[发明专利]从液体中分离固体的方法和设备

说明书

发明背景

本发明涉及在用于水或其它液体提纯的床中的颗粒介质。

固体可以通过使液体经过一个颗粒介质床而从该液体中被除去，这已是公知的技术。这类方法的实例描述在US4608181(Hsiung等人)、4725367(McKim等人)、4780219(Witek)和5009776(Banks)中。

到目前为止，为了方便起见，所述介质一直从供其它用途用的商业上可得的产物中选用。例如，某些过滤使用聚丙烯或聚乙烯球粒制成，这种球粒是出售供给注射成型机的。虽然这样的现有介质是有效的，但它们并不是最适合用于液体纯化中的操作。

可供选择的方案是，水净化设备一直使用塑料碎块床，这样的碎块是通过磨碎较大的塑料物体制得的。例如，通过熔化聚丙烯碎粒形成聚丙烯块，然后将其冷却和磨碎而制成介质。所得的聚丙烯碎块有US4608181(Hsiung等人)中所述的性能。虽然塑料碎块可以被制成对于液体净化有卓越的性能，但它们的制造费用昂贵，因为为熔化塑料形成大物体必须消耗能量。而且，作为加热的结果，部分物料可能在组成或性能方面出现所不希望的变化。此外，因为这样的碎块是使用一种研磨方法制成的，所以产生塑料细粒。这些细粒必须在介质碎块可被用于液体处理容器中之前被除去。如果这种介质没有适当地清洗，细粒会堵塞筛网和其它设备从而引起过早的压头损失。去掉细粒的清洗一般是在野外进行的，所以还有环境上适当地处置废塑料细粒的问题。

这样，需要一种颗粒介质，所述介质被费用负担得起的制成并且当被用于液体净化时还提供极好的结果。

本发明概要

现在已经发现，一种颗粒介质，特别是适用于净化水和其它液体的颗粒介质可以由普通的原料通过一种简单的方法被制成。所得的介质使用效果不比现有的最好的介质差而且其制造成本是其它高效介质的成本的几分之一。

本发明的介质是可以由一种普通的聚合物前体物料制成的球粒。特别是，该球粒可以由通常得到的塑料球制成，所述塑料球供给时具有适当的体积并且适合用于液体处理，但是所述球并不具有最好的形状或构造。选择聚合物的组成使得该介质将会适合用于其预计的用途，例如所选聚合物有所希望的比重。对于用于制备饮用水的球粒，所选的物料应当是无毒的。还要选择聚合物的冷加工性能。

为了弄糙这样的聚合物球的表面，使该球通过一个划痕器或类似设备，一个具有如此划痕表面的介质床将比具有未弄糙表面的相似的介质床截留更大量的颗粒物料。这样的介质的使用允许处理设备操作更长的床清洗之间的时间间隔。

为了增加它们的表面积，塑料球还被压成类似盘形。在压缩后，所得到的介质球一般有凸的上和下表面，和在盘的边上有一周界线或环状边。具有这样的类似盘形的球比未压缩的球有更大的表面积并且应该填塞得更密。从而类似盘形的球在从经过的液体中收集固体方面更好。

为了更进一步增加固体分离床的表面积，在介质球的表面设有多条沟纹。通过使塑料球粒经过一种带有条纹表面的辊的滚压机可以刻上这样的沟纹。辊表面上的小间距的沟纹的图样被转印到塑料球的表面上。优选通过一次经过一个滚压机在球被压扁的同时在球上形成沟纹。

本发明的优点是所述球用于液体净化床中时有极好的性能而且它们的制造成本低，废料少而且无环境问题。进一步的优点是具有这样高质量的球在其制成后可直接使用而不用清理。

附图的简述

图1是一个颗粒介质球的俯视图；

图2是图1的球的侧视图；

图3—5是表示颗粒介质球的放大的上表面的照片；

图6是装有图1—5中所示的构形的球的水净化设备的示意图。

详细描述

参照附图能最好地理解本发明，这些附图表示了一种优选的适合用于液体净化中的球的实例。

从图1和2可见，球10有一种带上和下表面12、14的类似盘形，所述表面有大约椭圆形的周边16、17。一个环状边缘表面18在上和下表面12、14的周边16、17处连接上和下表面12、14。从图2可见，上和下表面12、14是微凸的或圆滑地接近边缘表面18。