[發(fā)明專利]一種磁性微生物載體及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201310284367.6 | 申請(qǐng)日： | 2013-07-08 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN103351062A | 公開(kāi)（公告）日： | 2013-10-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 洪俊明;李偉博 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 華僑大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C02F3/34 | 分類號(hào)： | C02F3/34 |
| 代理公司： | 泉州市文華專利代理有限公司 35205 | 代理人： | 陳雪瑩 |
| 地址： | 362000 福*** | 國(guó)省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 磁性 微生物 載體 及其 制備 方法 | ||
【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種磁性微生物載體及其制備方法。
【背景技術(shù)】
生物膜法、活性污泥-生物膜法工藝中以載體作為固定化微生物的場(chǎng)所，具有較高的生物富集度。常用的生物載體有玻璃材料、沸石、陶粒、活性炭、硅藻土、各類樹(shù)脂、塑料、纖維等。但是這些載體只能在載體的表面形成生物膜，生物量相對(duì)較少，微生物環(huán)境相對(duì)單一，同時(shí)存在強(qiáng)度不夠、耐磨性差、比表面積小、生物穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。
磁場(chǎng)效應(yīng)可大大提高廢水的生物降解效率。磁場(chǎng)強(qiáng)化廢水生物處理的可能機(jī)理是：反應(yīng)器中的有機(jī)污染物在弱磁場(chǎng)的作用下，通過(guò)磁力鍵、磁力、洛侖茲力和磁致膠體效應(yīng)等作用經(jīng)磁聚、吸附、富集到磁性生物填料表面；氧是順磁性物質(zhì)，曝氣時(shí)會(huì)在磁場(chǎng)作用下被吸附到生物填料附近，增大填料表面的氧濃度，促進(jìn)好氧生物的繁殖。另外弱磁場(chǎng)還有可能誘導(dǎo)微生物的活性和酶活性。對(duì)于細(xì)菌和微生物通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)它們具有抑制(未死亡的微生物具有更強(qiáng)的活性)或激發(fā)作用，能增強(qiáng)微生物的活性，提高微生物處理廢水的效果。但是較高的磁性會(huì)抑制微生物的代謝繁殖，弱化對(duì)污水的處理效果。
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題之一，在于提供一種磁性微生物載體，能夠解決現(xiàn)有多孔載體不能有效固定微生物和載體中難以形成多樣化環(huán)境等問(wèn)題。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問(wèn)題之一的：
一種磁性微生物載體，所述磁性微生物載體為以一種具有具有磁性的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高分子聚合物，所述高分子聚合物為聚乙烯醇縮甲醛，所述聚乙烯醇縮甲醛通過(guò)復(fù)合增強(qiáng)組分發(fā)泡改性，且還包含包硅磁粉，所述復(fù)合增強(qiáng)組分為活性炭微粒、硅藻土、高嶺土、粉煤灰、親水二氧化硅中的至少一種。
進(jìn)一步地，制備所述磁性微生物載體所用的原料及其含量如下：
聚乙烯醇PVA：3.81～9.62wt.%；
復(fù)合增強(qiáng)組分：2.25～17.33wt.%；復(fù)合增強(qiáng)組分粒徑：10-300μm；
40%的甲醛：3.1～8.21wt.%；
乙二醇：4.23～10.46wt.%；
淀粉：0.38～0.96wt.%；
水：40.30～90.30wt.%；
包硅磁粉：1.67%～2.5%；
所述包硅磁粉即硅包裹四氧化三鐵粉末。
進(jìn)一步地，所述磁性微生物載體所具有的磁性強(qiáng)度為0.15～0.25emu/g。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題之二，在于提供一種磁性微生物載體的制備方法，制備過(guò)程簡(jiǎn)單易操作，制備出的磁性微生物載體能夠解決現(xiàn)有多孔載體不能有效固定微生物和載體中難以形成多樣化環(huán)境等問(wèn)題。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問(wèn)題之二的：
一種磁性微生物載體的制備方法，所述制備方法步驟如下：
步驟10、將淀粉、聚乙烯醇水溶液置于90℃的水浴中，機(jī)械攪拌至溶解，再加入乙二醇、硫酸作為酸催化劑；
步驟20、將上述溶液在65℃下攪拌均勻，緩慢加入甲醛，以及加入復(fù)合增強(qiáng)組分，同時(shí)迅速提高攪拌速度，控制反應(yīng)時(shí)間20min，然后加入包硅磁粉，攪拌10min，形成泡沫溶液；
步驟30、將泡沫液體澆注入模具內(nèi)，在55-75℃條件下反應(yīng)18-22h左右，即得由聚乙烯醇和甲醛縮聚反應(yīng)形成的磁性微生物載體。
進(jìn)一步地，制備所述磁性微生物載體所用的原料及其含量如下：
聚乙烯醇PVA：3.81～9.62wt.%；
復(fù)合增強(qiáng)組分：2.25～17.33wt.%；復(fù)合增強(qiáng)組分粒徑：10-300μm；
40%的甲醛：3.1～8.21wt.%；
乙二醇：4.23～10.46wt.%；
淀粉：0.38～0.96wt.%；
水：40.30～90.30wt.%；
包硅磁粉：1.67%～2.5%；
所述包硅磁粉即硅包裹四氧化三鐵粉末，所述復(fù)合增強(qiáng)組分為活性炭微粒、硅藻土、高嶺土、粉煤灰、親水二氧化硅中的至少一種。
進(jìn)一步地，所述包硅磁粉粉末的制備方式如下：將四氧化三鐵粉末在超聲攪拌的條件下分散，緩慢加入1mol/L的硅酸鈉，并用硫酸調(diào)節(jié)pH=8-10之間，35-45℃的條件下反應(yīng)3-4h后，烘干得包硅磁粉。
進(jìn)一步地，所述磁性微生物載體所具有的磁性強(qiáng)度為0.15～0.25emu/g。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
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