一種微顆粒分散用水系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種微顆粒分散用水系統，包括帶有進水管道的儲水罐，用于加入外加劑的第一管道，納米曝氣裝置的進氣管，沒入儲水罐液面以下的分散裝置，以及向攪拌機供水的出水管；所述進氣管下方末端沒入儲水罐液面以下。本實用新型專利技術的有益效果：通過在混凝土攪拌用水進水管道前設置儲水罐，按照所定的配合比將表面活性劑、微顆粒表面改性劑、混凝土攪拌水計量后投入儲水罐中，利用納米曝氣裝置，將空氣或者是氮氣壓入水中進行曝氣。將普通的攪拌用水，通過該裝置變為高氣體含量、高活性、低表面張力、低水分子團簇的水、氣、外加劑的水氣混合體。不是簡單的混合水，而是高氣溶水體。

A Micro-particle Dispersed Water Use System

The utility model discloses a micro-particle dispersed water system, which comprises a water storage tank with an intake pipe, a first pipeline with an admixture, an intake pipe of a nano-aeration device, a dispersion device below the liquid level of the water storage tank, and an outlet pipe supplying water to a mixer; the lower end of the intake pipe is below the liquid level of the water storage tank. The beneficial effect of the utility model is that a water storage tank is arranged before the concrete mixing water intake pipeline, and the surfactant, micro-particle surface modifier and concrete mixing water are metered according to the prescribed mixing ratio and then put into the water storage tank, and the air or nitrogen pressure is aerated into the water by using nano-aeration device. The ordinary mixing water is changed into a mixture of water, gas and admixture with high gas content, high activity, low surface tension and low water molecular cluster through the device. It is not simply mixed water, but high-dissolved water.

