CN107930409A - 一种多孔生物膜载体及其生物膜组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多孔生物膜载体及其生物膜组件。本发明一种多孔生物膜载体，采用可微生物降解的聚乳酸材料作为基质相，采用熔融纺丝‑拉伸制膜技术制备聚乳酸中空纤维膜，所述聚乳酸中空纤维膜成膜体系的质量百分数为：聚乳酸20‑50％、无机粒子20‑50％、水溶性液体分散剂1‑60％。本发明一种多孔生物膜载体的生物膜组件，将制得的聚乳酸中空纤维膜水洗4‑12小时后放置在15‑40摄氏度空气中干燥10‑24小时后取出，浇注得到帘式或柱式的浸没式生物膜组件。本发明在治理黑臭水体效果不变的情况，为后续废旧膜丝的处理提供了便利，对于目前环保产业的可持续发展具有积极的意义。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术产品开发领域，更具体地说，是涉及一种多孔生物膜载体及其生物膜组件。
背景技术
近年来随着黑臭水体治理技术的发展，采用膜曝气生物反应器即MABR技术治理黑臭水体，引起了行业的广泛关注。现有MABR技术主要采用聚丙烯材质的中空纤维膜作为生物膜载体，内部通入空气或氧气，在小于等于膜丝泡点的压力下利用气体中氧气在膜表面渗出来供给好氧微生物形成好氧生物膜，并在好氧生物膜表面依次形成兼氧生物膜和厌氧生物膜。这种方法对黑臭水体具有较为明显的改善作用。现有技术存在的缺点是：在点源治理相结合的情况下，随着水体质量的改善与提升，生物膜载体本身的价值逐渐降低，甚至在水体彻底改善后，中空纤维膜体完全成为了固废，对环境造成新的污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种多孔生物膜载体及其生物膜组件。
本发明一种多孔生物膜载体，采用可微生物降解的聚乳酸材料作为基质相，采用熔融纺丝-拉伸制膜技术制备聚乳酸中空纤维膜，所述聚乳酸中空纤维膜成膜体系的质量百分数为：聚乳酸20-50％、无机粒子20-50％、水溶性液体分散剂1-60％。
所述无机粒子为粒径在30-120nm的疏水性二氧化硅、碳酸钙、二氧化钛，所述水溶性液体分散剂为低分子聚乙二醇，具体为PEG100或PEG200。
所述聚乳酸中空纤维膜成膜体系经过搅拌均匀混合，喂入螺杆挤出机，再经中空纤维喷丝头挤出成形，经过水浴冷却，在经过拉伸得到具有微孔结构的聚乳酸中空纤维膜。
所述聚乳酸中空纤维膜的外径≤0.6mm，从而保障膜丝在膜组件中的填充密度。
一种多孔生物膜载体的生物膜组件，将制得的聚乳酸中空纤维膜水洗4-12小时后放置在15-40摄氏度空气中干燥10-24小时后取出，浇注得到帘式或柱式的浸没式生物膜组件，用于空气或氧气的输送并形成相应的生物膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在黑臭水体治理完成后，膜丝可继续发挥生物膜载体的功效，或者直接在土壤中进行填埋，聚乳酸可逐渐发生生物降解，从而避免了大量难降解废旧膜丝的产生。
本发明在治理黑臭水体效果不变的情况，为后续废旧膜丝的处理提供了便利，对于目前环保产业的可持续发展具有积极的意义。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
准备一个搅拌釜，向内部添加30份聚乳酸，20份50nm的疏水性二氧化硅，50份PEG100并开启搅拌釜搅拌12h，待原料混合均匀后输送至双螺杆挤出机内，采用现有熔融纺丝-拉伸制膜技术将原料通过喷丝板挤出，经水相凝固浴凝固以及卷染辊牵伸，制得外径为0.5mm、具有微孔结构的聚乳酸中空纤维膜。
将制得的聚乳酸中空纤维膜水洗12h后放置在40摄氏度空气中干燥24h后取出，利用现有浸没式中空纤维膜组件的浇注工艺，制成用于空气或氧气的输送并形成相应的黑臭水体用生物膜组件。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种多孔生物膜载体，其特征是，采用可微生物降解的聚乳酸材料作为基质相，采用熔融纺丝-拉伸制膜技术制备聚乳酸中空纤维膜，所述聚乳酸中空纤维膜成膜体系的质量百分数为：聚乳酸20-50％、无机粒子20-50％、水溶性液体分散剂1-60％。
2.根据权利要求1所述的多孔生物膜载体，其特征是，所述无机粒子为粒径在30-120nm的疏水性二氧化硅、碳酸钙或二氧化钛。
3.根据权利要求1所述的多孔生物膜载体，其特征是，所述水溶性液体分散剂为低分子聚乙二醇。
4.根据权利要求4所述的多孔生物膜载体，其特征是，所述低分子聚乙二醇为PEG100或PEG200。
5.根据权利要求1所述的多孔生物膜载体，其特征是，所述聚乳酸中空纤维膜成膜体系经过搅拌均匀混合，喂入螺杆挤出机，再经中空纤维喷丝头挤出成形，经过水浴冷却，在经过拉伸得到具有微孔结构的聚乳酸中空纤维膜。
6.根据权利要求1所述的多孔生物膜载体，其特征是，所述聚乳酸中空纤维膜的外径≤0.6mm。
7.一种多孔生物膜载体的生物膜组件，其特征是，将权利要求1中制得的聚乳酸中空纤维膜水洗12h后放置在40摄氏度空气中干燥24h后取出，浇注得到帘式或柱式的浸没式生物膜组件，用于空气或氧气的输送并形成相应的生物膜。
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