本發(fā)明涉及一種城市污水處理技術(shù)，特別是一種陶粒濾料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

城市污水是通過(guò)下水管道收集到的所有排水，是排入下水管道系統(tǒng)的各種生活污水、工業(yè)廢水和城市降雨徑流的混合水。生活污水是人們?nèi)粘Ｉ钪信懦龅乃?。它是從住戶、公共設(shè)施(飯店、賓館、影劇院、體育場(chǎng)館、機(jī)關(guān)、學(xué)校和商店等)和工廠的廚房、衛(wèi)生間、浴室和洗衣房等生活設(shè)施中排放的水。這類污水的水質(zhì)特點(diǎn)是含有較高的有機(jī)物，如淀粉、蛋白質(zhì)、油脂等，以及氮、磷等無(wú)機(jī)物，此外，還含有病原微生物和較多的懸浮物。相比較于工業(yè)廢水，生活污水的水質(zhì)一般比較穩(wěn)定，濃度較低。工業(yè)廢水是生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢水，包括生產(chǎn)工藝廢水、循環(huán)冷卻水沖洗廢水以及綜合廢水。由于各種工業(yè)生產(chǎn)的工藝、原材料、使用設(shè)備的用水條件等的不同，工業(yè)廢水的性質(zhì)千差萬(wàn)別。相比較于生活廢水，工業(yè)廢水水質(zhì)水量差異大，具有濃度高、毒性大等特征，不易通過(guò)一種通用技術(shù)或工藝來(lái)治理，往往要求其在排出前在廠內(nèi)處理到一定程度。降雨徑流是由降水或冰雪融化形成的。對(duì)于分別敷設(shè)污水管道和雨水管道的城市，降雨徑流匯入雨水管道，對(duì)于采用雨污水合流排水管道的城市，可以使降雨徑流與城市污水一同加以處理，但雨水量較大時(shí)由于超過(guò)截留干管的輸送能力或污水處理廠的處理能力，大量的雨污水混合液出現(xiàn)溢流，將造成對(duì)水體更嚴(yán)重的污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種陶粒濾料及其制備方法和應(yīng)用。

一種陶粒濾料，按重量份數(shù)記由以下成分組成：

4-(三氟甲基)-6-(噻吩-2-基)-1h-吡咯并[2,3-b]吡啶-2-羧酸69～129份，

4-氰基-5-[[5-氰基-2,6-二[(3-甲氧基丙基)氨基]-4-甲基-3-吡啶基]偶氮]-3-甲基-2-噻吩羧酸甲酯59～159份，

5-[雙(羧甲基)氨基]-2-羧基-4-氰基-3-噻吩乙酸二鍶99～219份，

2-[[4-[丁(2-氰基乙)氨基]苯基]偶氮基]-5-[(4-硝基苯)偶氮基]-3-氰基噻吩19～59份，

乙酸-2-[[3-乙酰氨基-4-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]苯基](2-氰乙基)氨基]乙酯79～139份，

n-[5-[雙[2-(2-丙烯氧基)乙基]氨基]-2-[(2-溴-4,6-二硝基苯基)偶氮]-4-甲氧基苯]乙酰胺39～79份，

濃度為29ppm～59ppm的2-氯-8-乙基-5,6,7,8-四氫-5-氧代吡啶并[2,3-d]嘧啶-6-羧酸乙酯59～119份，

3-乙基-5-甲基-4-(2-氯苯基)-2-(2,2-二乙氧基-乙氧基甲基)-6-甲基-1,4-二氫-吡啶-3,5-二羧酸39～79份，

1-乙基-1,2-二氫化-6-羥基-4-甲基-2-氧代-3-吡啶腈119～149份，

交聯(lián)劑69～199份，

5-[(4-氯-2-硝基苯基)偶氮]-1,2-二氫-6-羥基-1,4-二甲基-2-氧代-3-吡啶腈49～119份，

6-[(3-氯苯基)氨基]-3-甲基-3h-奈并[1,2,3-de]喹啉-2,7-二酮29～89份，

(s)-4-(三氟甲基)苯基丙氨酸叔丁酯49～139份，

2-叔丁氨基-4-環(huán)丙氨基-6-甲硫基-s-三嗪89～169份。

一種制造上述陶粒濾料的方法，包括以下步驟：

步驟1，加入電導(dǎo)率為2.29μs/cm～4.29μs/cm的超純水1379～1649份，設(shè)置轉(zhuǎn)速69rpm～129rpm、溫度49℃～79℃進(jìn)行攪拌；

依次加入4-(三氟甲基)-6-(噻吩-2-基)-1h-吡咯并[2,3-b]吡啶-2-羧酸、4-氰基-5-[[5-氰基-2,6-二[(3-甲氧基丙基)氨基]-4-甲基-3-吡啶基]偶氮]-3-甲基-2-噻吩羧酸甲酯、5-[雙(羧甲基)氨基]-2-羧基-4-氰基-3-噻吩乙酸二鍶，攪拌至完全溶解，調(diào)節(jié)ph值為3.9～6.9，將轉(zhuǎn)速調(diào)至139rpm～259rpm、溫度設(shè)置為99℃～139℃，酯化反應(yīng)19～29小時(shí)；

