專利名稱：組合式砂濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水凈化處理領(lǐng)域，具體涉及一種可組合式砂基過濾裝置。
背景技術(shù)：
如今，城市污水的處理技術(shù)一般采用通過特定的污水收集管線將城市排放污水輸送至污水處理廠，在多個沉淀池中進(jìn)行一級處理、二級生化處理以及污泥處理，使其達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。此種處理技術(shù)需要使用大量的化學(xué)絮凝劑，以及長距離的污水收集管線，并且需要較大的土地面積。因此，依靠污水處理廠處理城市污水的辦法較為適合于城市污水的宏觀整體處理，對于個別生活社區(qū)以及小范圍的污水處理并不實(shí)用。 目前，針對小型及小范圍的污水處理需求，一般可以采用多級砂基過濾的辦法代替使用化學(xué)絮凝的方法。該方法采用砂石作為過濾材料，將污水中含有的顆粒物、懸浮物、微生物、氮、磷、金屬以及其他不能從砂基層中滲過的物質(zhì)分別截流于不同空隙的砂床的表面或內(nèi)部，其中小部分氮、磷、重金屬通過生長在沙礫表面的微生物新陳代謝進(jìn)行去除，大部分氮、磷、重金屬通過植物根系吸收而去除，經(jīng)砂床過濾滲透下去的水體即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。中國專利CN2756295Y公開了一種下流式深度型砂濾器，所述砂濾器包括過濾層和集水區(qū)，所述過濾層由多個承托有不同粒徑砂子的隔板組成，所述隔板上分布有過水孔，砂子顆粒的粒徑自上往下逐漸減小，于最小粒徑的砂子下面設(shè)置有收集層，所述收集層由顆粒大小從上往下逐漸增大的砂子組成，且收集層最上部的砂子顆粒的粒徑大于過濾層最下部的砂子顆粒的粒徑。該專利在所述過濾層的底部設(shè)置了由多層砂子組成的收集層，取代了原過濾層各層砂石下部的隔板，避免了由于下層顆粒粒徑過小而阻塞過水孔的問題，收集層的設(shè)置可以延長再生間隔并延長有效工作壽命；而且該砂濾器可以根據(jù)所需過濾的污水被污染情況，靈活選定所需設(shè)置的過濾層數(shù)，使用簡單方便。然而，該專利所述的砂濾器采用隔板承托并隔離各層過濾砂子，經(jīng)各層過濾后的水體通過分布于所述隔板上的過水孔流向下一層過濾砂層，要求各層隔板的過水孔的尺寸應(yīng)小于所承托的砂子的顆粒尺寸，因此砂子很容易阻塞隔板的過水孔導(dǎo)致污水下流的速度減慢甚至堵塞，該專利所設(shè)置的收集層正是針對最下層的隔板易堵塞而設(shè)置的，但卻依然沒有解決過濾層上層各隔板堵塞的問題；另外由于該砂濾器為整體結(jié)構(gòu)存在著使用過程中拆卸及檢修更換不方便的問題，一旦出現(xiàn)問題則需要整體更換，不僅使用不方便而且提升了運(yùn)營成本。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中的多層砂濾裝置中的砂子易堵塞承托隔板而導(dǎo)致污水無法流入下層過濾層的問題，進(jìn)而提供一種不易堵塞的組合式砂濾
>J-U裝直。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的組合式砂濾裝置由上至下包括若干組豎直排列的砂濾器，每組所述砂濾器包括帶有一開口空腔的盛砂容器以及鋪設(shè)于所述盛砂容器內(nèi)部的過濾砂，所述盛砂容器的底面含有透水材料，所述透水材料之間形成可以使液態(tài)水分子透過的孔隙，所述盛砂容器的側(cè)壁具有液態(tài)水分子不能透過的結(jié)構(gòu)。所述過濾砂至少部分由骨料顆粒和親水性粘結(jié)劑粘結(jié)而成。所述盛砂容器的側(cè)壁由防水透氣顆粒和憎水粘結(jié)劑粘結(jié)而成，形成氣體分子能夠通過且液態(tài)水分子不能透過的結(jié)構(gòu)。所述盛砂容器底面的透水系數(shù)為(0. 1-1. 0) X IO-Vs0相鄰兩組所述砂濾器中，上一組所述盛砂容器與下一組述盛砂容器底面的透水系數(shù)的差為(0. 2-0. 3) X 10_2m/s。所述盛砂容器的開口端截面積大于底面的截面積。相鄰兩組所述砂濾器中，上一組所述砂濾器的底面截面積小于下一組所述砂濾器 的開口端截面積。相鄰兩組所述砂濾器中，上一組所述砂濾器內(nèi)的所述過濾砂的粒徑大于下一組所述砂濾器內(nèi)的所述過濾砂的粒徑。相鄰兩組所述砂濾器中，上一組所述砂濾器內(nèi)的所述過濾砂的粒徑與下一組所述砂濾器內(nèi)的所述過濾砂的粒徑差為20-100目，優(yōu)選40-70目。所述砂濾裝置還包括多層支撐架，各組所述砂濾器分別置于所述支撐架的各層。各組所述砂濾器之間的距離為1-lOcm，更優(yōu)選的為l-5cm。所述砂濾器還包括種植于所述過濾砂內(nèi)的景觀植物。所述景觀植物為耐酸堿、耐污耐水的挺水植物，如蘆葦、美人蕉等。所述透水材料包括骨料顆粒和粘結(jié)劑，并且所述粘結(jié)劑至少包含有親水性粘結(jié)劑。