[發明專利]一種納米雙螺旋生態球形體及其制備方法和用途

無效

• 申請號: 200710037136.X
• 申請日: 2007-02-05
• 公開（公告）號: CN101239297A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 馮英昌
• 申請（專利權）人: 馮英昌
• 主分類號: B01J13/18
• 分類號: B01J13/18;B01D39/04;C02F3/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 徐迅

技術領域

本發明涉及環保領域，尤其涉及生態過濾材料。

背景技術

由于工業化和城市化進程的快速發展，每年工業廢水和城市污水合計排放量已達500億噸，且處理率較低，大量廢水排入天然水體，已使我國約80％的河流湖泊受到不同程度的污染。“十五”計劃到2005年全國污水處理率計劃達到45％，50萬居民以上城市的污水處理率要達到60％以上，日處理污水5800萬多噸。

水產養殖業的迅猛發展使養殖方式由粗養轉為集約化養殖，但在提高產量、增加效益的同時，也產生了負面影響：水質嚴重污染，水體中懸浮物增多，生化需氧量(BOD)，化學需氧量(COD)，氮，磷含量增加，容氧量下降，藍綠藻大量發生，水環境迅猛惡化，導致魚類病害頻繁發生。目前尚沒有過濾材料對這些受污水質進行凈化。

一般過濾的方法有物理過濾和生物過濾兩種，物理過濾一般來說是通過細小的空隙，其過濾材質是使用砂，活性炭，陶瓷等有細小空隙的東西(多孔性質)，但是，其細小的空隙到某種程度容易塞住，不能大量處理水，同時若是水不能憑借生物過濾(細菌箱)把污垢分解掉的話，水就不能恢復到原來的樣子。

可見過濾和凈化材料是水和空氣凈化處理過程中的一個最重要的環節。我國國內傳統的過濾凈化材料主要有以下幾種：石英沙，錳礦砂，活性炭，濾布，纖維濾芯，普通鞍型填料等。比較有代表性的新材料莫過于蜂窩狀纖維球或圓球狀塑質材料。

這些材料的比表面積都很小，而且牢固程度和機械強度也很差。使用這些材料時，不僅需要很高強度的外部機械力量來實現凈化過程，耗費人力物力，而且其凈化和過濾的效率很低，效果很差，也不能再生，其應用有很大的局限性。

因此，本領域迫切需要提供一種新的生態過濾材料，它過濾效率高、效果佳。

發明內容

本發明旨在提供一種新型的生態過濾材料。

本發明提供了一種具有獨特的雙螺旋外形結構的生態球，所述的生態球融合了納米新材料和氯乙烯原位聚合新技術，表面由為數眾多的彎曲或S型各個部分連綿延伸而成，各個部分呈輻射狀排列以取得最大的表面積并提供空隙率，其中雙螺旋設計提供了雙螺旋表面不計其數的褶狀物，增大了壁表面積，使得生態球具有很大的比表面積和孔隙率，和傳統媒介相比壁表面積增大了10倍以上，從而能夠高效率的提供非常高的負載率并對傳質性能影響重大。

在另一優選例中，所述的生態球具有很強的附著力，提供非常有效的多功能媒介載體，并能充分增加依附物質的接觸面。

在另一優選例中，所述的生態球特殊的構造能引起使固體懸浮物分離的旋渦；和獨特的外形架構和內部構造能有效促進氣體的吸收和剝離。

在另一優選例中，所述的生態球全部由波浪形狀的薄皮而構成，內部面積相當的大，空隙從粗到細的都有，水通過這個過濾材料時，因水流混亂，產生許多的旋渦，經過這些旋渦，固體懸浮物(SS)會依比重分離，滯留在濾材內部的止水狀態處，從而可以在不加水壓的情況下消除細微粒子；

此外，所述生態球具有寬大的壁表面積，從而容易形成生物膜，依照水流的緩急，將好氣性及厭氣性的細菌有效率的分類，故而可以同時進行氣化及還原，而水質也不會有酸性的傾向，而且不需定期換水。

本發明提供了上述具有獨特的雙螺旋外形結構的生態球的用途，它可以用于水處理，空氣凈化，汽車空氣濾清器，中央空調循環水處理，花木養殖行業，保健品行業，工業過濾材料，化工填料，催化劑載體等。

本發明提供了一種球形體，它由連續的雙螺旋褶皺構成，它的平均球徑為1-5cm，比表面積為1.0-3.0×10^-2m²/g，增加化學需氧量10-50kg/m³/天。

在另一優選例中，它的比表面積為1.2-2.0×10^-2m²/g，更佳地1.3-1.6×10^-2m²/g，孔隙率為158-178％。

在另一優選例中，它的沖擊強度為20-50MPa/m²，拉伸屈服強度為10-40MPa/m²。

在另一優選例中，它的雙螺旋褶皺的厚度為0.05-0.3mm。

在另一優選例中，它的沖擊強度為25-35MPa/m²，拉伸屈服強度為15-30MPa/m²；它的雙螺旋褶皺的厚度為0.1-0.2mm。

在另一優選例中，它的形狀為球狀、橄欖球狀、橢球狀，半球狀，卵石狀。