[發明專利]一種多孔功能載體制備器及其制備污水處理用多孔高分子有機載體的方法

有效

• 申請號: 201410032791.6
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103787509A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 蔣靜智;崔海亭;郭建博
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明專利涉及一種多孔功能載體制備器和及其采用該設備制備污水處理用多孔高分子有機載體的方法。?

背景技術

化工、制藥、印染等行業排放的廢水中，含有大量的難降解有機物,如鹵代及含氮芳香化合物等，被排放到自然環境中，呈現長期殘留性和高毒性等特點。難降解有機物的處理有物理、化學和生物法，其中生物處理工藝（尤其厭氧—好氧工藝）被認為是最經濟有效的技術之一。有些結構簡單的芳香化合物可直接厭氧生物礦化，但一些難降解有機物的厭氧生物降解速率慢，是難降解有機物完全生物降解的瓶頸。為了促進體系的生物降解性能，目前常采取2種強化方式：（1）向體系投加生物易降解物質，通過共代謝機制加速難降解有機污染物降解；（2）向體系投加高效降解優勢菌種，通過生物強化技術加速難降解有機物污染降解。目前國內外開展的氧化還原介體催化難降解有機物的研究，是加速難降解有機物降解的有效途徑，也是目前研究的熱點問題。?

研究表明具有醌類結構的許多化合物作為非水溶性氧化還原介體可促進污染物的化學和生物轉化。目前國內外有關實驗證實了醌類化合物可以催化硝基芳香化合物的化學還原，而且一些研究者也已經證明了一些醌類化合物作為氧化還原介體可催化強化偶氮染料和多鹵代烴的厭氧生物還原。但是目前非水溶性醌類化合物作為氧化還原介體尚存在著嚴重的弊端，即這些非水溶性的醌類化合物會隨出水而流失，從而造成二次污染，雖然作為介體僅需較少量就會產生較好的催化效果，但是持續不斷的注入也就意味持續不斷的流出，其所造成的二次污染是不容忽視的。因此，理想的對策應對該還原介體進行固定化即多孔載體且能重復利用。?

無機載體固定化載體效果差。對于有機高分子載體,由于生物親和性好,固定牢，結構可調控,固定化效果好,特別受到人們的關注。現有多孔載體的制備方法是基于溶膠-凝膠法、快速攪拌法和溶膠擠出法等。?

但這些方法由于其本身的缺點而在污水處理多孔載體制備方面存在著某些限制，比如以上三種方法均需添加制孔劑或交聯劑，這些制孔劑和交聯劑的添加有時會對微生物產生一定的毒性，削弱污水處理效果。另外，以上三種方法制備周期均較長，長者達10天左右，最短也需24h以上。三是，這些方法在制備多孔載體過程中，大部分需要長時間高速攪拌，使溶液混合均勻以得到分布均勻的孔結構，對孔徑、孔隙率和孔結構的形成難以有效控制。?

發明內容

本發明專利的目的在于提供一種多孔功能載體制備器，其特征在于包括以下裝置，CO₂氣瓶（1），隔膜壓縮機（2），高壓釜水浴槽（3），高壓釜（4），分離釜水浴（5）和分離釜（6），?

所述高壓釜（4）的下部具有CO₂氣體入口（4-1），上部具有氣體出口（4-2），?

所述CO₂氣瓶（1）通過隔膜壓縮機（2）由CO₂氣體入口（4-1）向高壓釜（4）內吹入CO₂氣體，所述高壓釜（4）位于高壓釜水浴（3）中，高壓釜（4）與分離釜（6）相連，該分離釜（6）位于分離釜水浴（5）中，所述高壓釜（4）中的氣體通過氣體出口（4-2）進入分離釜（6）中，該分離釜具有溶劑出口（6-1）和CO₂氣體出口（6-2）。?

一種采用如前所述的多孔功能載體制備器制備污水處理用多孔高分子有機載體的方法，其特征在于該方法包括以下步驟：?

步驟一：?

稱取一定質量的聚合物、非水溶性醌類介體和惰性添加劑一起溶入溶劑中制成5%-50%的溶液或懸浮液。其中聚合物的量大于等于5%，非水溶性醌類介體的量小于等于50%，惰性添加劑的量為0-25%。?

步驟二：?

將步驟一所制得的溶液慢慢倒入預先制備好的一定形狀的模具容器中，然后將盛有溶液的模具容器放入已升至30-60℃的高壓釜（4）中，密封高壓釜，然后通入CO₂，使得高壓釜（4）內的壓力達到6-30MPa。?

步驟三：?

高壓釜（4）內保持步驟二中的溫度并保壓30min-120min。?

步驟四：?

開啟高壓釜（4）的氣體出口（4-2），同時開啟隔膜壓縮機，使CO₂以10-40kg/h的流速通入高壓釜（4）洗滌或干燥高壓釜中的材料。高壓釜中流出的CO2引入分離釜，通過溶劑出口（）6-1回收有機溶劑，CO2通過CO2氣體出口（6-2）排空或循環利用。?

步驟五：?