. 0。按照建设部于2007年8月20日批准发布的《水处理用刚玉微孔曝气器》(CJ/ T263-2007)城镇建设行业标准中记载的方法检测实施例1、实施例2及对比例1制备的微 孔刚玉曝气管的曝气密度、充氧效率，结果见表1。表 1
曝气密度(% )充氧效率(Kg/kw · h)实施例1产品23. 712.263实施例2产品24. 418.631对比例1产品15. 37. 618由上表可见，在不增加辅助设施下实施例1及实施例2的微孔刚玉曝气管与对比 例1的微孔刚玉曝气管(现有技术)相比，曝气密度增加了 35%以上，充氧效率增加37% 以上。本发明中未详细描述的步骤皆为现有技术。
权利要求
一种刚玉微孔曝气管的制备方法，该刚玉微孔曝气管以刚玉粉、高岭土、致孔剂、粘合剂、交联剂及水为原料依次经混合、熟化、挤出、晾干固化、烧结而成，其特征在于所述的交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺，用量为粘合剂质量的10wt％～20wt％。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述刚玉微孔曝气管的原料组成为 刚玉粉80 90重量份、高岭土 10 18重量份、致孔剂2 5重量份、粘合剂0. 2 1重 量份、交联剂0. 02 0. 2重量份及水18 30重量份。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的刚玉粉粒度为60 120目。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的致孔剂选自焦粉、木粉或炭黑。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的粘合剂选自糊精、聚乙烯醇或 羧甲基纤维素。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的刚玉微孔曝气管的长度为Im 2m ο
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的刚玉微孔曝气管挤出后使用V 型支架支持进行晾干固化及烧结。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的经晾干固化的刚玉微孔曝气管 在高温烧结区长度为40 50米，温度为1200 1300°C的推板窑中烧结。
全文摘要
本发明属于环保领域，公开了一种刚玉微孔曝气管的制备方法。该刚玉微孔曝气管以刚玉粉、高岭土、致孔剂、粘合剂、交联剂及水为原料依次经混合、熟化、挤出、晾干固化、烧结而成，所述的交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺，用量为粘合剂质量的10％～20％。利用本发明制备方法制备的刚玉微孔曝气管曝气密度和充氧效率高，强度好使用寿命长，且长达一米以上。
文档编号C02F3/02GK101885604SQ201010211300
公开日2010年11月17日 申请日期2010年6月25日 优先权日2010年6月25日
发明者凌跃成, 钱振华, 顾月芬 申请人:宜兴市溢洋水工业有限公司