CN103693760B

CN103693760B - 一种缓释填料及其制备方法

Info

Publication number: CN103693760B
Application number: CN201410026684.2A
Authority: CN
Inventors: 王俊川; 雷斌; 夏天华; 苏素贞
Original assignee: XIAMEN VISBE MEMBRANE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: XIAMEN VISBE MEMBRANE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2034-01-21
Also published as: CN103693760A

Abstract

本发明公开了一种缓释填料，其特征在于：所述的缓释填料按重量百分比由以下组分组成：热塑性树脂材料20-50%，无机碳材料20-40%，粘结剂10-30%，聚菌剂10-25%，助控剂3-10%，表面活性剂0.5-2%。本发明还包括上述缓释填料的制备方法。本发明所述的缓释填料具有较大的比表面积、具有良好的亲水性、抗毒性和生物亲和性，使其表面可以附着大量的高活性微生物；同时该填料在水解酸化初期还会逐步释放出微生物生长与繁殖所需的营养物质，提高微生物的活性，解决水解酸化过程中挂膜启动速率慢的缺点；该缓释填料用于水解酸化时具有较高的处理效率和较好的处理效果。

Description

一种缓释填料及其制备方法

技术领域

本发明涉及水处理用填料领域，特别涉及一种缓释填料及其制备方法。

背景技术

填料作为微生物赖以生长繁殖的载体，水解酸化技术的核心之一。其材质组成和表面积大小将会直接影响填料表面微生物的附着、生长、繁殖和活性，进而影响微生物的挂膜速率和污水降解效率。常规的生物填料由于亲水性不好和抗毒性不佳，造成微生物挂膜速度慢，微生物活性低等缺点，从而直接影响水解酸化处理效果。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种挂膜快、微生物量多、亲水性好和抗毒性高的缓释填料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：一种缓释填料，其特征在于：所述的缓释填料按重量百分比由以下组分组成：热塑性树脂材料20-50%，无机碳材料20-40%，粘结剂10-30%，聚菌剂10-25%，助控剂3-10%，表面活性剂0.5-2%。

进一步，所述热塑性树脂材料为聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚苯醚(PPO)、聚砜(PSF)、橡胶中的一种或多种。

进一步，所述无机碳材料为石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维、活性炭粉末中的一种或多种。

进一步，所述粘结剂为酚醛、乙烯聚合物、含酯型大分子单体、(甲基)丙烯酸单体中的一种或多种。

进一步，所述聚菌剂为壳聚糖、木质素、甲壳素中的一种或多种。

进一步，所述助控剂为聚乙烯醇-硼酸交联物、硅藻土、木屑中的一种或多种。

本发明还包括上述缓释填料的制备方法，其特征在于：将热塑性树脂材料、无机碳材料、粘结剂、聚菌剂、助控剂、表面活性剂按比例进行搅拌混合，将混匀后的混合物移入双螺杆注塑机中通过模具挤出成型，并于马弗炉中进行升温焙烧，最终制得缓释填料。

优选的，所述焙烧温度为450-600℃，优选500-550℃。

采用上述技术方案，本发明所述的缓释填料及其制备方法，缓释填料具有较大的比表面积、具有良好的亲水性、抗毒性和生物亲和性，使其表面可以附着大量的高活性微生物；同时该填料在水解酸化初期还会逐步释放出微生物生长与繁殖所需的营养物质，提高微生物的活性，解决水解酸化过程中挂膜启动速率慢的缺点；该缓释填料用于水解酸化时具有较高的处理效率和较好的处理效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。

本发明所述的缓释填各组分的用途如下：料热塑性树脂材料、无机碳材料用于形成填料的骨架，提高比表面积；粘结剂用于将各组分粘结在一起，聚菌剂在生物酶的作用下，缓慢释放生物生长所需要的营养成分，提高微生物的活性；助控剂用于控制聚菌剂缓慢释放营养成分，表面活性剂促进各组分的结合。

实施例1：按下述重量百分比进行配料，其中聚苯乙烯40%，活性炭32%，乙烯聚合物13%，壳聚糖11%，硅藻土3%，表面活性剂1%；将混匀后的混合物移入特制注塑机中通过模具挤出成型，并于马弗炉中进行程序升温焙烧，焙烧温度450℃，最终制成所需形状的缓释填料，其密度为0.893g/cm3。