步驟2，取2-[[4-[丁(2-氰基乙)氨基]苯基]偶氮基]-5-[(4-硝基苯)偶氮基]-3-氰基噻吩、乙酸-2-[[3-乙酰氨基-4-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]苯基](2-氰乙基)氨基]乙酯進(jìn)行粉碎，粉末粒徑為529～1359目；

加入n-[5-[雙[2-(2-丙烯氧基)乙基]氨基]-2-[(2-溴-4,6-二硝基苯基)偶氮]-4-甲氧基苯]乙酰胺混合均勻后平鋪，平鋪厚度為39mm～59mm，采用劑量為3.9kgy～9.9kgy、能量為5.9mev～14.9mev的α射線輻照69～149分鐘，以及同等劑量的β射線輻照59～139分鐘；

步驟3，經(jīng)第2步處理的混合粉末溶于2-氯-8-乙基-5,6,7,8-四氫-5-氧代吡啶并[2,3-d]嘧啶-6-羧酸乙酯中，加入步驟1的混合溶液中，設(shè)置轉(zhuǎn)速79rpm～189rpm、溫度為89℃～169℃和真空度1.39mpa～1.89mpa，保持此狀態(tài)反應(yīng)19～39小時(shí)；

泄壓并通入氡氣，設(shè)置壓力為1.29mpa～1.69mpa，保溫靜置29～39小時(shí)；

設(shè)置轉(zhuǎn)速為159rpm～299rpm，同時(shí)泄壓至0mpa，依次加入3-乙基-5-甲基-4-(2-氯苯基)-2-(2,2-二乙氧基-乙氧基甲基)-6-甲基-1,4-二氫-吡啶-3,5-二羧酸、1-乙基-1,2-二氫化-6-羥基-4-甲基-2-氧代-3-吡啶腈完全溶解后，加入交聯(lián)劑攪拌混合，使得溶液的親水親油平衡值為5.9～8.9，保溫靜置29～49小時(shí)；

步驟4，設(shè)置轉(zhuǎn)速為149rpm～229rpm時(shí)，依次加入5-[(4-氯-2-硝基苯基)偶氮]-1,2-二氫-6-羥基-1,4-二甲基-2-氧代-3-吡啶腈、6-[(3-氯苯基)氨基]-3-甲基-3h-奈并[1,2,3-de]喹啉-2,7-二酮、(s)-4-(三氟甲基)苯基丙氨酸叔丁酯和2-叔丁氨基-4-環(huán)丙氨基-6-甲硫基-s-三嗪，設(shè)置壓力1.99mpa～2.79mpa，溫度為149℃～269℃，聚合反應(yīng)19～29小時(shí)；

反應(yīng)完成后將壓力降至0mpa，降溫至29℃～49℃，出料，入壓模機(jī)制得陶粒濾料4-1。

一種上述陶粒濾料的應(yīng)用，該陶粒濾料應(yīng)用于塔式生物濾池中。

本發(fā)明所涉及的陶粒濾料與現(xiàn)有技術(shù)相比，在生物附著效率、生物氧化率、更換周期和耐腐蝕度方面有著顯著的提升。

下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明陶粒濾料應(yīng)用于塔式生物濾池場(chǎng)景示意圖。

圖2是本發(fā)明中所述塔式生物濾池的旋轉(zhuǎn)布水器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中所述塔式生物濾池的塔體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中所述塔式生物濾池的塔體內(nèi)陶粒濾料和生物膜反應(yīng)柱組合示意圖。

圖5是本發(fā)明中所述的陶粒濾料材料耐氧化率隨使用時(shí)間變化圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述的陶粒濾料按重量份數(shù)記由以下成分組成：

4-(三氟甲基)-6-(噻吩-2-基)-1h-吡咯并[2,3-b]吡啶-2-羧酸69～129份，

4-氰基-5-[[5-氰基-2,6-二[(3-甲氧基丙基)氨基]-4-甲基-3-吡啶基]偶氮]-3-甲基-2-噻吩羧酸甲酯59～159份，

5-[雙(羧甲基)氨基]-2-羧基-4-氰基-3-噻吩乙酸二鍶99～219份，

2-[[4-[丁(2-氰基乙)氨基]苯基]偶氮基]-5-[(4-硝基苯)偶氮基]-3-氰基噻吩19～59份，

乙酸-2-[[3-乙酰氨基-4-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]苯基](2-氰乙基)氨基]乙酯79～139份，