所述親水性粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂、聚氨酯和丙烯酸樹脂中的一種或幾種，所述環(huán)氧樹脂、聚氨酯和丙烯酸樹脂中的分子側(cè)鏈含有親水性羧酸鹽、磺酸鹽、銨鹽、羥基或主鏈上含有非離子型親水鏈段。所述防水透氣顆粒包括骨料顆粒和包覆在所述骨料顆粒上的疏水性物質(zhì)，所述的疏水性物質(zhì)為包覆在所述骨料顆粒上的疏水性樹脂膜，所述疏水性樹脂膜為由疏水性環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂及硅樹脂中的一種或多種形成的膜。所述憎水性粘結(jié)劑為含氟環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑、含硅環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑、有機(jī)硅粘結(jié)劑、聚氨脂、聚脂樹脂及酚醛樹脂中的一種或其中幾種的混合物。所述骨料為石英砂、礦渣、陶粒或玻璃微珠中的一種或其中幾種的混合物。所述疏水性物質(zhì)為骨料顆粒的l_8wt%。所述防水透氣顆粒之間的孔隙的孔徑為0. 001-0. 3mm,更優(yōu)的為0. 01-0. 2 mm。本發(fā)明的所述的透水材料包含骨料和粘結(jié)劑，并且至少包含有親水性粘結(jié)劑，且所用粘結(jié)劑占骨料的質(zhì)量百分比不少于20%。所述粘結(jié)劑中除親水性粘結(jié)劑以外的粘結(jié)劑為樹脂粘結(jié)劑。所述骨料為天然石英砂、礦渣、陶?；虿Ａ⒅橹械囊环N或其中幾種的混合物，其顆粒粒徑為0. 05-2mm。所述親水性粘結(jié)劑為親水性樹脂粘結(jié)劑，更優(yōu)的為環(huán)氧樹脂、聚氨酯和丙烯酸樹脂三者的任意組合，所述環(huán)氧樹脂、聚氨酯和丙烯酸樹脂中的分子側(cè)鏈含有親水性羧酸鹽、磺酸鹽、銨鹽、羥基或主鏈上含有非離子型親水鏈段。同時，所述環(huán)氧樹脂中還添加有脂肪族多胺或脂環(huán)族多胺類固化劑，其用量占環(huán)氧樹脂的質(zhì)量百分比為60% ；所述聚氨酯樹脂中還添加有聚氨脂固化反應(yīng)催化劑。所述的粘結(jié)劑中可添加有少量的無機(jī)粘結(jié)劑、添加有含硅、欽或磷等元素的偶聯(lián)劑、光穩(wěn)定劑和/或抗氧化劑、親水性無機(jī)材料，如硅藻土、膨潤土、珍珠巖中的一種或幾種。所述防水透氣顆粒中的所述疏水性物質(zhì)為疏水性樹脂膜，所述疏水性樹脂膜的質(zhì)量占骨料質(zhì)量的1_8%。所述疏水性樹脂膜為由疏水性環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂及硅樹脂中的一種或多種形成的膜。較佳地，所述疏水性環(huán)氧樹脂為縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂、線型脂肪族類環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族類環(huán)氧樹月旨、聚硫橡膠改性環(huán)氧樹脂、聚酰胺樹脂改性環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇叔丁醛改性環(huán)氧樹脂、丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂改性環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂改性環(huán)氧樹脂、尿醛三聚氰胺樹脂改性環(huán)氧樹脂、糠醛樹脂改性環(huán)氧樹脂、乙烯樹脂改性環(huán)氧樹脂、異氰酸酯改性環(huán)氧樹脂或硅樹脂改性環(huán)氧樹脂中的一種或多種；所述疏水性酚醛樹脂為二甲苯改性酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂改性酚醛樹脂或有機(jī)硅改性酚醛樹脂中的一種或多種。并且，如以上所述的疏水性樹脂可以通過如下的方法改性而獲得，具體改性方法為
將環(huán)氧樹脂，如鄰苯二甲酸酐或馬來酸酐，與油溶性的單體共聚，所述油溶性的單體為丙烯酸烷基酯，甲基丙烯酸烷基酯，乙基丙烯酸、醋酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、乙烯基磺酸鈉、甲基乙烯基醚、甲基烯丙基醚、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、丙烯酸二甲氨基丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中的任一種?；蛘?，也可以將環(huán)氧樹脂接枝改性，形成接枝聚合物；將環(huán)氧樹脂的親水性基團(tuán)，如羥基，與疏水的功能單體發(fā)生反應(yīng)，將其接起來；疏水性的功能單體為苯甲醛，烷基苯甲醛(一大類)，利用羥基與醛基的反應(yīng)?；蛘撸部梢詫h(huán)氧樹脂進(jìn)行取代反應(yīng)，在光照的催化反應(yīng)下，用氯氣參與取代反應(yīng)，將鹵素接到環(huán)氧樹脂上面，以改善疏水性能。另外，所述疏水性樹脂膜中可以加入有固化劑，并且，對于不同的樹脂加入不同的固化劑，其中，固化劑的選擇具體如下
