本发明涉及微颗粒废弃物的再生利用，尤其涉及一种微颗粒分散用水系统。
背景技术：
本部分中的陈述仅仅提供了与本发明公开的内容有关的背景信息，且可能不构成现有技术。
现有混凝土搅拌设备都是以砂、石、水泥、水作为搅拌对象。严格控制砂、石的颗粒形状，控制扁平颗粒数量，尽量选择吸水率低的砂石材料。目的是尽可能降低水灰比，同时提高混凝土的和易性。但是当掺入了具有极高比表面积的微颗粒状固体废弃物，比如印染纺织污泥、污水处理厂污泥、陶瓷研磨污泥、清淤底泥时，往往需要加入数倍的水分才能达到所需的混凝土流动性。极高的水灰比导致混凝土强度大幅度下降，甚至无法凝固。
然而随着环保理念的提升，过去采用填埋、焚烧处理的工业污泥、垃圾处理厂焚烧飞灰、污水处理厂污泥以及河道、港湾疏浚中产生的大量淤泥，无法再通过常规的焚烧、填埋或海洋抛弃来处理，必须考虑作为混凝土建材资源的再生利用。这些淤泥成分以粘土颗粒为主，并含有大量有机质、微生物，成分复杂。与粉煤灰不同，由于其形成过程中没有经过高温熔融阶段，导致颗粒形状极不规则，表面凹凸不平，具有极高的比表面积。故与砂、石、水泥一起拌制混凝土时，这些具有极高比表面积的微颗粒表面吸附了大量水分，大幅度降低了混凝土的和易性。为了提高混凝土的和易性，只能通过增加用水量，提高水灰比来达到所需的混凝土流动性。
故上述工业污泥、清淤底泥、污水处理厂污泥等微颗粒状废弃物，由于比表面积高导致表面吸附水分增加。而需要加入大量水分才能将混凝土分散搅拌均匀，水分的增加导致混凝土强度大幅下降甚至无法形成强度。
故现有技术有待改进和发展。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种将现有搅拌系统难以搅拌均匀的微颗粒材料作为建材资源再生利用的可在在较小水灰比的条件下搅拌成型的微颗粒分散用水系统。
本发明的技术方案是将具有极高比表面积的，相互之间在复杂的物理化学作用下难以分散的微颗粒材料，用最少的水分，高效、迅速地与水泥颗粒均匀混合，提高混凝土强度。
本发明的技术解决方案是：一种微颗粒分散用水系统，包括带有进水管道的储水罐，用于加入外加剂的第一管道，纳米曝气装置的进气管，没入储水罐液面以下的分散装置，以及向搅拌机供水的出水管；所述进气管下方末端没入储水罐液面以下。
所述外加剂为表面活性剂或表面改性剂。
所述曝气装置所用气体为空气或者纯度为98％～99.9％的氮气。
所述纳米曝气装置产生的气体直径为2～500μm。
本发明的有益效果：
通过在混凝土搅拌用水进水管道前设置储水罐，按照所定的配合比将表面活性剂、微颗粒表面改性剂、混凝土搅拌水计量后投入储水罐中，利用纳米曝气装置，将空气或者是氮气压入水中进行曝气。将普通的搅拌用水，通过该装置变为高气体含量、高活性、低表面张力、低水分子团簇的水、气、外加剂的水气混合体。不是简单的混合水，而是高气溶水体。
本发明从微观结构考虑微颗粒表面吸附水分问题，将混凝土搅拌用水通过纳米级曝气，在搅拌用水中压入纳米级直径的微气泡，提高水分在混凝土搅拌过程中的运动活性。通过微气泡分散水分子，降低微颗粒表面吸附水膜厚度；通过微气泡的润滑作用，提高混凝土的和易性，降低水灰比；通过微气泡的运动活性，进一步分散微颗粒。不但可以有效分散高比表面积微颗粒等难以分散的团粒结构材料，也可有效降低水灰比，缩短搅拌时间，提高混凝土强度。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
具体实施方式
实施例：
参阅图1，一种微颗粒分散用水系统，包括带有进水管道5的储水罐1，用于加入外加剂的第一管道2，纳米曝气装置的进气管3，没入储水罐液面以下的分散装置4，以及向搅拌机供水的出水管6；所述进气管下方末端没入储水罐液面以下。
