[發明專利]添加功能化磁性微球利用MBR進行煤制氣廢水處理的方法

在審

• 申請號: 201810548348.2
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108751397A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 高放;劉洋;邢林林;馬寧平;張志剛;姚慶;覃軍;劉廣海;曹春雷
• 申請（專利權）人: 北京北華中清環境工程技術有限公司;內蒙古北控京泰能源發展有限公司
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F103/34
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;周敏毅

1.添加功能化磁性微球利用MBR進行煤制氣廢水處理的方法，其特征在于：所述的方法是將所述的功能化磁性微球與活性污泥一起加入MBR中，在增強膜表面氣液湍動的情況下進行煤制氣廢水的生化處理。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的功能化磁性微球帶有強正電荷，以Fe₃O₄為核心，外圍包覆有機聚合膜材及表面功能化的有機物。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述的功能化磁性微球的平均粒徑為8-15μm；所述的有機聚合膜材選自聚(乳酸-乙二醇)、聚乙烯二甲基丙烯酸酯以及聚二乙烯基苯中的一種或幾種的組合；所述的表面功能化的有機物選自聚N-異丙基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸二甲胺以及聚N,N-二甲基丙烯酰胺中的一種或幾種的組合。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的功能化磁性微球的制備方法包括如下步驟：

(1)在氮氣保護下，在含FeCl₂和FeCl₃的溶液中加入氨水，攪拌反應得Fe₃O₄顆粒；

(2)將Fe₃O₄顆粒作為功能化磁性微球單元，在超聲振蕩下加入四氫呋喃水溶液制成Fe₃O₄磁液體；

(3)將有機聚合膜材及表面功能化的有機物加入有機溶劑中制成有機相；

(4)將Fe₃O₄磁液體加入有機相中超聲乳化，形成復合液C1；

(5)在復合液C1中加入去離子水再乳化，形成復合液C2；

(6)在復合液C2中加入去離子水室溫攪拌固化并用去離子水洗滌，得到表面帶有強正電荷的功能化磁性微球。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：

步驟(1)中，所述的含FeCl₂和FeCl₃的溶液中FeCl₂和FeCl₃的濃度分別為1-1.5mol/L和2-3mol/L，所述的氨水的質量百分比濃度為5％-15％，所述的含FeCl₂和FeCl₃的溶液與所述的氨水的混合體積比為1:1-1:3，攪拌轉速為100-500r/min，攪拌時間為20-40min，得到的Fe₃O₄顆粒的平均粒徑為5-10nm；

步驟(2)中四氫呋喃水溶液的質量百分比濃度為0.5％-2％，形成的Fe₃O₄磁液體的濃度為5-10g/L；

步驟(3)中有機聚合膜材與表面功能化的有機物的質量比為50:1-500:1，所述的有機溶劑選自乙酸乙酯、乙酸丙酯以及油酸中的一種或幾種的組合，所述的有機聚合膜材的分子量為30000-50000；

步驟(4)中Fe₃O₄磁液體與有機相的混合體積比為1:3-1:5，超聲乳化時間為15-25s；

步驟(5)中復合液C1與復合液C2的體積比為1:5-1:10，再乳化時間為60-90s；

步驟(6)中復合液C2與去離子水的混合體積比為1:20-1:50，固化時間為10-15min，攪拌轉速為12000-18000r/min。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的MBR處理煤制氣廢水時添加的所述的功能化磁性微球的濃度為100-500mg/L。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步驟：

(1)將所述的功能化磁性微球、所述的活性污泥、所述的煤制氣廢水加入MBR內；

(2)開啟曝氣裝置，待MBR內污染物濃度降到生化出水值后，開啟自吸泵進水，使MBR連續運行，運行過程中對活性污泥的形態和MBR的跨膜壓差進行監測。