n-[5-[雙[2-(2-丙烯氧基)乙基]氨基]-2-[(2-溴-4,6-二硝基苯基)偶氮]-4-甲氧基苯]乙酰胺39～79份，

濃度為29ppm～59ppm的2-氯-8-乙基-5,6,7,8-四氫-5-氧代吡啶并[2,3-d]嘧啶-6-羧酸乙酯59～119份，

3-乙基-5-甲基-4-(2-氯苯基)-2-(2,2-二乙氧基-乙氧基甲基)-6-甲基-1,4-二氫-吡啶-3,5-二羧酸39～79份，

1-乙基-1,2-二氫化-6-羥基-4-甲基-2-氧代-3-吡啶腈119～149份，

交聯(lián)劑69～199份，

5-[(4-氯-2-硝基苯基)偶氮]-1,2-二氫-6-羥基-1,4-二甲基-2-氧代-3-吡啶腈49～119份，

6-[(3-氯苯基)氨基]-3-甲基-3h-奈并[1,2,3-de]喹啉-2,7-二酮29～89份，

(s)-4-(三氟甲基)苯基丙氨酸叔丁酯49～139份，

2-叔丁氨基-4-環(huán)丙氨基-6-甲硫基-s-三嗪89～169份。

所述交聯(lián)劑為5-溴-1,3-二氯-異喹啉、3-氨基-5-(4-氟苯基)異噁唑、4,5-二氟吲哚啉鹽酸鹽中的任意一種。

一種制備上述陶粒濾料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，加入電導(dǎo)率為2.29μs/cm～4.29μs/cm的超純水1379～1649份，設(shè)置轉(zhuǎn)速69rpm～129rpm、溫度49℃～79℃進(jìn)行攪拌；

依次加入4-(三氟甲基)-6-(噻吩-2-基)-1h-吡咯并[2,3-b]吡啶-2-羧酸、4-氰基-5-[[5-氰基-2,6-二[(3-甲氧基丙基)氨基]-4-甲基-3-吡啶基]偶氮]-3-甲基-2-噻吩羧酸甲酯、5-[雙(羧甲基)氨基]-2-羧基-4-氰基-3-噻吩乙酸二鍶，攪拌至完全溶解，調(diào)節(jié)ph值為3.9～6.9，將轉(zhuǎn)速調(diào)至139rpm～259rpm、溫度設(shè)置為99℃～139℃，酯化反應(yīng)19～29小時(shí)；

步驟2，取2-[[4-[丁(2-氰基乙)氨基]苯基]偶氮基]-5-[(4-硝基苯)偶氮基]-3-氰基噻吩、乙酸-2-[[3-乙酰氨基-4-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]苯基](2-氰乙基)氨基]乙酯進(jìn)行粉碎，粉末粒徑為529～1359目；

加入n-[5-[雙[2-(2-丙烯氧基)乙基]氨基]-2-[(2-溴-4,6-二硝基苯基)偶氮]-4-甲氧基苯]乙酰胺混合均勻后平鋪，平鋪厚度為39mm～59mm，采用劑量為3.9kgy～9.9kgy、能量為5.9mev～14.9mev的α射線輻照69～149分鐘，以及同等劑量的β射線輻照59～139分鐘；

步驟3，經(jīng)第2步處理的混合粉末溶于2-氯-8-乙基-5,6,7,8-四氫-5-氧代吡啶并[2,3-d]嘧啶-6-羧酸乙酯中，加入步驟1的混合溶液中，設(shè)置轉(zhuǎn)速79rpm～189rpm、溫度為89℃～169℃和真空度1.39mpa～1.89mpa，保持此狀態(tài)反應(yīng)19～39小時(shí)；

泄壓并通入氡氣，設(shè)置壓力為1.29mpa～1.69mpa，保溫靜置29～39小時(shí)；

設(shè)置轉(zhuǎn)速為159rpm～299rpm，同時(shí)泄壓至0mpa，依次加入3-乙基-5-甲基-4-(2-氯苯基)-2-(2,2-二乙氧基-乙氧基甲基)-6-甲基-1,4-二氫-吡啶-3,5-二羧酸、1-乙基-1,2-二氫化-6-羥基-4-甲基-2-氧代-3-吡啶腈完全溶解后，加入交聯(lián)劑攪拌混合，使得溶液的親水親油平衡值為5.9～8.9，保溫靜置29～49小時(shí)；

步驟4，設(shè)置轉(zhuǎn)速為149rpm～229rpm時(shí)，依次加入5-[(4-氯-2-硝基苯基)偶氮]-1,2-二氫-6-羥基-1,4-二甲基-2-氧代-3-吡啶腈、6-[(3-氯苯基)氨基]-3-甲基-3h-奈并[1,2,3-de]喹啉-2,7-二酮、(s)-4-(三氟甲基)苯基丙氨酸叔丁酯和2-叔丁氨基-4-環(huán)丙氨基-6-甲硫基-s-三嗪，設(shè)置壓力1.99mpa～2.79mpa，溫度為149℃～269℃，聚合反應(yīng)19～29小時(shí)；