對于縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂、線型脂肪族類環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠改性環(huán)氧樹脂、聚酰胺樹脂改性環(huán)氧樹月旨、聚乙烯醇叔丁醛改性環(huán)氧樹脂、丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂改性環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂改性環(huán)氧樹脂、尿醛三聚氰胺樹脂改性環(huán)氧樹脂、糠醛樹脂改性環(huán)氧樹脂、乙烯樹脂改性環(huán)氧樹脂、異氰酸酯改性環(huán)氧樹脂或硅樹脂改性環(huán)氧樹脂，較佳的固化劑為脂肪胺、脂環(huán)胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、叔胺中的任一種或幾種；
對于二甲苯改性酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂改性酚醛樹脂或有機(jī)硅改性酚醛樹脂，較佳的固化劑為六次甲基四胺；
對于有機(jī)硅樹脂而言，較佳的固化劑為二丁基二月桂酸錫或N，N，N’，N’ -四甲基胍鹽中的任一種或幾種；
對于疏水性聚氨酯樹脂，其固化劑為甲苯二異氰酸酯TDI和三甲氧芐胺嘧啶TMP的加成物，TDI和含羥基組份的預(yù)聚物及單組份潮氣固化劑、TDI的三聚體。對于不飽和聚酯(對苯二甲酸與乙二醇的聚合物)，常溫時所加入的固化劑為過氧化酮和環(huán)烷酸鈷；加熱時所加入的固化劑為過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二碳酸酯、二烷基過氧化物、過氧化辛酸叔己酯和過氧化二碳酸雙酯中的一種或幾種。并且，所述的疏水性物質(zhì)還可以為聚四氟乙烯、植物油、硅銅、硅氧烷、烴以及共聚合聚偏氯乙烯中的任意一種或其組合。較佳地，所述烴包括石蠟、煤油、柴油、原油、石油餾出物、溶劑油及脂族溶劑中的任意一種或其組合。其中，所述疏水性物質(zhì)為涂覆于所述骨料顆粒上，并且將所述疏水性物質(zhì)涂覆于所述骨料顆粒上的方法為噴霧、浸潰或浸泡骨料顆粒于疏水性物質(zhì)的液體溶液中以化學(xué)涂覆骨料顆粒；或者為應(yīng)用疏水性物質(zhì)的薄膜片材涂覆到骨 料顆粒中；或者為將加熱的骨料顆粒放置于疏水性物質(zhì)中，熔融疏水性物質(zhì)到骨料顆粒；或者為電鍍、等離子噴涂、濺射、流化及粉末涂覆的方式將疏水性物質(zhì)涂覆到骨料顆粒上。本發(fā)明所述盛砂容器側(cè)壁的制備方法為將骨料顆粒與憎水粘結(jié)劑混合后倒入攪拌機(jī)攪拌均勻；然后將包覆憎水粘結(jié)劑的骨料顆粒倒入磚塊成型模具；最后于50-120°C溫度下固化2-4h，成型脫模即可。本發(fā)明所述的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)，I、所述盛砂容器的底面含有透水材料，形成液態(tài)水分子可以透過的結(jié)構(gòu)，使得經(jīng)過濾砂過濾后的污水可以順利透過盛砂容器的底面流入下級砂濾器過濾，并且由于所述盛砂容器是通過對骨料顆粒的改性形成可透水的孔隙進(jìn)行透水，而并非通過底面過水孔透水，因此避免了水中的懸浮顆粒堵塞過水孔影響過水效率的問題；2、所述過濾砂內(nèi)也含有透水材料，有助于水體快速流過砂濾器，避免因流入污水量過大時造成的砂濾器囤水，同時所述濾水砂運(yùn)行過程中砂表面形成生物膜，降解污水中的可溶性污染物；3、所述盛砂容器的側(cè)壁為氣態(tài)分子可以透過而水分子不能透過的結(jié)構(gòu)，可以提高過濾砂內(nèi)部的通氣量，有助于提高過濾砂的使用周期；4、所述砂濾器內(nèi)還可以種植景觀植物，一方面美化環(huán)境改善空氣質(zhì)量，同時所栽種的景觀植物也可以分解濾出污物中的氮、磷等元素，提高過濾砂的使用周期；5、所述砂濾裝置可以根據(jù)待過濾水源的水質(zhì)情況靈活選擇組合的數(shù)量，可以實(shí)現(xiàn)過濾凈化同步運(yùn)行，無論是過濾效率或是拆卸更換均較為方便，提升了運(yùn)行效率。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