所述外加剂为表面活性剂或表面改性剂。
所述曝气装置所用气体为空气或者纯度为98％～99.9％的氮气。
所述纳米曝气装置产生的气体直径为2～500μm。
具体来说：曝气过程中压入的可以是空气，优选压入氮气，因通过微颗粒表面孔隙对氮气的选择性优先吸附，阻碍孔隙吸附水分，降低水灰比。在进行曝气的同时加入起泡剂，降低水的表面张力，降低曝气产生的微气泡直径，延缓微气泡在水中的滞留时间。也可加入阳离子型表面活性剂作为微颗粒改性剂，通过改变微颗粒表面电荷性状，提高微颗粒的分散性。该改性剂是季铵盐类为代表的阳离子型表面活性剂如十六烷基三甲基溴化铵。
本发明的使用过程：
搅拌混凝土时，将带有大量微气泡的混合水通过喷雾方式喷入预先搅拌好的砂、石、水泥以及微颗粒固体废弃物之中进行搅拌。也可先将混合水与水泥搅拌成水泥砂浆之后再投放碎石与微颗粒固体废弃物，目的是尽可能让水泥颗粒优先吸附水分，减少微颗粒固体废弃物对水分的吸附，降低水灰比。
通过将空气或者是氮气压入混凝土搅拌用水之中，在水中形成直径为数纳米的微气泡。利用微气泡在微颗粒凹凸不平表面的附着降低微颗粒对水分的吸附；利用微气泡在水中形成的润滑作用，提高混凝土的和易性，降低水灰比；利用微气泡在水中的运动分散水分子，降低水分子团簇结构，提高混凝土的和易性；利用微气泡在水中的运动带动微颗粒分散，降低水灰比。
水泥水化反应所需水分仅为水泥重量的0.3左右，其余水分并不参与水泥的化合反应。这些水分在混凝土中成为自由水并占据一定空间形成薄弱点，导致混凝土强度下降。但是没有这些自由水，砂、石、水泥无法搅拌均匀，混凝土也没有流动性，难以成型。用于制作混凝土的砂、石、水泥，需要尽可能接近圆形的外表形状，易于滚动；颗粒表面光滑平整，凹凸少，不易吸附水分。这些要求都是希望能够用最少的水分得到混凝土成型所需要的流动性，提高混凝土的密实度。用微颗粒固体废弃物材料取代砂、石制作混凝土时，从成本考虑，无法对微颗粒固体废弃物进行再加工。这些微颗粒固体废弃物颗粒形状不规则，表面凹凸不平，与常用的砂石材料相比，具有巨大的比表面积。
本发明的优点：
本发明通过将空气或者是氮气压入水中，形成无数2～30纳米直径微气泡。利用微气泡分散水分子，带动水分子运动；利用微气泡在微颗粒表面的吸附作用，释放颗粒间间隙水；利用微气泡在水分子中的润滑作用，提高混凝土的和易性。微气泡的导入有效降低了微颗粒固体废弃物对水分的吸附，提高了混凝土的和易性，可有效降低水灰比，保证混凝土具有充分的强度。在曝气的同时，通过添加表面活性剂，降低水的表面张力，可有效减小微气泡直径，提高微气泡在水中的滞留时间；通过添加微颗粒表面改性剂，可以改变微颗粒表面电荷形状，降低微颗粒对水分的吸附能力，促进微颗粒之间相互分散。
本发明通过在混凝土搅拌用水管理系统中加入曝气的储水罐，将原有混凝土搅拌用水从普通水分子大团簇结构水改为水、气、表面活性剂混合体结构，降低了水分子团簇结构，提高了水对微颗粒的分散性，提高了混凝土的和易性，降低了水灰比，对混凝土搅拌用水进行了革命性改变。
本发明通过对搅拌用水物化形状的改变，使得过去无法作为混凝土材料利用的具有巨大比表面积的微颗粒固体废弃物能够作为混凝土材料加以利用。
进一步储水罐具有独立的水计量装置和外加剂计量投放装置以及外加剂分散装置。纳米曝气装置产生的气体直径为2～500μm。纳米曝气装置导入的气体可以是空气，也可以是纯度为98％～99.9％的氮气。储水罐内设置的分散装置优选为机械+超声波搅拌装置，提高外加剂在水中的分散性。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。