反應(yīng)完成后將壓力降至0mpa，降溫至29℃～49℃，出料，入壓模機(jī)制得陶粒濾料4-1。

上述陶粒濾料可以應(yīng)用于塔式生物濾池中。

實(shí)施例1

按照以下步驟制造本發(fā)明所述陶粒濾料4-1，并按重量份數(shù)計(jì)：

第1步：在反應(yīng)釜中加入電導(dǎo)率為2.29μs/cm的超純水1379份，啟動(dòng)反應(yīng)釜內(nèi)攪拌器，轉(zhuǎn)速為69rpm，啟動(dòng)加熱泵，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度上升至49℃；依次加入4-(三氟甲基)-6-(噻吩-2-基)-1h-吡咯并[2,3-b]吡啶-2-羧酸69份、4-氰基-5-[[5-氰基-2,6-二[(3-甲氧基丙基)氨基]-4-甲基-3-吡啶基]偶氮]-3-甲基-2-噻吩羧酸甲酯59份、5-[雙(羧甲基)氨基]-2-羧基-4-氰基-3-噻吩乙酸二鍶99份，攪拌至完全溶解，調(diào)節(jié)ph值為3.9，將攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至139rpm，溫度為99℃，酯化反應(yīng)19小時(shí)；

第2步：取2-[[4-[丁(2-氰基乙)氨基]苯基]偶氮基]-5-[(4-硝基苯)偶氮基]-3-氰基噻吩19份、乙酸-2-[[3-乙酰氨基-4-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]苯基](2-氰乙基)氨基]乙酯79份進(jìn)行粉碎，粉末粒徑為529目；加入n-[5-[雙[2-(2-丙烯氧基)乙基]氨基]-2-[(2-溴-4,6-二硝基苯基)偶氮]-4-甲氧基苯]乙酰胺39份混合均勻，平鋪于托盤內(nèi)，平鋪厚度為39mm，采用劑量為3.9kgy、能量為5.9mev的α射線輻照69分鐘，以及同等劑量的β射線輻照59分鐘；

第3步：經(jīng)第2步處理濃度為29ppm的混合粉末溶于2-氯-8-乙基-5,6,7,8-四氫-5-氧代吡啶并[2,3-d]嘧啶-6-羧酸乙酯59份中，加入反應(yīng)釜，攪拌器轉(zhuǎn)速為79rpm，溫度為89℃，啟動(dòng)真空泵使反應(yīng)釜的真空度達(dá)到1.39mpa，保持此狀態(tài)反應(yīng)19小時(shí)；泄壓并通入氡氣，使反應(yīng)釜內(nèi)壓力為1.29mpa，保溫靜置29小時(shí)；攪拌器轉(zhuǎn)速提升至159rpm，同時(shí)反應(yīng)釜泄壓至0mpa；依次加入3-乙基-5-甲基-4-(2-氯苯基)-2-(2,2-二乙氧基-乙氧基甲基)-6-甲基-1,4-二氫-吡啶-3,5-二羧酸39份、1-乙基-1,2-二氫化-6-羥基-4-甲基-2-氧代-3-吡啶腈119份完全溶解后，加入交聯(lián)劑69份攪拌混合，使得反應(yīng)釜溶液的親水親油平衡值為5.9，保溫靜置29小時(shí)；

第4步：在攪拌器轉(zhuǎn)速為149rpm時(shí)，依次加入5-[(4-氯-2-硝基苯基)偶氮]-1,2-二氫-6-羥基-1,4-二甲基-2-氧代-3-吡啶腈49份、6-[(3-氯苯基)氨基]-3-甲基-3h-奈并[1,2,3-de]喹啉-2,7-二酮29份、(s)-4-(三氟甲基)苯基丙氨酸叔丁酯49份和2-叔丁氨基-4-環(huán)丙氨基-6-甲硫基-s-三嗪89份，提升反應(yīng)釜壓力，使其達(dá)到1.99mpa，溫度為149℃，聚合反應(yīng)19小時(shí)；反應(yīng)完成后將反應(yīng)釜內(nèi)壓力降至0mpa，降溫至29℃，出料，入壓模機(jī)即可制得陶粒濾料4-1；

所述交聯(lián)劑為5-溴-1,3-二氯-異喹啉。

實(shí)施例2

按照以下步驟制造本發(fā)明所述陶粒濾料4-1，并按重量份數(shù)計(jì)：

第1步：在反應(yīng)釜中加入電導(dǎo)率為4.29μs/cm的超純水1649份，啟動(dòng)反應(yīng)釜內(nèi)攪拌器，轉(zhuǎn)速為129rpm，啟動(dòng)加熱泵，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度上升至79℃；依次加入4-(三氟甲基)-6-(噻吩-2-基)-1h-吡咯并[2,3-b]吡啶-2-羧酸129份、4-氰基-5-[[5-氰基-2,6-二[(3-甲氧基丙基)氨基]-4-甲基-3-吡啶基]偶氮]-3-甲基-2-噻吩羧酸甲酯159份、5-[雙(羧甲基)氨基]-2-羧基-4-氰基-3-噻吩乙酸二鍶219份，攪拌至完全溶解，調(diào)節(jié)ph值為6.9，將攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至259rpm，溫度為139℃，酯化反應(yīng)29小時(shí)；