【技術實現步驟摘要】
一種微顆粒分散用水系統
本技術涉及微顆粒廢棄物的再生利用，尤其涉及一種微顆粒分散用水系統。
技術介紹
本部分中的陳述僅僅提供了與本技術公開的內容有關的背景信息，且可能不構成現有技術。現有混凝土攪拌設備都是以砂、石、水泥、水作為攪拌對象。嚴格控制砂、石的顆粒形狀，控制扁平顆粒數量，盡量選擇吸水率低的砂石材料。目的是盡可能降低水灰比，同時提高混凝土的和易性。但是當摻入了具有極高比表面積的微顆粒狀固體廢棄物，比如印染紡織污泥、污水處理廠污泥、陶瓷研磨污泥、清淤底泥時，往往需要加入數倍的水分才能達到所需的混凝土流動性。極高的水灰比導致混凝土強度大幅度下降，甚至無法凝固。然而隨著環保理念的提升，過去采用填埋、焚燒處理的工業污泥、垃圾處理廠焚燒飛灰、污水處理廠污泥以及河道、港灣疏浚中產生的大量淤泥，無法再通過常規的焚燒、填埋或海洋拋棄來處理，必須考慮作為混凝土建材資源的再生利用。這些淤泥成分以粘土顆粒為主，并含有大量有機質、微生物，成分復雜。與粉煤灰不同，由于其形成過程中沒有經過高溫熔融階段，導致顆粒形狀極不規則，表面凹凸不平，具有極高的比表面積。故與砂、石、水泥一起拌制混凝土時，這些具有極高比表面積的微顆粒表面吸附了大量水分，大幅度降低了混凝土的和易性。為了提高混凝土的和易性，只能通過增加用水量，提高水灰比來達到所需的混凝土流動性。故上述工業污泥、清淤底泥、污水處理廠污泥等微顆粒狀廢棄物，由于比表面積高導致表面吸附水分增加。而需要加入大量水分才能將混凝土分散攪拌均勻，水分的增加導致混凝土強度大幅下降甚至無法形成強度。故現有技術有待改進和發展。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種將現有攪拌系統難以攪拌均勻的微顆粒材料作為建材資源再生利用的可在在較小水灰比的條件下攪拌成型的微顆粒分散用水系統。本技術的技術方案是將具有極高比表面積的，相互之間在復雜的物理化學作用下難以分散的微顆粒材料，用最少的水分，高效、迅速地與水泥顆粒均勻混合，提高混凝土強度。本技術的技術解決方案是：一種微顆粒分散用水系統，包括帶有進水管道的儲水罐，用于加入外加劑的第一管道，納米曝氣裝置的進氣管，沒入儲水罐液面以下的分散裝置，以及向攪拌機供水的出水管；所述進氣管下方末端沒入儲水罐液面以下。所述外加劑為表面活性劑或表面改性劑。所述曝氣裝置所用氣體為空氣或者純度為98％～99.9％的氮氣。所述納米曝氣裝置產生的氣體直徑為2～500μm。本技術的有益效果：通過在混凝土攪拌用水進水管道前設置儲水罐，按照所定的配合比將表面活性劑、微顆粒表面改性劑、混凝土攪拌水計量后投入儲水罐中，利用納米曝氣裝置，將空氣或者是氮氣壓入水中進行曝氣。將普通的攪拌用水，通過該裝置變為高氣體含量、高活性、低表面張力、低水分子團簇的水、氣、外加劑的水氣混合體。不是簡單的混合水，而是高氣溶水體。本技術從微觀結構考慮微顆粒表面吸附水分問題，將混凝土攪拌用水通過納米級曝氣，在攪拌用水中壓入納米級直徑的微氣泡，提高水分在混凝土攪拌過程中的運動活性。通過微氣泡分散水分子，降低微顆粒表面吸附水膜厚度；通過微氣泡的潤滑作用，提高混凝土的和易性，降低水灰比；通過微氣泡的運動活性，進一步分散微顆粒。不但可以有效分散高比表面積微顆粒等難以分散的團粒結構材料，也可有效降低水灰比，縮短攪拌時間，提高混凝土強度。附圖說明圖1為本技術整體結構示意圖。具體實施方式實施例：參閱圖1，一種微顆粒分散用水系統，包括帶有進水管道5的儲水罐1，用于加入外加劑的第一管道2，納米曝氣裝置的進氣管3，沒入儲水罐液面以下的分散裝置4，以及向攪拌機供水的出水管6；所述進氣管下方末端沒入儲水罐液面以下。所述外加劑為表面活性劑或表面改性劑。所述曝氣裝置所用氣體為空氣或者純度為98％～99.9％的氮氣。所述納米曝氣裝置產生的氣體直徑為2～500μm。具體來說：曝氣過程中壓入的可以是空氣，優選壓入氮氣，因通過微顆粒表面孔隙對氮氣的選擇性優先吸附，阻礙孔隙吸附水分，降低水灰比。在進行曝氣的同時加入起泡劑，降低水的表面張力，降低曝氣產生的微氣泡直徑，延緩微氣泡在水中的滯留時間。也可加入陽離子型表面活性劑作為微顆粒改性劑，通過改變微顆粒表面電荷性狀，提高微顆粒的分散性。該改性劑是季銨鹽類為代表的陽離子型表面活性劑如十六烷基三甲基溴化銨。本技術的使用過程：攪拌混凝土時，將帶有大量微氣泡的混合水通過噴霧方式噴入預先攪拌好的砂、石、水泥以及微顆粒固體廢棄物之中進行攪拌。也可先將混合水與水泥攪拌成水泥砂漿之后再投放碎石與微顆粒固體廢棄物，目的是盡可能讓水泥顆粒優先吸附水分，減少微顆粒固體廢棄物對水分的吸附，降低水灰比。通過將空氣或者是氮氣壓入混凝土攪拌用水之中，在水中形成直徑為數納米的微氣泡。利用微氣泡在微顆粒凹凸不平表面的附著降低微顆粒對水分的吸附；利用微氣泡在水中形成的潤滑作用，提高混凝土的和易性，降低水灰比；利用微氣泡在水中的運動分散水分子，降低水分子團簇結構，提高混凝土的和易性；利用微氣泡在水中的運動帶動微顆粒分散，降低水灰比。水泥水化反應所需水分僅為水泥重量的0.3左右，其余水分并不參與水泥的化合反應。這些水分在混凝土中成為自由水并占據一定空間形成薄弱點，導致混凝土強度下降。但是沒有這些自由水，砂、石、水泥無法攪拌均勻，混凝土也沒有流動性，難以成型。用于制作混凝土的砂、石、水泥，需要盡可能接近圓形的外表形狀，易于滾動；顆粒表面光滑平整，凹凸少，不易吸附水分。這些要求都是希望能夠用最少的水分得到混凝土成型所需要的流動性，提高混凝土的密實度。用微顆粒固體廢棄物材料取代砂、石制作混凝土時，從成本考慮，無法對微顆粒固體廢棄物進行再加工。這些微顆粒固體廢棄物顆粒形狀不規則，表面凹凸不平，與常用的砂石材料相比，具有巨大的比表面積。本技術的優點：本技術通過將空氣或者是氮氣壓入水中，形成無數2～30納米直徑微氣泡。利用微氣泡分散水分子，帶動水分子運動；利用微氣泡在微顆粒表面的吸附作用，釋放顆粒間間隙水；利用微氣泡在水分子中的潤滑作用，提高混凝土的和易性。微氣泡的導入有效降低了微顆粒固體廢棄物對水分的吸附，提高了混凝土的和易性，可有效降低水灰比，保證混凝土具有充分的強度。在曝氣的同時，通過添加表面活性劑，降低水的表面張力，可有效減小微氣泡直徑，提高微氣泡在水中的滯留時間；通過添加微顆粒表面改性劑，可以改變微顆粒表面電荷形狀，降低微顆粒對水分的吸附能力，促進微顆粒之間相互分散。本技術通過在混凝土攪拌用水管理系統中加入曝氣的儲水罐，將原有混凝土攪拌用水從普通水分子大團簇結構水改為水、氣、表面活性劑混合體結構，降低了水分子團簇結構，提高了水對微顆粒的分散性，提高了混凝土的和易性，降低了水灰比，對混凝土攪拌用水進行了革命性改變。本技術通過對攪拌用水物化形狀的改變，使得過去無法作為混凝土材料利用的具有巨大比表面積的微顆粒固體廢棄物能夠作為混凝土材料加以利用。進一步儲水罐具有獨立的水計量裝置和外加劑計量投放裝置以及外加劑分散裝置。納米曝氣裝置產生的氣體直徑為2～500μm。納米曝氣裝置導入的氣體可以是空氣，也可以是純度為98％～99.9％的氮氣。儲水罐內設置的分散裝置優選為機械+超聲波攪拌裝置，提本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種微顆粒分散用水系統，其特征在于，包括帶有進水管道的儲水罐，用于加入外加劑的第一管道，納米曝氣裝置的進氣管，沒入儲水罐液面以下的分散裝置，以及向攪拌機供水的出水管；所述進氣管下方末端沒入儲水罐液面以下。

【技術特征摘要】
1.一種微顆粒分散用水系統，其特征在于，包括帶有進水管道的儲水罐，用于加入外加劑的第一管道，納米曝氣裝置的進氣管，沒入儲水罐液面以下的分散裝置，以及向攪拌機供水的出水管；所述進氣管下方末端沒入儲水罐液面以下。2.根據權利要求1所述的微顆粒分散用水系統，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：江東，王浩，張軍，陳榮超，
申請(專利權)人：佛山水木金谷環境科技有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東,44