基于二氧化硅或氧化铝的陶瓷扩散器用于在废水中污染物固液分离时产生微气泡。还公开了制造该扩散器的方法以及将该扩散器用于基于空气浮选的废水处理的方法。该陶瓷扩散器的颗粒尺寸分布可以使得朝中心方向二氧化硅或氧化铝颗粒尺寸增大，而表面上的颗粒尺寸最小。因此约１ａｔｍ的低空气压力就可以提供能保证废水中污染物迅速浮选的均匀且稳定的微气泡流。此外，该陶瓷扩散器可方便地使用，若无维护问题可以是半永久性的，这增加了其经济优势。此外，使用挤出成型方法生产陶瓷扩散器所带来的生产效率的提高可保证进一步降低成本。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于产生使废水中污染物固液分离的微气泡的、基于二 氧化硅或氧化铝的陶瓷扩散器、以及制造所述扩散器的方法。本专利技术还 涉及基于使用所述扩散器的空气浮选的废水处理方法。
技术介绍
膜过滤器通过其微孔过滤分离废水中的污染物、有机物和诸如细菌 的微生物颗粒。膜过滤器广泛用于水处理领域中，主要涉及城市和饮用 水的处理。然而，它们要经常遭受高度浓縮污染物所引起的堵塞的侵害。基于空气浮选的水处理最常使用于生物需氧量(BOD)和悬浮固体(SS) 水平特别高的来自曝气池的有机废水或污泥的处理。在空气浮选方法中， 溶气浮选(DAF)使用最为广泛。溶气浮选法见述于诸如韩国专利公开No. 10-0155482和No. 10-0351111等现有技术中。然而，该方法有其自身问 题。它需要高容量的空气压縮机，因为供给溶解气需要有4-5个大气层的 高压。它还需要大的安装场地，并负担高的运行费用。近来，为了克服上述缺点，基于微气泡的空气浮选法得到了更频繁 的使用。在该方法中，为要处理的水提供人为制备的微气泡，以代替加 压的过饱和溶解空气所产生的气泡。这些微气泡导致固体污染物上升到 上部，最后例如通过撇沫器导致除去所分离的固体。以均匀的速度产生非常细小的气泡对于基于微气泡的空气浮选方法 浮选固体非常重要。可以包括韩国专利公开No. 10-0315903和韩国实用 新型专利公开No. 20-0359766作为形成微气泡的现有技术的实例。然而， 这些专利技术受累于因扩散器复杂设计所引起的维护问题、由于使用高压泵 或加压罐导致的经济效益差的问题、以及与无法控制气泡大小有关的适 用性有限的问题。此外，还曾尝试使用电浮选(EF)方法，EF方法中使用电极板形成微 气泡。然而，由于EF方法使用了如整流器的特殊电系统，其涉及到高的 安装费用。长期运行时它们还受电极板上结垢的困扰。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供包含致密均匀的陶瓷颗粒的 基于二氧化硅或氧化铝的陶瓷扩散器，其理想的颗粒分布可保证产生稳 定的细小气泡。本专利技术的目的还包括提供制备所述扩散器的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了能够产生微气泡的基于二氧化硅 或氧化铝的陶瓷扩散器，用于通过浮选分离污染物，其中所述扩散器为 煅烧的二氧化硅或氧化铝粉末压实体(powder compact)。本专利技术的扩散器特征在于其具有这样的颗粒尺寸分布从表面到内 部粒径增大。在一个实施方案中，专利技术的扩散器孔隙尺寸为 0.001pm 0.05pm。此外，所述扩散器特征在于其为盘状或管状。所述管 状扩散器特征在于其具有16 100cm的长度。专利技术的扩散器特征在于所述扩散器所形成的微气泡大小为 1 100pm，优选40 60[im。本专利技术还提供了制备能够产生微气泡的基于二氧化硅或氧化铝的管 状陶瓷扩散器的方法，包括(a)准备二氧化硅或氧化铝的湿粉末；(b)向 挤出机进料湿粉末；(c)在所述挤出机的喷嘴安装振动器；(d)使用振动器 在压力下向挤出机中的湿粉末施加振动，形成挤出成型的产品，以及(e) 从所述喷嘴移出挤出成型产品，并且在氧化气氛炉中煅烧所述挤出成型 的产品。本专利技术特征在于所施加的压力为300~600吨。