圖I為本發(fā)明所述的組合式砂濾裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中附圖標(biāo)記表示為1_砂濾器，2-盛砂容器，3-過濾砂，4-支撐架，5-景觀植物。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明所述的組合式砂濾裝置，由上至下包括若干組豎直排列的砂濾器I，每組所述砂濾器I包括帶有一開口空腔的盛砂容器2以及鋪設(shè)于所述盛砂容器2內(nèi)部的過濾砂3，以及種植于所述過濾砂內(nèi)的景觀植物5，所述景觀植物為耐酸堿、耐污耐水的挺水植物，如蘆葦、美人蕉等。所述盛砂容器2的底面含有透水材料，所述透水材料之間形成可以使液態(tài)水分子透過的孔隙，所述盛砂容器底面的透水系數(shù)為(0. l-1.0)X10_2m/S。相鄰兩組所述砂濾器I中，上一組所述盛砂容器2與下一組述盛砂容器2底面的透水系數(shù)的差為(0. 2-0. 3) X 10-2m/so所述盛砂容器2的側(cè)壁具有液態(tài)水分子不能透過的結(jié)構(gòu)。所述過濾砂3中也至少部分由骨料顆粒和親水性粘結(jié)劑粘結(jié)而成，形成可以使液態(tài)水分子透過的結(jié)構(gòu)。所述盛砂容器2的開口端截面積大于底面的截面積，以便于經(jīng)過濾后的水體全部流入下層所述砂濾器I，相鄰兩組所述砂濾器I中，上一組所述砂濾器I的底面截面積小于下一組所述砂濾器I的開口端截面積。相鄰兩組所述砂濾器I中，上一組所述砂濾器I內(nèi)的所述過濾砂3的粒徑大于下一組所述砂濾器I內(nèi)的所述過濾砂3的粒徑，且上一組所述砂濾器I內(nèi)的所述過濾砂3的粒徑與下一組所述砂濾器I內(nèi)的所述過濾砂3的粒徑差為20-100目，優(yōu)選40-70目。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述盛砂容器2的側(cè)壁由防水透氣顆粒和憎水粘結(jié)劑粘結(jié)而成，形成氣體分子能夠通過且液態(tài)水分子不能透過的結(jié)構(gòu)，使得氣體可以滲入至過濾砂層中，使得截流在所述過濾砂內(nèi)的污染物不易腐蝕，有利于保護(hù)整個砂濾裝置的環(huán)境。作為本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)改進(jìn)，本發(fā)明所述砂濾裝置還包括多層支撐架4，各組所述砂濾器I分別置于所述支撐架4的各層處。各組所述砂濾器I之間的距離為1-lOcm，更優(yōu)選的為l_5cm，此結(jié)構(gòu)更有利于空氣在所述過濾砂層之間的流動，避免腐化。本發(fā)明所述的透水材料包含骨料和粘結(jié)劑，并且至少包含有親水性粘結(jié)劑，且所用粘結(jié)劑占骨料的質(zhì)量百分比不少于20%。所述粘結(jié)劑中除親水性粘結(jié)劑以外的粘結(jié)劑為樹脂粘結(jié)劑。所述骨料為天然石英砂、礦渣、陶粒或玻璃微珠中的一種或其中幾種的混合物，其顆粒粒徑為0. 05-2mm。所述親水性粘結(jié)劑為親水性樹脂粘結(jié)劑，更優(yōu)的為環(huán)氧樹脂、聚氨酯和丙烯酸樹脂中一種或幾種的混合物，所述環(huán)氧樹脂、聚氨酯和丙烯酸樹脂中的分子側(cè)鏈含有親水性羧酸鹽、磺酸鹽、銨鹽、羥基或主鏈上含有非離子型親水鏈段。同時所述環(huán)氧樹脂中還添加有脂肪族多胺或脂環(huán)族多胺類固化劑，其用量占環(huán)氧樹脂的質(zhì)量百分比為60% ;所述聚氨酯樹脂中還添加有聚氨脂固化反應(yīng)催化劑。所述的粘結(jié)劑中可添加有少量的無機(jī)粘結(jié)劑、添加有含硅、欽或磷等元素的偶聯(lián)劑、光穩(wěn)定劑和/或抗氧化劑、親水性無機(jī)材料，如硅藻土、膨潤土、珍珠巖中的一種或幾種。本發(fā)明所述盛砂容器的側(cè)壁由防水透氣顆粒和憎水性粘結(jié)劑粘結(jié)而成，具體而言，該防水透氣顆粒包括骨料及包覆骨料的疏水性物質(zhì)。所述防水透氣顆粒中的所述疏水性物質(zhì)為疏水性樹脂膜。其中該疏水性樹脂膜于一個或多個骨料顆粒表面形成覆膜。所述骨料較佳為石英砂、礦渣、陶?；虿Ａ⒅橹械囊环N或幾種，其粒徑較佳為6-300目，更佳為100-200目。并且，于所述疏水顆粒中，所述疏水性樹脂膜的質(zhì)量占骨料質(zhì)量的1_8%。所述疏水性樹脂膜為由疏水性環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂及硅樹脂中的一種或多種形成的膜。