第2步：取2-[[4-[丁(2-氰基乙)氨基]苯基]偶氮基]-5-[(4-硝基苯)偶氮基]-3-氰基噻吩59份、乙酸-2-[[3-乙酰氨基-4-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]苯基](2-氰乙基)氨基]乙酯139份進(jìn)行粉碎，粉末粒徑為1359目；加入n-[5-[雙[2-(2-丙烯氧基)乙基]氨基]-2-[(2-溴-4,6-二硝基苯基)偶氮]-4-甲氧基苯]乙酰胺79份混合均勻，平鋪于托盤內(nèi)，平鋪厚度為59mm，采用劑量為9.9kgy、能量為14.9mev的α射線輻照149分鐘，以及同等劑量的β射線輻照139分鐘；

第3步：經(jīng)第2步處理濃度為59ppm的混合粉末溶于2-氯-8-乙基-5,6,7,8-四氫-5-氧代吡啶并[2,3-d]嘧啶-6-羧酸乙酯119份中，加入反應(yīng)釜，攪拌器轉(zhuǎn)速為189rpm，溫度為169℃，啟動(dòng)真空泵使反應(yīng)釜的真空度達(dá)到1.89mpa，保持此狀態(tài)反應(yīng)39小時(shí)；泄壓并通入氡氣，使反應(yīng)釜內(nèi)壓力為1.69mpa，保溫靜置39小時(shí)；攪拌器轉(zhuǎn)速提升至299rpm，同時(shí)反應(yīng)釜泄壓至0mpa；依次加入3-乙基-5-甲基-4-(2-氯苯基)-2-(2,2-二乙氧基-乙氧基甲基)-6-甲基-1,4-二氫-吡啶-3,5-二羧酸79份、1-乙基-1,2-二氫化-6-羥基-4-甲基-2-氧代-3-吡啶腈149份完全溶解后，加入交聯(lián)劑199份攪拌混合，使得反應(yīng)釜溶液的親水親油平衡值為8.9，保溫靜置49小時(shí)；

第4步：在攪拌器轉(zhuǎn)速為229rpm時(shí)，依次加入5-[(4-氯-2-硝基苯基)偶氮]-1,2-二氫-6-羥基-1,4-二甲基-2-氧代-3-吡啶腈119份、6-[(3-氯苯基)氨基]-3-甲基-3h-奈并[1,2,3-de]喹啉-2,7-二酮89份、(s)-4-(三氟甲基)苯基丙氨酸叔丁酯139份和2-叔丁氨基-4-環(huán)丙氨基-6-甲硫基-s-三嗪169份，提升反應(yīng)釜壓力，使其達(dá)到2.79mpa，溫度為269℃，聚合反應(yīng)29小時(shí)；反應(yīng)完成后將反應(yīng)釜內(nèi)壓力降至0mpa，降溫至49℃，出料，入壓模機(jī)即可制得陶粒濾料4-1；

所述交聯(lián)劑為4,5-二氟吲哚啉鹽酸鹽。

實(shí)施例3

按照以下步驟制造本發(fā)明所述陶粒濾料4-1，并按重量份數(shù)計(jì)：

第1步：在反應(yīng)釜中加入電導(dǎo)率為3.29μs/cm的超純水1449份，啟動(dòng)反應(yīng)釜內(nèi)攪拌器，轉(zhuǎn)速為99rpm，啟動(dòng)加熱泵，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度上升至69℃；依次加入4-(三氟甲基)-6-(噻吩-2-基)-1h-吡咯并[2,3-b]吡啶-2-羧酸89份、4-氰基-5-[[5-氰基-2,6-二[(3-甲氧基丙基)氨基]-4-甲基-3-吡啶基]偶氮]-3-甲基-2-噻吩羧酸甲酯139份、5-[雙(羧甲基)氨基]-2-羧基-4-氰基-3-噻吩乙酸二鍶189份，攪拌至完全溶解，調(diào)節(jié)ph值為4.9，將攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至199rpm，溫度為119℃，酯化反應(yīng)24小時(shí)；

第2步：取2-[[4-[丁(2-氰基乙)氨基]苯基]偶氮基]-5-[(4-硝基苯)偶氮基]-3-氰基噻吩39份、乙酸-2-[[3-乙酰氨基-4-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]苯基](2-氰乙基)氨基]乙酯89份進(jìn)行粉碎，粉末粒徑為959目；加入n-[5-[雙[2-(2-丙烯氧基)乙基]氨基]-2-[(2-溴-4,6-二硝基苯基)偶氮]-4-甲氧基苯]乙酰胺59份混合均勻，平鋪于托盤內(nèi)，平鋪厚度為49mm，采用劑量為6.9kgy、能量為9.9mev的α射線輻照119分鐘，以及同等劑量的β射線輻照89分鐘；