本专利技术还提供了制备能够产生微气泡的基于二氧化硅或氧化铝的盘 状陶瓷扩散器的方法，包括(a)准备二氧化硅或氧化铝的湿粉末；(b)向 凹面金属模具1填充湿粉末；(c)填充之后向填充的湿粉末插入聚氯乙烯 薄膜；(d)在插入的薄膜之上向所述凹面金属模具1填充湿粉末；(e)在第 二次填充之后使填充的湿粉末的上表面平整；(f)用压力将凸面金属模具2 推入所述湿粉末，以便预成型填充的湿粉末；(g)使用放置在模具1和模 具2至少之一的超声振动器11在压力下向预成型的湿粉末施加振动，形成成型的产品，以及(h)从所述模具l和模具2移出成型的产品，并且在 氧化气氛炉中煅烧所述的成型产品。在本专利技术的一个实施方案中，薄膜的厚度为0.25~0.5mm。在另一个 实施古案中，所述超声振动器11放置在(a)所述凸面金属模具2的内部， 声(b)固定所述凹面金属模具1的支座22的内部，或(c)所述(a)和(b)两处 每个地方各一个。在还一个实施方案中，振动隔离器12放置在(a)所述超 声振动器11和固定所述超声振动器11的所述支座22的附近，或(b)加压 器(press) 23和所述凸面金属模具2内部的超声振动器11的附近，或(c) 所述(a)和(b)两处每个地方各一个阻止振动向所述支座22和加压器 23方向的传导。在本专利技术的一个实施方案中，移出成型产品包括通过连 接到能上下垂直移动的执行器的活塞的移动。此外，所述凹面金属模具2 的推动压力为100~200吨，随振动施加的所述压力为10~30吨。在本专利技术的一个具体的实施方案中，所述氧化气氛炉的温度为900°C M,300。C。此外，所述湿粉末为粘结剂溶液与所述陶瓷扩散器所基于的二 氧化硅或氧化铝粉末的混合物。在另一个实施方案中，所述振动在频率 为20，000 25,000赫兹下施加。在本专利技术的一个方面，提供了通过空气浮选处理废水的方法，其中 所述陶瓷扩散器产生的微气泡浮选污染物，使得在处理池的上部形成浓 縮的污泥层，在处理池的下部形成处理过的水层。在一个实施方案中， 在0.8-1.2大气压的压力下通过所述陶瓷扩散器实现曝气。专利技术效果由于本专利技术的陶瓷扩散器在所述扩散器的制造过程中随着摇动施加 压力，所以，所述扩散器具有二氧化硅或氧化铝粉末颗粒尺寸朝中心方 向增加的颗粒尺寸分布。因此，约latm的低空气压力就可以提供能保证 废水中污染物迅速漂浮的均匀且稳定的微气泡流。此外，本专利技术的空气 浮选方法不会如用电极板电浮选的情况一样产生结垢。这可以使得可方 便地使用本专利技术的陶瓷扩散器，若无维护问题其可以是半永久性的，由 此增加其经济优势。此外，使用专利技术的挤出成型方法制造所述陶瓷扩散 器所带来的生产效率的提高可保证进一步降低成本。附图说明图la所示为本专利技术盘状陶瓷扩散器的成品照片。图lb所示为本发 明管状陶瓷扩散器的成品照片。图lc为专利技术的盘状陶瓷扩散器的截面图。 图2a所示为本专利技术盘状陶瓷扩散器产生的气泡的示意图。图2b所 示为本专利技术盘状陶瓷扩散器产生的气泡的照片。图2c所示为本专利技术管状 陶瓷扩散器产生的气泡的示意图。图2d所示为本专利技术管状陶瓷扩散器产 生的气泡的照片。图3所示为制造专利技术盘状陶瓷扩散器的装置的操作的垂直剖面图。 图—4a所示为紧随引入污泥之后本专利技术实施例中微气泡诱发的浮选 结果的照片。图4b所示为引入污泥5分钟之后本专利技术实施例1中微气泡 诱发的浮选结果的照片。图4c所示为引入污泥10分钟之后本专利技术实施 例1中微气泡诱发的浮选结果的照片。图4d所示为通过使用微气泡的空 气浮选的污泥固/液分离之后的上表面的照片。图5所示为本专利技术对比例1的电极板构造的俯视图。 图6所示为比较对比例1中含污垢沉积物的电极板(左)与积垢以前的 同一电极板(右)的照片。附图中附图标记的说明1:凹面金属模具2:凸面金属模具11:超声振动器12:振动隔离器21:活塞22:支座23:加压器31:电极板具体实施例方式以下将更详细地说明本专利技术。基于二氧化硅或氧化铝的本专利技术的陶瓷扩散器产生微气泡，以便本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种能够产生微气泡的基于二氧化硅或氧化铝的陶瓷扩散器，用于通过空气浮选来分离废水污染物，其中所述陶瓷扩散器为煅烧的二氧化硅或氧化铝粉末压实体。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔龙洙，洪锡垣，金丞豪，李相协，朴赞赫，
申请(专利权)人：韩国科学技术研究院，韩国陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。