較佳地，所述疏水性環(huán)氧樹脂為縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂、線型脂肪族類環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠改性環(huán)氧樹月旨、聚酰胺樹脂改性環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇叔丁醛改性環(huán)氧樹脂、丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂改性環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂改性環(huán)氧樹脂、尿醛三聚氰胺樹脂改性環(huán)氧樹脂、糠醛樹脂改性環(huán)氧樹脂、乙烯樹脂改性環(huán)氧樹脂、異氰酸酯改性環(huán)氧樹脂或硅樹脂改性環(huán)氧樹脂中的一種或多種；所述疏水性酚醛樹脂為二甲苯改性酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂改性酚醛樹脂或有機(jī)硅改性酚醛樹脂中的一種或多種。并且，如以上所述的疏水性樹脂可以通過如下的方法改性而獲得，具體改性方法為
將環(huán)氧樹脂，如鄰苯二甲酸酐或馬來酸酐，與油溶性的單體共聚，所述油溶性的單體為丙烯酸烷基酯，甲基丙烯酸烷基酯，乙基丙烯酸、醋酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、乙烯基磺酸鈉、甲基乙烯基醚、甲基烯丙基醚、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、丙烯酸二甲氨基丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中的任一種?；蛘撸部梢詫h(huán)氧樹脂接枝改性，形成接枝聚合物；將環(huán)氧樹脂的親水性基團(tuán)，如羥基，與疏水的功能單體發(fā)生反應(yīng)，將其接起來；疏水性的功能單體為苯甲醛，烷基苯甲醛(一大類)，利用羥基與醛基的反應(yīng)。
或者，也可以將環(huán)氧樹脂進(jìn)行取代反應(yīng)，在光照的催化反應(yīng)下，用氯氣參與取代反應(yīng)，將鹵素接到環(huán)氧樹脂上面，以改善疏水性能。另外，所述疏水性樹脂膜中可以加入有固化劑，并且，對于不同的樹脂加入不同的固化劑，其中，固化劑的選擇具體如下
對于縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂、線型脂肪族類環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠改性環(huán)氧樹脂、聚酰胺樹脂改性環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇叔丁醛改性環(huán)氧樹脂、丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂改性環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂改性環(huán)氧樹脂、尿醛三聚氰胺樹脂改性環(huán)氧樹脂、糠醛樹脂改性環(huán)氧樹脂、乙烯樹脂改性環(huán)氧樹脂、異氰酸酯改性環(huán)氧樹脂或硅樹脂改性環(huán)氧樹脂，較佳的固化劑為脂肪胺、脂環(huán)胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、叔胺中的任一種或幾種。對于二甲苯改性酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂改性酚醛樹脂或有機(jī)硅改性酚醛樹脂，較佳的固化劑為六次甲基四胺。對于有機(jī)硅樹脂而言，較佳的固化劑為二丁基二月桂酸錫或N，N，N’，N’ -四甲基胍鹽中的任一種或幾種。對于疏水性聚氨酯樹脂，其固化劑為甲苯二異氰酸酯TDI和三甲氧芐胺嘧啶TMP的加成物，TDI和含羥基組份的預(yù)聚物及單組份潮氣固化劑、TDI的三聚體。對于不飽和聚酯(對苯二甲酸與乙二醇的聚合物)，常溫時所加入的固化劑為過氧化酮和環(huán)烷酸鈷；加熱時所加入的固化劑為過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二碳酸酯、二烷基過氧化物、過氧化辛酸叔己酯和過氧化二碳酸雙酯中的一種或幾種。并且，所述的疏水性物質(zhì)還可以為聚四氟乙烯、植物油、硅銅、硅氧烷、烴以及共聚合聚偏氯乙烯中的任意一種或其組合。較佳地，所述烴包括石蠟、煤油、柴油、原油、石油餾出物、溶劑油及脂族溶劑中的任意一種或其組合。其中，所述疏水性物質(zhì)為涂覆于所述骨料顆粒上，并且將所述疏水性物質(zhì)涂覆于所述骨料顆粒上的方法為噴霧、浸潰或浸泡骨料顆粒于疏水性物質(zhì)的液體溶液中以化學(xué)涂覆骨料顆粒；或者為應(yīng)用疏水性物質(zhì)的薄膜片材涂覆到骨料顆粒中；或者為將加熱的骨料顆粒放置于疏水性物質(zhì)中，熔融疏水性物質(zhì)到骨料顆粒；或者為電鍍、等離子噴涂、濺射、流化及粉末涂覆的方式將疏水性物質(zhì)涂覆到骨料顆粒上。本發(fā)明所述盛砂容器側(cè)壁的制備方法為將骨料顆粒與憎水粘結(jié)劑混合后倒入攪拌機(jī)攪拌均勻；然后將包覆憎水粘結(jié)劑的骨料顆粒倒入磚塊成型模具；最后于50-120°C溫度下固化2-4h，成型脫模即可。