第3步：經(jīng)第2步處理濃度為49ppm的混合粉末溶于2-氯-8-乙基-5,6,7,8-四氫-5-氧代吡啶并[2,3-d]嘧啶-6-羧酸乙酯79份中，加入反應(yīng)釜，攪拌器轉(zhuǎn)速為129rpm，溫度為139℃，啟動(dòng)真空泵使反應(yīng)釜的真空度達(dá)到1.19mpa，保持此狀態(tài)反應(yīng)29小時(shí)；泄壓并通入氡氣，使反應(yīng)釜內(nèi)壓力為1.49mpa，保溫靜置33小時(shí)；攪拌器轉(zhuǎn)速提升至199rpm，同時(shí)反應(yīng)釜泄壓至0mpa；依次加入3-乙基-5-甲基-4-(2-氯苯基)-2-(2,2-二乙氧基-乙氧基甲基)-6-甲基-1,4-二氫-吡啶-3,5-二羧酸59份、1-乙基-1,2-二氫化-6-羥基-4-甲基-2-氧代-3-吡啶腈129份完全溶解后，加入交聯(lián)劑139份攪拌混合，使得反應(yīng)釜溶液的親水親油平衡值為6.9，保溫靜置39小時(shí)；

第4步：在攪拌器轉(zhuǎn)速為179rpm時(shí)，依次加入5-[(4-氯-2-硝基苯基)偶氮]-1,2-二氫-6-羥基-1,4-二甲基-2-氧代-3-吡啶腈89份、6-[(3-氯苯基)氨基]-3-甲基-3h-奈并[1,2,3-de]喹啉-2,7-二酮69份、(s)-4-(三氟甲基)苯基丙氨酸叔丁酯119份和2-叔丁氨基-4-環(huán)丙氨基-6-甲硫基-s-三嗪149份，提升反應(yīng)釜壓力，使其達(dá)到2.29mpa，溫度為229℃，聚合反應(yīng)26小時(shí)；反應(yīng)完成后將反應(yīng)釜內(nèi)壓力降至0mpa，降溫至39℃，出料，入壓模機(jī)即可制得陶粒濾料4-1；所述交聯(lián)劑為3-氨基-5-(4-氟苯基)異噁唑。

對(duì)照例為市售某品牌的陶粒濾料。

將實(shí)施例1～3制備獲得的陶粒濾料4-1和對(duì)照例所述的陶粒濾料進(jìn)行使用效果對(duì)比。對(duì)二者生物附著效率、生物氧化率、更換周期、耐腐蝕度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表1所示。

從表1可見，本發(fā)明所述的陶粒濾料4-1，其生物附著效率、生物氧化率、更換周期、耐腐蝕度等指標(biāo)均優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品。

此外，如圖5所示，是本發(fā)明所述的陶粒濾料4-1材料耐氧化率隨使用時(shí)間變化的統(tǒng)計(jì)。圖中看出，實(shí)施例1～3所用陶粒濾料4-1，其材料耐氧化率隨使用時(shí)間變化程度大幅優(yōu)于現(xiàn)有產(chǎn)品。

表1實(shí)施例1～3和對(duì)照例所述的陶粒濾料性能測(cè)定

實(shí)施例4

結(jié)合圖1至圖4，本發(fā)明的陶粒濾料應(yīng)用的塔式生物濾池包括旋轉(zhuǎn)布水器1、安全扶梯2、溢流電磁閥3、塔體4、風(fēng)機(jī)5、氣體電磁閥6、疏水閥7、清水池8、固定托架9、控制系統(tǒng)10。所述塔體4呈圓柱形結(jié)構(gòu)，其直徑在2m～3m之間，塔體4材質(zhì)為玻璃鋼。所述塔體4側(cè)面固定安裝有安全扶梯2。所述旋轉(zhuǎn)布水器1設(shè)置于塔體4上方，旋轉(zhuǎn)布水器1與塔體4貫通連接。所述溢流電磁閥3貫通連接塔體4側(cè)壁上方，溢流電磁閥3距塔體4上檐口20cm～30cm。所述風(fēng)機(jī)5通過(guò)氣體電磁閥6與塔體4側(cè)壁底部貫通連接。所述疏水閥7位于塔體4底部，疏水閥7一端通過(guò)管路與塔體4貫通連接，疏水閥7另一端管路連接清水池8。所述固定托架9為不銹鋼材質(zhì)，固定托架9上端固定焊接在塔體4底部表面。所述控制系統(tǒng)10放置于塔體4一側(cè)。所述氣體電磁閥6端部設(shè)置有氣體差壓流量計(jì)，其中所述氣體差壓流量計(jì)通過(guò)導(dǎo)線與控制系統(tǒng)10控制連接。所述溢流電磁閥3、風(fēng)機(jī)5、氣體電磁閥6、疏水閥7分別通過(guò)導(dǎo)線與控制系統(tǒng)10控制連接。

