半刚玉质微孔曝气头及其制造方法

本发明属特种陶瓷技术领域类。

目前的技术状况：

微孔曝气头（板），在美国、英国、法国和日本都进行过研制，并有产品出售。美国的诺尔顿工厂制造的微孔曝气器，已在上百个工厂使用。美国的Michael的研究小组、日本的野久小季治和永田敏信都有卓越的成绩。

美国和日本研制的微孔曝气头，材质是采用刚玉质和塑料质两种。

在中国，北京市政设计院也在开始研究中微孔曝气，关于曝气头的研制，天津油石厂、宜兴市大堘耐火厂正在试制中微孔曝气头，材质是刚玉质的，而宜兴大新陶瓷厂则致力于研制微孔曝气头，材质是半刚玉质的。根据测定，刚玉质中微孔曝气头和半刚玉质微孔曝气头的技术性能参数大有区别，具体对比如下：

刚玉质中微孔曝气头    半刚玉质微孔曝气头

气孔率    20-25%    40-55%

孔径    150-200μm    100-150μm

刚玉质中微孔曝气头    半刚玉质微孔曝气头

抵抗螺旋压力    6kg-M    6kg-M

通气量 1-3m3/h个 1-3m3/h个

服务面积 0.4-0.5m2/个 0.6-0.7m2/个

吸收率    13-18%    15-25%

动力效率 3-6kgO2/kWh 4-8kgO2/kWh

以上测试参数，刚玉质中微孔曝气头由北京市政工程管理处污水处理研究所测试，半刚玉质微孔曝气头由上海同济大学水处理开发中心测试。通过对比分析，半刚玉质微孔曝气头已在服务面积上突破了0.6m2/个，达到0.7m2/个，超过了美国、英国和日本的标准0.6m2/个。

本发明的目的则是研制出一种半刚玉质微孔曝气头，主要用于污水的生化处理。污水的生化处理是一种既经济又有效的处理方法，提高生化处理效果的因素很多，其中的重要因素之一，是水中要有充足的溶解氧，空气中的氧由鼓风机压缩经曝气器扩散到水中，由于扩散器的种类不同，向水中充氧的效果也不同。在同样条件下，由于微孔曝气（气泡直径小于2mm）比中大气泡效果好，气液相接触面积大，氧的吸收率增加，动力效率、消耗能量小。而在活性污泥中，曝气系统耗能最多， 曝气设备的动力耗能占总耗能的70%，在各国能源紧张的情况下，研究高效率低耗能的曝气设备（微孔曝气），从而降低污水处理厂的运转费用是十分有意义的。

本发明的技术解决方案：

1、原料配方（按重量百分数）：

刚玉砂    20-40

石英砂    30-50

长石粉    5-10

玻璃粉    3-8

氢氧化铝    3-5

洑东白泥    8-15

甲基纤维素    0.5-1

2、制作过程：

以上各种原料分别进行颗粒处理，其中刚玉砂过40目筛、石英砂过60目筛、长石粉、玻璃粉、氢氧化铝和洑东白泥过200目筛，将上述原料按比例称料、搅拌均匀，再加甲基纤维素冲水泡成的浆糊状搅拌成具有粘性的湿粉，成型采用铁模压制，可用40-60吨摩擦压力机，将坯件烘干后修坯，烧成温度1230℃-1270℃，然后是检验成品。

本发明的优点：

半刚玉质微孔曝气头在服务面积上突破了0.6m2/个，达到0.7m2/个，半刚玉材质有利于烧结，并与刚玉质相比，在生产成本上有大幅度的下降。本发明工艺操作简单，产品的市场潜力很大。

实施例：

刚玉砂40目1500g，石英砂60目2000g，长石粉200目300g，玻璃粉200目300g，Al（OH）3200目250g，洑东白泥200目650g，混和均匀，甲基纤维素50g，加水750g，搅拌成浆糊状，然后倒入混和料中，继续混和成粘性的湿粉，将湿粉称1250g装入铁模，用60吨压机一次成型，然后烘干烧成至1250℃，即成产品。