[發明專利]去除水體油污用漂浮型光自潔微生物固載膜及制備方法

無效

• 申請號: 201310638067.3
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103641243A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 潘超;胡玉才
• 申請（專利權）人: 大連海洋大學;潘超
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/00
• 代理公司: 大連非凡專利事務所 21220
• 代理人: 閃紅霞

技術領域

本發明涉及一種去除水體油污用微生物固載膜及制備方法，尤其是一種集油污吸附、微生物催化和光催化技術于一體，可降低微生物與油污的傳質阻力、有效提高石油降解微生物的催化活性及油污去除率且具有光自潔功能的去除水體油污用漂浮型光自潔微生物固載膜及制備方法。

背景技術

目前，對于水體油污的處理方法有物理法、生物法和光催化法等等。

物理法是采用吸油氈對漂浮在水面的油污進行吸附，但現有的吸油氈吸附能力不強，吸油后處理比較繁瑣，循環使用次數低，加大了油污處理成本。

生物法是利用高效石油降解菌，如假單胞菌屬（Pseudomonas），弧菌屬（Vibrio），不動桿菌屬（Acinetobacter），黃桿菌屬（Flavobacterium），無色桿菌屬（Achromobacter），產堿桿菌屬（Alcaligenes），腸桿菌科（Enterobacteriaceae），棒桿菌屬（Coryhebacterium），節桿菌屬（Arthrobacter）或芽孢桿菌屬（Bacillus）等催化處理水體油污，具有無二次污染、高效、環保等優點，已成為當前水處理研究的熱點。以往生物法是將菌液潑灑在開放的水面上，但是開放的水面由于風浪、潮流等作用，微生物或添加的營養容易被稀釋或沖刷，因此很難將營養、微生物與油緊密接觸并使其保持在一定的濃度范圍內，實施起來比較困難。為此，現有生物法是采用固定化微生物技術，即將高效石油降解微生物定位于限定的區域內，如將菌固定在秸稈上，或將菌與大型藻類結合，有效克服游離的微生物在水體溢油污染生物修復過程中容易流失等問題，提高微生物適應水體復雜環境的能力，進而提高溢油修復效果。但是，現有固定化微生物技術并不能重復使用，依然存在著成本高的問題。

光催化法是近年來新興的水體油污處理技術，是利用太陽能作能源，通過紫外光激化由水分子引發出電子而產生OH游離基的活性氧，OH游離基的反應性非常高，可將達到光催化劑表面的油污等有機物質進行氧化分解，最終變為無害的CO₂和水。無需使用藥劑且處理過程沒有二次污染。但目前該技術中所采用的光催化劑均為TiO_2、ZnO、NiO或CuO等納米粉體，極易隨著波浪分散在水體中，導致回收困難，成本增加。

發明內容

本發明是為了解決現有技術所存在的上述問題，提供一種集油污吸附、微生物催化和光催化技術于一體，可降低微生物與油污的傳質阻力、有效提高石油降解微生物的催化活性集油污去除率具有光自潔功能的去除水體油污用漂浮型光自潔微生物固載膜及制備方法。

本發明的技術解決方案是：一種去除水體油污用漂浮型光自潔微生物固載膜，由靜電紡絲納米纖維構成，其特征在于：所述靜電紡絲納米纖維為同軸三層結構，從里至外依次為微生物層、多孔聚合物層和光催化層。

一種如上所述去除水體油污用漂浮型光自潔微生物固載膜的制備方法，其特征在于按如下步驟進行：

a.?將高效石油降解菌屬活性菌液加入到質量百分比濃度為5%~20%親水性聚合物溶液中，菌液的體積百分比濃度為0.01~0.5%，震蕩搖勻至菌液均勻分散；

b.?將親油性聚合物溶于有機溶劑中，配制濃度為質量百分比濃度為5~30%的溶液，室溫下磁力攪拌1~2h；

c．將a、b步驟的溶液分別灌制到兩噴頭同軸電紡裝置中，以a步驟所得溶液為內核、b步驟所得溶液為外層，高壓電源正、負極分別接不銹鋼噴頭和鋁箔，不銹鋼噴頭到滾筒的距離為5-30?cm，噴射電壓為3-30?KV，滾筒轉數為300-2000?rpm/min，推進速度為0.1-5?ml/h，得到微生物@多孔聚合物的同軸核殼納米纖維膜；

d.?將所得到的同軸核殼納米纖維膜浸于具有光催化效應的半導體溶膠液中0.5-2?h，半導體納米粒子靜電組裝在纖維外表面，形成具有光自潔作用的光催化層。

所述親水性聚合物為聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮或聚丙烯酰胺。

所述親油性聚合物聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲脂、聚偏氟乙烯或聚甲基硅氧烷。

所述的有機溶劑為二甲基甲酰胺、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亞砜。