所述溢流電磁閥3控制溢流管道的通斷，當(dāng)水位高于設(shè)定值時(shí)，溢流電磁閥3打開溢流管使得塔體內(nèi)的污水適量為排出。

所述氣體電磁閥6控制風(fēng)機(jī)5所鼓的風(fēng)進(jìn)入反應(yīng)塔體內(nèi)供微生物反應(yīng)。

所述疏水閥7控制過(guò)濾后的污水排出至清水池8中。

結(jié)合圖2，旋轉(zhuǎn)布水器1包括進(jìn)水閥1-1，旋轉(zhuǎn)水管1-2，噴水淋頭1-3；其中，所述進(jìn)水閥1-1與旋轉(zhuǎn)水管1-2貫通連接；所述旋轉(zhuǎn)水管1-2為圓環(huán)管，其外徑在25cm～30cm之間；所述噴水淋頭1-3均勻布置在旋轉(zhuǎn)水管1-2底部，噴水淋頭1-3數(shù)量不少于23個(gè)；所述進(jìn)水閥1-1通過(guò)導(dǎo)線與控制系統(tǒng)10控制連接。污水和微生物在混合后進(jìn)入布水器1中。旋轉(zhuǎn)布水器旋轉(zhuǎn)，使得液體分配均勻。

結(jié)合圖3，所述塔體4包括底部加熱板4-6、內(nèi)反應(yīng)室4-7、外反應(yīng)室4-8、攪拌葉4-9、攪拌電機(jī)4-14、若干陶粒濾料4-1、若干生物膜反應(yīng)柱4-2。外反應(yīng)室4-8底部設(shè)置供過(guò)濾后污水排出的出水口，內(nèi)反應(yīng)室4-7設(shè)置于外反應(yīng)室4-8內(nèi)部，內(nèi)反應(yīng)室4-7和外反應(yīng)室4-8之間通過(guò)設(shè)置于內(nèi)反應(yīng)室4-7上的溢流管4-15連通，內(nèi)反應(yīng)室4-7外壁上部設(shè)置供污水流入室內(nèi)的進(jìn)水管4-10，攪拌葉4-9設(shè)置于內(nèi)反應(yīng)室4-7內(nèi)且通過(guò)設(shè)置于外反應(yīng)室4-8外部的攪拌電機(jī)4-14驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，底部加熱板4-6設(shè)置于內(nèi)反應(yīng)室4-7內(nèi)底部，生物膜反應(yīng)柱4-2豎直的設(shè)置于內(nèi)反應(yīng)室4-7底板上，陶粒濾料4-1分布于內(nèi)反應(yīng)室4-7內(nèi)且每一陶粒濾料4-1至少與一根生物膜反應(yīng)柱4-2接觸。

本發(fā)明中，為了使得微生物反應(yīng)時(shí)間足夠長(zhǎng)，設(shè)置兩層塔體，兩層塔體之間還設(shè)置集氣室4-3。結(jié)合圖3、4，具體地每層塔體包括底部加熱板4-6、內(nèi)反應(yīng)室4-7、外反應(yīng)室4-8、攪拌葉4-9、減速箱4-12、攪拌電機(jī)4-14、若干陶粒濾料4-1、若干生物膜反應(yīng)柱4-2。外反應(yīng)室4-8底部設(shè)置供過(guò)濾后污水排出的出水口，內(nèi)反應(yīng)室4-7設(shè)置于外反應(yīng)室4-8內(nèi)部，內(nèi)反應(yīng)室4-7和外反應(yīng)室4-8之間通過(guò)設(shè)置于內(nèi)反應(yīng)室4-7上的溢流管4-15連通，內(nèi)反應(yīng)室4-7外壁上部設(shè)置供污水流入室內(nèi)的進(jìn)水管4-10，攪拌葉4-9設(shè)置4個(gè)且位于內(nèi)反應(yīng)室4-7內(nèi)且通過(guò)設(shè)置于外反應(yīng)室4-8外部的減速箱4-12與攪拌電機(jī)4-14連接，底部加熱板4-6設(shè)置于內(nèi)反應(yīng)室4-7內(nèi)底部，生物膜反應(yīng)柱4-2豎直的設(shè)置于內(nèi)反應(yīng)室4-7底板上，陶粒濾料4-1分布于內(nèi)反應(yīng)室4-7內(nèi)且每一陶粒濾料4-1至少與一根生物膜反應(yīng)柱4-2接觸。集氣室4-3分別與上塔體外反應(yīng)室出水口和下塔體的內(nèi)反應(yīng)室的進(jìn)水管連接；所述溢流電磁閥3連接上塔體的外反應(yīng)室上部。

集氣室4-3由多孔材料組成。由于每種氣體或液體分子的直徑不同,其運(yùn)動(dòng)的自由程度不同，所以不同孔徑的多孔材料對(duì)不同氣體或液體的吸附能力就不同?？梢岳眠@種性質(zhì)制作出用于空氣或水凈化的高效氣體或液體分離膜。本發(fā)明中的集氣室4-3對(duì)氣體具有吸附作用，而對(duì)于液體則具有滲透的作用，因此可以吸附一些對(duì)微生物反應(yīng)不利的氣體，例如n2、co2、氯氣等。