所述憎水性粘結(jié)劑為含氟環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑、含硅環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑、有機(jī)硅粘結(jié)劑、聚氨脂、聚脂樹脂及酚醛樹脂中的一種或其中幾種的混合物。本發(fā)明所述的組合式砂濾裝置在使用時，分別將不同粒徑的過濾砂盛裝于各個盛砂容器中，并可以按照過濾砂粒徑的從大到小順序選擇盛裝的盛砂容器的規(guī)格，裝砂完畢后按照過濾砂粒徑從大到小的順序?qū)⒏魃盀V器自上而下的置于所述多層支撐架的各層處，污水自上而下的流過所述砂濾裝置的各層砂濾器后，得到符合預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的水體。在過濾過程中也可以根據(jù)污水的被污染情況合理的增加或減少砂濾器的個數(shù)，使用簡單方便、且過濾效果較好。實(shí)施例I
如圖I所示，本發(fā)明所述的組合式砂濾裝置，由上至下包括若干組豎直排列的砂濾器I，每組所述砂濾器I包括帶有一開口空腔的盛砂容器2以及鋪設(shè)于所述盛砂容器2內(nèi)部的 過濾砂3，種植于所述過濾砂3內(nèi)的景觀植物5為美人蕉。所述各組砂濾器I分別置于多層支撐架4的各層處，各組所述砂濾器I之間的距離為1-lOcm。每組所述盛砂容器2的開口端截面積大于底面的截面積，以便于經(jīng)過濾后的水體全部流入下層砂濾器1，置于所述多層支撐架4下層的所述盛砂容器2的開口端截面積大于置于所述多層支撐架4上層的所述盛砂容器2的開口端截面積。置于所述多層支撐架4下層的所述砂濾器I內(nèi)的所述過濾砂3的粒徑小于置于所述多層支撐架4上層的所述砂濾器I內(nèi)的所述過濾砂3的粒徑，且上一組所述砂濾器I內(nèi)的所述過濾砂3的粒徑與下一組所述砂濾器I內(nèi)的所述過濾砂3的粒徑差為20-100目，并優(yōu)選40-70目，確保經(jīng)過多層逐級過濾后的水體水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)。所述盛砂容器2的底面含有透水材料，所述透水材料之間形成可以使液態(tài)水分子透過的孔隙，所述盛砂容器2的底面的透水系數(shù)為(0. l-1.0)X10_2m/s，且相鄰兩組所述砂濾器I中，上一組所述盛砂容器2與下一組述盛砂容器2底面的透水系數(shù)的差為(0. 2-0. 3) X 10_2m/s，使得待過濾污水可以經(jīng)過逐級過濾得到凈化。所述盛砂容器2的側(cè)壁為液態(tài)水分子不能透過的結(jié)構(gòu)，所述過濾砂3中也至少部分由骨料顆粒和親水性粘結(jié)劑粘結(jié)而成，形成可以使液態(tài)水分子透過的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例所述過濾砂3的制備取0. 2-0. 4mm目石英砂100g，氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂4. 6g,親水性環(huán)氧樹脂0. 46 g，脂肪族多胺固化劑I. 4g，偶聯(lián)劑為環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷560 :0. 12g，光穩(wěn)定劑UV-320 :0. 012g和抗氧劑1010 :0. 006g以及珍珠巖粉Ig,混合均勻并固化即可。本實(shí)施例所述盛砂容器2底面的制備將上述制備過濾砂的各項(xiàng)材料混合均勻后倒入成型模具底部，于50-120°C溫度下固化2-4h，成型脫模即可。本實(shí)施例所述盛砂容器2側(cè)壁的制備取陶粒與含氟環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑混合后倒入攪拌機(jī)攪拌均勻；然后將混合后的混合物倒入磚塊成型模具；最后于50-120°C溫度下固化2_4h，成型脫模即可。實(shí)施例2
本實(shí)施例所述的砂濾器I的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I所述相同，所述景觀植物5為蘆葦。所述各組砂濾器I自上向下豎直排列，各層所述砂濾器之間的距離為l-5cm。所述盛砂容器2的側(cè)壁由防水透氣顆粒和憎水粘結(jié)劑粘結(jié)而成，形成氣體分子能夠通過且液態(tài)水分子不能透過的結(jié)構(gòu)，相鄰的所述防水透氣顆粒之間形成氣體分子能夠通過且液態(tài)水分子不能透過的
