[發明專利]一種水處理用復合材料

有效

• 申請號: 201210145432.2
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN103387285A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 陳鵬;陳學軍;凌東鷹;顧群;李佳靈
• 申請（專利權）人: 寧波天安生物材料有限公司
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于水處理材料技術領域，具體涉及一種水處理用復合材料。

背景技術

隨著工農業發展，許多國家和地區的水體都受到硝酸鹽污染，導致“致癌、致變、致畸”等潛在危險。我國主要水系、湖泊和地下水的污染指標中均含有總氮，而且硝酸鹽作為其中的重要指標，連年持續升高。由于地表水或地下水中的有機碳含量較低，不能滿足生物反硝化脫氮對碳源的需求，為此必須添加額外的碳源。

當前已報道的液體或固體碳源，如甲醇、乙醇、纖維素等，均存在投放量不可控、反硝化效率低、造成二次污染等問題。近年來利用合成聚合物作為固體碳源，取得了一定進展。如公開號為CN101456623A的中國發明專利公開了一種利用聚乳酸（PLA）作為碳源和生物膜載體的脫氮方法。文獻（Appl.?Microbiol?Biotechnol?2003;61:103-109）報道，聚羥基鏈烷酸酯（PHA）均聚物或共聚物可通過為水中的反硝化菌提供有機碳源而起到脫氮作用。但目前在水處理中使用的合成聚合物（PLA、PHA等）均為顆粒狀，盡管能在其表面形成菌膜，但顆粒的比表面積小，處理效率低、可控性差、難以回收，也不適宜于在大面積水體中應用。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種水處理用復合材料，通過采用具有特定組分和結構的織物、無紡布或氈作為固體碳源和生物膜載體，不僅提高了水處理效率，而且投放量可控，處理后可回收，有利于降低成本，也不會造成二次污染。

本發明的水處理用復合材料為復合纖維編織成的織物，或由復合纖維構成的無紡布或氈；

所述的復合纖維由連續的支撐材料和碳源材料構成，碳源材料完全或部分包覆在支撐材料外，或支撐材料和碳源材料并列設置；

作為優選，復合纖維為皮芯結構，芯層采用支撐材料，皮層采用碳源材料，所述的皮芯結構為同心或偏心的皮芯結構；

作為優選，復合纖維中的支撐材料為異形纖維，碳源材料包覆在支撐材料外。

所述的支撐材料為熔融指數為9～41g/10min的聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）中的一種或多種，或以上物質的熔點為120～260℃的共聚物；

所述的碳源材料為物質A，或物質A與物質B的混合物，混合物中物質B的重量含量小于等于95﹪；所述的物質A具有如下結構通式：

式中：R₁為H或甲基CH₃或乙基C₂H₅；R₂為H或甲基CH₃或乙基C₂H₅或丙基C₃H₇；m1為1或2；m2為1或2；x為0或200～25000的任意自然數，y為?0或200～25000的任意自然數，且x、y不同時為0；

所述的物質B為聚乳酸（PLA）、淀粉、纖維素、色粉中的一種或多種；

所述的聚乳酸的重均分子量為6～18萬，其中的L旋光異構體摩爾含量為42～99﹪；

所述的淀粉為馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉中的一種；

所述的纖維素為竹粉、稻秸粉、麥稈粉中的一種；

作為優選，物質A為聚3-羥基丁酸酯（P-3HB），其重均分子量為9～105萬（此時，通式中R₁為甲基CH₃、m1為1、x為200～25000的任意自然數、y為0）；

作為優選，物質A為聚4-羥基丁酸酯（P-4HB），其重均分子量為9～110萬（此時，通式中R₁為H、m1為2、x為200～25000的任意自然數、y為0）；

作為優選，物質A為聚3-羥基戊酸酯（P-3HV），其重均分子量為9～105萬（此時，通式中R₁為乙基C₂H₅、m1為1、x為200～25000的任意自然數、y為0）；

作為優選，物質A為聚3-羥基丁酸-4-羥基丁酸共聚酯（P-3HB-4HB），其重均分子量為9～105萬，其中的4-羥基丁酸酯（P-4HB）的摩爾含量為1～45﹪（此時，通式中R₁為甲基CH₃、R₂為H、m1為1、m2為2、x和y均為200～25000的任意自然數）；