本發(fā)明中，還設(shè)置一系列元器件用于監(jiān)控塔體4的工作狀態(tài)，例如水位檢測(cè)器4-4、含氧量檢測(cè)器4-5、電子流量計(jì)4-11、cod分析儀4-13。水位檢測(cè)器4-4、含氧量檢測(cè)器4-5、電子流量計(jì)4-11、cod分析儀4-13與控制系統(tǒng)10連接。如果只包含一個(gè)塔體，上述元器件的位置位于：水位檢測(cè)器4-4設(shè)置于內(nèi)反應(yīng)室4-7側(cè)壁上部，含氧量檢測(cè)器4-5設(shè)置于內(nèi)反應(yīng)室4-7側(cè)壁上，電子流量計(jì)4-11設(shè)置于進(jìn)水管4-10處，cod分析儀4-13設(shè)置于溢流管4-15處。如果塔體4包括上下兩層，則上述元器件的位置為：水位檢測(cè)器4-4設(shè)置于上塔體內(nèi)反應(yīng)室側(cè)壁上部，含氧量檢測(cè)器4-5設(shè)置于下塔體內(nèi)反應(yīng)室側(cè)壁上，電子流量計(jì)4-11設(shè)置于上塔體進(jìn)水管4-10處，cod分析儀4-13設(shè)置于下塔體內(nèi)溢流管處。

所述底部加熱板4-6功率為3000～7000瓦，底部加熱板4-6通過(guò)提高溫度促進(jìn)反應(yīng)加速進(jìn)行，底部加熱板4-6僅作用于內(nèi)反應(yīng)柱4-7內(nèi)溶液。

所述水位檢測(cè)器4-4檢測(cè)內(nèi)反應(yīng)室4-7的水位高度，防止由于水位過(guò)高對(duì)攪拌葉4-9的損壞。

所述含氧量檢測(cè)器4-5檢測(cè)反應(yīng)室內(nèi)氧氣含量，若過(guò)低則提高風(fēng)機(jī)的送風(fēng)功率。

電子流量計(jì)4-11檢測(cè)進(jìn)水管4-10的污水流量，控制布水器1調(diào)整進(jìn)水量。

cod分析儀4-13用于評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)水體污染程度，當(dāng)污染程度比較高的時(shí)候，通過(guò)控制溫度、含氧量從而控制微生物反應(yīng)速度。

本發(fā)明所述的一種用于處理城市污水的錯(cuò)流柱塔的工作過(guò)程是：

第1步，工作人員按下控制系統(tǒng)10的啟動(dòng)按鈕，打開自旋轉(zhuǎn)灑水裝置1上的進(jìn)水閥1-1，待處理污水以3m³/h～5m³/h的速率進(jìn)入到自轉(zhuǎn)圓盤1-2中，同時(shí)自旋轉(zhuǎn)灑水裝置1上的噴水淋頭1-3將待處理污水均勻噴灑到塔體4中；

第2步，在待處理污水進(jìn)入塔體4的過(guò)程中，設(shè)置于塔體4內(nèi)壁上的水位檢測(cè)器4-4對(duì)塔體4內(nèi)的污水高度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；當(dāng)水位檢測(cè)器4-4檢測(cè)到塔體4內(nèi)污水高度高于系統(tǒng)設(shè)定值a時(shí)，水位檢測(cè)器4-4將反饋信號(hào)發(fā)送給控制系統(tǒng)10，控制系統(tǒng)10關(guān)閉進(jìn)水閥1-1；

第3步，待處理污水在進(jìn)入塔體4內(nèi)后，經(jīng)過(guò)塔體4內(nèi)生物膜反應(yīng)柱4-2上的微生物作用，對(duì)污水進(jìn)行生物強(qiáng)化處理；

第4步，生物膜反應(yīng)柱4-2上的微生物強(qiáng)化處理污水的過(guò)程中，控制系統(tǒng)10打開風(fēng)機(jī)5和氣體電磁閥6，氧氣經(jīng)輸氣管路進(jìn)入到塔體4內(nèi)；在風(fēng)機(jī)5對(duì)塔體4內(nèi)微生物曝氣過(guò)程中，塔體4內(nèi)壁上的含氧量檢測(cè)器4-5實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)塔體4內(nèi)氧氣濃度，當(dāng)含氧量檢測(cè)器4-5檢測(cè)到塔體4內(nèi)氧氣濃度低于系統(tǒng)設(shè)定值m時(shí)，控制系統(tǒng)10控制風(fēng)機(jī)5提高轉(zhuǎn)速，同時(shí)增大氣體電磁閥6開度；

第5步，待處理污水在塔體4內(nèi)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定值t時(shí)，控制系統(tǒng)10打開疏水閥7，處理后的清水經(jīng)輸水管路輸送到清水池8中。