[發明專利]一種生物磁性樹脂的制備方法及其在微污染水體處理中的應用

有效

• 申請號: 202011061181.0
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112174339B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 姜筆存;楊軍;陶胡進;王強;萬成;劉潤澤;周峰
• 申請（專利權）人: 南京環保產業創新中心有限公司
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C08F220/32;C08F212/36;C08F2/44;C08K3/22;C02F101/30;C02F101/16;C02F101/20
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 蔣海軍;吳雪健

本發明公開了一種生物磁性樹脂的制備方法及其在微污染水體處理中的應用，屬于微污染水體處理技術領域。通過將微生物定植負載在磁性樹脂上，使得磁性樹脂不僅具有富集微量污染物的能力，而且可以利用微生物的代謝活動，實現樹脂吸附的污染物的降解，提高磁性樹脂對污染物的去除率；并由于樹脂的微生物降解作用，釋放樹脂的活性位點，實現樹脂的自凈功能，避免樹脂吸附飽和后的酸堿再生過程。

技術領域

本發明屬于微污染水體處理技術領域，更具體地說，涉及一種生物磁性樹脂的制備方法及其在微污染水體處理中的應用。

背景技術

隨著工業化進程發展和城市規模的擴大，人類生產生活過程中排放的污染物對自然水體造成了巨大影響，導致水體中有機物、氨氮、重金屬等污染物濃度大幅提高，形成微污染水體。針對微污染水體中的污染物，可使用樹脂吸附的方法來處理。經檢索發現，基于磁性樹脂的新型水處理技術已被成功應用于城市生活污水的深度處理及回用中。

例如，專利公布號為CN101781437A，公布日為2010年7月21日的中國發明專利申請，該發明公開了一種磁性丙烯酸系強堿陰離子交換微球樹脂及其制備方法，該磁性樹脂主要依賴離子交換作用對水體中的負電性有機污染物進行去除。然而，該磁性樹脂對于再生水中所存在的大量微污染有機物如內分泌干擾物等弱極性或非極性的有機物去除效果較差，同時，再生水中另一高毒性的物質重金屬都是以正電形式存在，難以與該樹脂發生作用。為此，盡管該技術能大大降低城市污水生化出水的色度及總有機物含量，但對其中高毒性的物質產生的效果較弱。

又例如，專利公布號為CN103497281A，公布日為2014年1月8日的中國發明專利申請，公開了一種弱酸修飾高比表面積磁性樹脂、其制備方法及其高效凈化微污染水體的方法。該方法制備的樹脂既具有較高的比表面積，同時具有豐富的羧基基團，相比現有磁性丙烯酸系離子交換樹脂，該樹脂不僅能夠去除離子態污染物，同時對水體中分子態污染物具有較好的去除作用，并且還能夠通過離子交換作用對水體中重金屬離子有著較高的吸附能力。但是，一般的樹脂吸附方法仍存在吸附效率有限、吸附飽和后需頻繁再生、樹脂易流失等問題。

發明內容

1.要解決的問題

針對現有技術中樹脂吸附處理微污染水體存在樹脂吸附效率有限、樹脂再生頻繁、樹脂易流失等問題，本發明提供一種生物磁性樹脂的制備方法及其在微污染水體處理中的應用。通過將微生物定植負載在磁性樹脂上，使得磁性樹脂不僅具有富集微量污染物的能力，而且可以利用微生物的代謝活動，實現樹脂吸附的污染物的降解，提高磁性樹脂對污染物的去除率；并由于樹脂的微生物降解作用，釋放樹脂的活性位點，從而實現樹脂的自凈功能，避免了樹脂吸附飽和后的酸堿再生過程。

2.技術方案

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

本發明的一種生物磁性樹脂的制備方法，包括以下步驟：

S10、制備水相：將水性分散劑加入水中，加熱溶解并攪拌均勻，得到水性分散劑溶液；

S20、制備油相：將有機單體甲基丙烯酸縮水甘油酯、交聯劑二乙烯苯、致孔劑環己醇、有機相分散劑鈦酸酯、引發劑過氧化苯甲?；旌喜嚢杈鶆?，使其充分溶解，得到油相；

S30、混合反應：向步驟S20得到的油相中加入Fe₃O₄顆粒，攪拌，得到懸浮有Fe₃O₄顆粒的油相，而后將懸浮有Fe₃O₄顆粒的油相加入到步驟S10得到的水相中，攪拌，并加熱進行反應，得到磁性樹脂；

S40、微生物負載：將微生物與步驟S30得到的磁性樹脂混合均勻，并加入生理鹽水使磁性樹脂浸沒，通入空氣，進行微生物培養，得到微生物負載的生物磁性樹脂。

優選地，步驟S10中，水性分散劑為聚乙烯醇、明膠、纖維素中的一種或多種。