实施例2：按下述重量百分比进行配料，其中聚氯乙烯45%，碳纳米管31%，酚醛10%，木质素12%，木屑1.5%，表面活性剂0.5%；将混匀后的混合物移入特制注塑机中通过模具挤出成型，并于马弗炉中进行程序升温焙烧，焙烧温度520℃，最终制成所需形状的缓释填料，其密度为0.891g/cm3。

实施例3：按下述重量百分比进行配料，其中聚酰胺50%，碳纳米纤维20%，乙烯聚合物10%、含酯型大分子单体5%，甲壳素10%，硅藻土3%，表面活性剂2%；将混匀后的混合物移入特制注塑机中通过模具挤出成型，并于马弗炉中进行程序升温焙烧，焙烧温度600℃，最终制成所需形状的缓释填料，其密度为0.793g/cm3。

实施例4：按下述重量百分比进行配料，其中聚甲醛20%，石墨烯40%，丙烯酸单体15%，壳聚糖14%，聚乙烯-硼酸交联物10%，表面活性剂1%；将混匀后的混合物移入特制注塑机中通过模具挤出成型，并于马弗炉中进行程序升温焙烧，焙烧温度550℃，最终制成所需形状的缓释填料，其密度为0.692g/cm3。

实施例5：按下述重量百分比进行配料，其中聚碳酸酯30%，活性炭25%，酚醛10%、乙烯聚合物20%，壳聚糖9%，硅藻土4.5%，表面活性剂1.5%；将混匀后的混合物移入特制注塑机中通过模具挤出成型，并于马弗炉中进行程序升温焙烧，焙烧温度450℃，最终制成所需形状的缓释填料，其密度为1.233g/cm3。

实施例6：按下述重量百分比进行配料，其中聚苯醚30%，碳纳米纤维20%，乙烯聚合物20%，壳聚糖5%、木质素10%、甲壳素10%，木屑1%、硅藻土2%，表面活性剂2%；将混匀后的混合物移入特制注塑机中通过模具挤出成型，并于马弗炉中进行程序升温焙烧，焙烧温度520℃，最终制成所需形状的缓释填料，其密度为0.863g/cm3。

实施例7：按下述重量百分比进行配料，其中聚砜40%，活性炭20%、碳纳米纤维12%，酚醛13%，木质素2%、甲壳素9%，聚乙烯醇-硼酸交联物1%、硅藻土2%，表面活性剂1%；将混匀后的混合物移入特制注塑机中通过模具挤出成型，并于马弗炉中进行程序升温焙烧，焙烧温度500℃，最终制成所需形状的缓释填料，其密度为0.573g/cm3。

实施例8：按下述重量百分比进行配料，其中聚苯乙烯50%，活性炭20%，乙烯聚合物15%，壳聚糖5%、木质素5%，聚乙烯醇-硼酸交联物1%、硅藻土1%、木屑1%，表面活性剂2%；将混匀后的混合物移入特制注塑机中通过模具挤出成型，并于马弗炉中进行程序升温焙烧，焙烧温度550℃，最终制成所需形状的缓释填料，其密度为0.733g/cm3。

实施例9：采用本发明制得的缓释填料用于腈纶化工污水的厌氧水解酸化，取得了良好的效果，第二天即有明显的生物膜生成，进水COD为240mg/L，出水COD＜50mg/L，达到国家标准；而采用普通的生物填料进行相同的腈纶化工污水的厌氧水解酸化，第6天才有明显的生物膜生成，进水COD为240mg/L，出水COD＞90mg/L，无法达到国家标准。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims

1.一种缓释填料的制备方法，其特征在于：所述的缓释填料按重量百分比由以下组分组成：热塑性树脂材料20-50%，无机碳材料20-40%，粘结剂10-30%，聚菌剂10-25%，助控剂3-10%，表面活性剂0.5-2%；所述热塑性树脂材料为聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶中的一种或多种；所述无机碳材料为石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维中的一种或多种；将所述的热塑性树脂材料、无机碳材料、粘结剂、聚菌剂、助控剂、表面活性剂按比例进行搅拌混合，将混匀后的混合物移入双螺杆注塑机中通过模具挤出成型，并于马弗炉中进行升温焙烧，最终制得缓释填料；所述粘结剂为酚醛、乙烯聚合物、含酯型大分子单体、丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体中的一种或多种；所述聚菌剂为木质素、甲壳素中的一种或多种；所述助控剂为聚乙烯醇-硼酸交联物、硅藻土、木屑中的一种或多种；所述焙烧温度为450-600℃。

2.根据权利要求1所述的一种缓释填料的制备方法，其特征在于：所述焙烧温度为500-550℃。