[发明专利]一种新型水处理用生物磁性悬浮填料的制备方法及设备

说明书

本发明公开了一种新型水处理用生物磁性悬浮填料的制备方法，将磁粉进行碱改性后活化，然后将聚氨酯用有机硅乳化液共聚改性，加入分散润滑剂、交联剂和致孔剂高速捏合得到混合物料，将混合物料直接挤出成形切割，真空干燥除去致孔剂，使成型填料内部呈多孔状，得到悬浮填料，将悬浮物料充磁后负载表面增强成分得到生物磁性悬浮填料。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体是涉及一种新型水处理用生物磁性悬浮填料的制备方法及设备。

背景技术

生物填料是生物膜水处理技术的核心之一，悬浮填料的投加能丰富反应器内微生物种群的组成、提高气液固三相物系之间的传质效率、提升反应器的硝化性能以及降解部分难降解有机物的能力。但是，制造悬浮填料的材料性能局限制约了悬浮填料在不同废水处理工艺中的应用性能。对悬浮填料的改性，就是对制造悬浮填料的材料或悬浮填料表面进行必要的改性，使其能够更好地满足特定的需求。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种新型水处理用生物磁性悬浮填料的制备方法及设备。

本发明的技术方案是：一种新型水处理用生物磁性悬浮填料的制备方法，包括以下步骤：

S1：磁粉表面处理：用1-3mol/L的碱性过硫酸钾溶液浸泡磁粉，在浸泡过程中持续搅拌，浸泡3-5h后取出干燥，得到改性磁粉，将改性磁粉置于搅拌器中搅拌，将钛酸酯偶联剂用白矿油以1:1的质量比进行稀释，将稀释后的钛酸酯偶联剂雾化喷入搅拌器中，持续搅拌20-30min，得到活化磁粉；

S2：载体材料改性：将复合乳化剂与苯基三氯硅烷以质量比2-2.5:1的比例加入超声乳化装置中超声乳化1-2h，得到有机硅乳化液，然后将有机硅乳化液与聚氨酯以质量比1-3:1混合，搅拌升温至60-85℃时加入过硫酸铵共聚改性，得到改性聚氨酯；

S3：基体制备：将S2得到的改性聚氨酯、S1得到的活化磁粉与分散润滑剂、交联剂、致孔剂按照以下配比混合：改性聚氨酯80-90份、活化磁粉30-40份、分散润滑剂10-12份、交联剂5-8份、致孔剂18-20份，混合后送至高速捏和机中，80-90℃下高温捏合5-8h，得到混合物料；

S4：挤出切割：将S3得到的混合物料送至挤出切割一体机内，调节进料斗温度至170-190℃，混合物料软化后经模具挤出成型，挤出成型的物料通过真空定型套定型后切割，得到成型填料；

S5：真空干燥：将S4得到的成型填料置于真空干燥装置内，80-100℃真空干燥6-8h，除去成型填料内的致孔剂，使成型填料内部呈多孔状，冷却后得到悬浮填料；

S6：充磁：将S5得到的悬浮填料经充磁机充磁，得到磁性悬浮填料；

S7：表面增强：将S6得到的磁性悬浮填料通过表面负载装置，使磁性悬浮填料表面均匀负载生物增强成分，得到生物磁性悬浮填料。

根据本发明的一个方面，所述磁粉为汝铁硼粉末。

根据本发明的一个方面，所述复合乳化剂为司盘-80与十三烷基异构醇聚醚质量比2-3:1复配制得，复合乳化剂稳定更高且乳化效果更好。

根据本发明的一个方面，所述挤出切割一体机包括：

支架，设置在支架下部提供挤出动力的差速电机，差速电机的输出端连接有传动齿轮组，传动齿轮组输出端连接有挤出螺杆，

设置在挤出螺杆外侧的挤出料筒，挤出料筒上设有进料斗，挤出料筒内壁上等距内嵌有加热装置，

设置在挤出料筒出料端的模具，挤出螺杆将物料通过模具挤出成型，

套接在模具出料端的真空定型套，用于对挤出成型物料进行冷却定型，真空定型套一端外侧设有真空发生器，用于将真空定型套内部抽真空，