0.01-0. 2mm 的孔隙。本實(shí)施例所述過濾砂3的制備取0. 2-0. 7mm目石英砂IOKg,粘結(jié)劑為含經(jīng)基的丙烯酸樹脂600g和75%的HDI縮二脲200g，親水性環(huán)氧樹脂6g，水泥l(xiāng)g，硅酸鹽5g，硅烷偶聯(lián)劑550 :3g，光穩(wěn)定劑UV-326 :0. 6g和抗氧劑1010 :0. 9g，固化反應(yīng)催化劑為0. 5%的環(huán)烷酸鉛溶液0. 5g、二月桂酸二丁基錫0. 9g，混合均勻并固化即可。本實(shí)施例所述盛砂容器2的底面的制備將上述制備過濾砂的各項(xiàng)材料混合均勻后倒入成型模具底部，于50-120°C溫度下固化2-4h，成型脫模即可。本實(shí)施例所述盛砂容器2側(cè)壁的制備取玻璃微珠與含硅環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑混合后倒入攪拌機(jī)攪拌均勻；然后將混合后的混合物倒入磚塊成型模具；最后于50-120°C溫度下固化2-4h，成型脫模即可。所述防水透氣顆粒包括骨料顆粒和涂覆在所述骨料顆粒上的疏水性環(huán)氧樹脂。所述骨料顆粒為石英砂和玻璃微珠以重量比6:1混合物，所述石英砂的粒徑為0. 075-0. 3mm，玻璃微珠的粒徑為0.04-0. 15 mm。所述疏水性環(huán)氧樹脂為骨料顆粒的5wt%。所述疏水性環(huán)氧樹脂是由馬來酸酐與苯甲醛接枝共聚制得。所述疏水性環(huán)氧樹脂涂覆于所述骨料顆粒上的方法為
1)將疏水性環(huán)氧樹脂加熱至熔融狀態(tài)；
2)將骨料顆粒加熱至220°C時，加入所述環(huán)氧樹脂，60秒攪拌混勻，使所述酚醛樹脂均勻分散于所述骨料顆粒表面；
3)將脂肪族胺固化劑(占骨料顆粒的10wt%)加入上述制備得到的混合物中，攪拌混勻，固化120秒；
4)將硬脂酸酰胺潤滑劑(占骨料顆粒的I.25wt%)加入固化好的混合物中，攪拌均勻，冷卻，過篩，即得。實(shí)施例3
本實(shí)施例所述的砂濾裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述盛砂容器2的側(cè)壁由防水透氣顆粒和憎水粘結(jié)劑粘結(jié)而成，形成氣體分子能夠通過且液態(tài)水分子不能透過的結(jié)構(gòu)，相鄰的所述防水透氣顆粒之間形成氣體分子能夠通過且液態(tài)水分子不能透過的0. 05-0. 2mm的孔隙。本實(shí)施例所述過濾砂3的制備取0. 2-0. 4mm陶粒15Kg，粘合劑為70%的650聚醋溶液600g和75%的HDI的縮二脲溶液560g，硅藻土 10g，親水性環(huán)氧樹脂360g，水泥IOg ；加入硅烷偶聯(lián)劑550 :5g，光穩(wěn)定劑UV-327 :0. 6g ;抗氧劑1222 :0. 9g，環(huán)烷酸鋅I. 8g ;擴(kuò)鏈劑與交聯(lián)劑為三輕甲基丙烷20g，混合均勻并固化即可。本實(shí)施例所述盛砂容器2底面的制備將上述制備過濾砂的各項(xiàng)材料混合均勻后倒入成型模具底部，于50-120°C溫度下固化2-4h，成型脫模即可。本實(shí)施例所述盛砂容器2側(cè)壁的制備取礦渣與酚醛樹脂粘結(jié)劑混合后倒入攪拌機(jī)攪拌均勻；然后將混合后的混合物倒入磚塊成型模具；最后于50_120°C溫度下固化2_4h，成型脫模即可。所述防水透氣顆粒包括骨料顆粒和包覆在所述骨料顆粒上的疏水性酚醛樹脂，所述骨料顆粒為石英砂和玻璃微珠以重量比5:1混合物，所述石英砂的粒徑為0. 075-0. 3、mm，玻璃微珠的粒徑為0.04-0. 15 mm。所述疏水性酚醛樹脂為骨料顆粒的lwt%。所述疏水性酚醛樹脂是由馬來酸酐與乙烯基磺酸鈉共聚制得。所述酚醛樹脂涂覆于所述骨料顆粒上的方法為
1)將酚醛樹脂加熱至熔融狀態(tài)；
2)將骨料顆粒加熱至220°C時，加入所述酚醛樹脂，60秒攪拌混勻，使所述酚醛樹脂均勻分散于所述骨料顆粒表面；
3)將脂肪族胺固化劑(占骨料顆粒的10wt%)加入上述制備得到的混合物中，攪拌混勻，固化120秒； 4)將硬脂酸酰胺潤滑劑(占骨料顆粒的I.25wt%)加入固化好的混合物中，攪拌均勻，冷卻，過篩，即得。實(shí)施例4
本實(shí)施例所述的砂濾裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同，并設(shè)置3層砂濾器逐級過濾污水。從上至下各層所述砂濾器I內(nèi)所述過濾砂3的目數(shù)依次為24*40目,40*70目以及70*140目。以處理生活污水為例，以污水在所述砂濾裝置內(nèi)停留時間5h計算，連續(xù)運(yùn)行I個月后，其進(jìn)水水質(zhì)及出水的水質(zhì)情況見下表 __
_進(jìn)水(mg/L)出水(mg/L)
COD 34226~
MM 28未檢出
SS |280I未檢出
從上表可知，本發(fā)明所述的砂濾裝置污染去除情況為C0D>90%，出水的SS〈10mg/L，NH3-N的去除率高達(dá)95%以上，達(dá)到城鎮(zhèn)水體處理二級標(biāo)準(zhǔn)的SS ( 20mg/L的標(biāo)準(zhǔn)，除污效果較好。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.組合式砂濾裝置，其特征在于所述砂濾裝置由上至下包括若干組砂濾器(I)，每組所述砂濾器(I)包括帶有一開口空腔的盛砂容器(2)以及鋪設(shè)于所述盛砂容器內(nèi)部的過濾砂(3)，所述盛砂容器(2)的底面含有透水材料，所述透水材料之間形成可以使液態(tài)水分子透過的孔隙，所述盛砂容器的側(cè)壁具有液態(tài)水分子不能透過的結(jié)構(gòu)，所述砂濾裝置運(yùn)行時，經(jīng)上層所述砂濾器(I)過濾后的污水流至下層所述砂濾器(I)進(jìn)行進(jìn)一步過濾。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合式砂濾裝置，其特征在于所述過濾砂(3)至少部分由骨料顆粒和親水性粘結(jié)劑粘結(jié)而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合式砂濾裝置，其特征在于所述盛砂容器(2)的側(cè)壁由防水透氣顆粒和憎水粘結(jié)劑粘結(jié)而成，形成氣體分子能夠通過且液態(tài)水分子不能透過的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的組合式砂濾裝置，其特征在于所述盛砂容器(2)底面的透水系數(shù)為(0. 1-1. 0) X IO-Vs0
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合式砂濾裝置，其特征在于相鄰兩組所述砂濾器(I)中，上一組所述盛砂容器(2)與下一組述盛砂容器(2)底面的透水系數(shù)的差為(0. 2-0. 3) XlO-Vs0
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合式砂濾裝置，其特征在于所述盛砂容器(2)的開口端截面積大于底面的截面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合式砂濾裝置，其特征在于相鄰兩組所述砂濾器(I)中，上一組所述砂濾器(I)的底面截面積小于下一組所述砂濾器(I)的開口端截面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的組合式砂濾裝置，其特征在于相鄰兩組所述砂濾器(I)中，上一組所述砂濾器(I)內(nèi)的所述過濾砂的粒徑大于下一組所述砂濾器(I)內(nèi)的所述過濾砂的粒徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合式砂濾裝置，其特征在于相鄰兩組所述砂濾器(I)中，上一組所述砂濾器(I)內(nèi)的所述過濾砂(3)的粒徑與下一組所述砂濾器(I)內(nèi)的所述過濾砂(3)的粒徑差為20-100目。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合式砂濾裝置，其特征在于所述砂濾裝置還包括多層支撐架(4)，各組所述砂濾器(I)分別置于所述支撐架(4)的各層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組合式砂濾裝置，其特征在于各組所述砂濾器(I)之間的距離為l-10cm。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組合式砂濾裝置，其特征在于所述砂濾器(I)還包括種植于所述過濾砂內(nèi)的景觀植物(5 )。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合式砂濾裝置，其特征在于所述透水材料包括骨料顆粒和粘結(jié)劑，并且所述粘結(jié)劑至少包含有親水性粘結(jié)劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合式砂濾裝置，其特征在于所述防水透氣顆粒包括骨料顆粒和包覆在所述骨料顆粒上的疏水性樹脂膜。
全文摘要
本發(fā)明屬于污水凈化處理領(lǐng)域，具體涉及一種可組合式砂基過濾裝置。組合式砂濾裝置由上至下包括若干組豎直排列的砂濾器，每組所述砂濾器包括帶有一開口空腔的盛砂容器以及鋪設(shè)于所述盛砂容器內(nèi)部的過濾砂，所述盛砂容器的底面含有透水材料，形成可以使液態(tài)水分子透過的孔隙，所述盛砂容器的側(cè)壁具有液態(tài)水分子不能透過的結(jié)構(gòu)。由于所述盛砂容器是通過對骨料顆粒的改性形成可透水的孔隙進(jìn)行透水，而并非通過底面過水孔透水，因此避免了水中的懸浮顆粒堵塞過水孔影響過水效率的問題；同時所述砂濾裝置可以根據(jù)待過濾水源的水質(zhì)情況靈活選擇組合的數(shù)量，無論是過濾效率或是拆卸更換均較為方便，提升了運(yùn)行效率。
文檔編號B01D24/22GK102728111SQ201110089689
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者秦升益, 賈屹海, 陳梅娟 申請人:北京仁創(chuàng)鑄造有限公司