CN109970179B - 一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料及其制备方法 - Google Patents

一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109970179B
CN109970179B CN201910208718.2A CN201910208718A CN109970179B CN 109970179 B CN109970179 B CN 109970179B CN 201910208718 A CN201910208718 A CN 201910208718A CN 109970179 B CN109970179 B CN 109970179B
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
driving wheel
wheel disc
modified
modified coarse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910208718.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109970179A (zh
Inventor
何俊
张毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Mier Pro Environmental Science & Technology Co ltd
Original Assignee
Wuxi Mier Pro Environmental Science & Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Mier Pro Environmental Science & Technology Co ltd filed Critical Wuxi Mier Pro Environmental Science & Technology Co ltd
Priority to CN201910208718.2A priority Critical patent/CN109970179B/zh
Publication of CN109970179A publication Critical patent/CN109970179A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109970179B publication Critical patent/CN109970179B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/105—Characterized by the chemical composition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

本发明公开了一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料及其制备方法，属于污水处理技术领域，主要包括磁性填料、安装架、活动挂钩、主动轮盘、从动轮盘，所述磁性填料有多个，每个磁性填料包括改性粗竹纤维网和磁活化颗粒，所述磁活化颗粒通过对冲反应，镶嵌在改性粗竹纤维网孔隙中，形成以改性粗竹纤维为载体的三维立体网状结构，主动轮盘一侧设有锥形头，所述锤形头与主动轮盘一体成型，且内部为空腔，锥形头的外端与活动挂钩通过轴承活动连接，磁性填料横向设置在安装架上，主动轮盘与所述活动挂钩之间可以转动，主动轮盘和从动轮盘分别固定磁性填料的一端。总之，本发明的磁性填料安装简便，挂膜均匀，适宜大量推广。

Description

一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料及其制备方法，属于污水处理技术领域。
背景技术
填料在水处理中有着广泛的应用，无论是好氧、兼氧还是厌氧过程中,填料都发挥着重要的作用。填料大致可分为固定式、悬挂式、分散型和新型生物填料等几种类型，每种填料都有其自身的优缺点，因此经过研究发展不断的进步与提高，对生物亲和亲水活性及磁种填料磁效应在废水生物降解中的应用的开发，可望大大提高废水生物降解的效率：在陶粒水处理填料的研究上，在比表面积和强度等性能上有大的提高。
填料在污水处理生物膜法工艺中的作用主要体现在以下几个方面：
(1)作为微生物栖息和生长繁殖的场所，填料的加入为微生物生长繁殖创造更为有利的生存环境，维持较高的生物量，并使生物相更为丰富；
(2)在好氧生物膜法工艺中，填料起到切割、阻挡空气气泡的作用，可以增加气泡的停留时间和气/液接触面积，加快氧的转移速率，强化传质效果，提高氧气利用率，从而减少曝气量，节约能耗；
(3)在固定床生物膜反应器中，填料起到吸附、截留污水中悬浮物的作用，降低反应器出水悬浮物浓度；
(4)作为生物膜反应器中生物膜与废水接触的场所，填料对水流具有一定的调配作用，从而促进废水在反应器内均匀分布。
由此可见，填料是生物膜法工艺的关键技术之一，其性能的优劣直接关系到整个污水处理系统的处理效果和运行成本。如何从人造化工有机材料中走出来，从选择天然材料角度入手，开发出新型填料，使之在比表面积、强度、布水布气等技术性能方面可以与常规有机填料相比拟，在生产成本、微生物亲和性能方面又具备显著竞争优势，一直是众多专家学者关注的热点，也是新型填料研发的重大技术难点。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料及其制备方法。
本发明的技术方案：一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料，主要包括磁性填料、安装架、活动挂钩、主动轮盘、从动轮盘，所述磁性填料有多个，每个磁性填料包括改性粗竹纤维网和磁活化颗粒，所述磁活化颗粒通过对冲反应，镶嵌在改性粗竹纤维网孔隙中，形成以改性粗竹纤维为载体的三维立体网状结构，所述安装架有两个，其两个安装架相对设置，每个安装架包括套筒和升降杆，所述升降杆分别贯穿设置在套筒内部，所述套筒底部一侧设有升降螺母，所述安装架上设有多个安装扣，所述活动挂钩与所述安装扣一一对应连接，所述主动轮盘和从动轮盘上分别设有固定孔，且固定孔之间通过螺母固定，主动轮盘一侧设有锥形头，所述锥形头与主动轮盘一体成型，且内部为空腔，锥形头的外端与活动挂钩通过轴承活动连接，磁性填料横向设置在安装架上，主动轮盘与所述活动挂钩之间可以转动，主动轮盘和从动轮盘分别固定磁性填料的一端。
进一步的，所述改性粗竹纤维网的制备方法，包括以下步骤：
S1：选取3-5年竹龄的毛竹进行粉碎碾压，制成竹浆；
S2：将竹浆置于水槽中，加入改良液中反复浸泡清洗，并使用超声辐射仪对混合物进行辐射，辐射时间为30-40min，辐射仪频率为60～70Hz，加强竹纤维的韧性和机械强度，防止在水中长时间浸泡而腐烂。
S3：将辐射后的竹浆取出，将竹浆立即放入盐水中进行煮练软化，其中，盐水的百分浓度为45-60％，温度为60-80℃，煮练时间3-5h，然后进行开包并充分松解纤维，通过反复进行折叠拉伸，获得改性粗竹纤维网，通过煮练，提高了竹纤维的韧性，再通过反复折叠拉伸，增强竹纤维的比表面积。
进一步的，所述磁活化颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备生物炭：将秸秆纤维或者小麦纤维在惰性气体下炭化2-6h，升温速度10℃/min-20-℃/min，温度300℃-600℃，得到生物炭；
S2：将生物炭加入浓硫酸和浓硝酸的混合液浸泡5-8h，获得改性生物炭；
S3：将分散剂、磁性纳米微粒、表面活性剂、聚壳糖以质量比为0.05:2:1:1混合，将混合物溶解于相当于混合物2倍体积的有机溶剂中，加热至60-80℃下，保持1-2h，然后置于3000-4000的高斯磁场中进行活化，得到磁性母液；其中，分散剂为十二烷基硫酸钠或差皂素，所述磁性纳米微粒为四氧化三铁纳米颗粒，具有铁磁性或顺磁性；表面活性剂为含碳氟基团的长链表面活性剂；有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、N,N-二甲基乙酰胺中的一种。
S4：将改性生物炭以1g：3-5ml的质量体积比浸泡在磁性母液中，并进行超声波搅拌1-2h后，使用蒸馏水清洗2-3次，重复浸泡清洗3-5次后，过滤，干燥，得到磁活化颗粒；
进一步的，所述磁性填料的制备方法为：S1：分别对磁活化颗粒和改性粗竹纤维施加反向磁力，电磁力使磁活化颗粒和改性粗竹纤维进行对冲反应，磁活化颗粒负载在改性粗竹纤维网表面，得到半成品；S2：将半成品进行清洗，去除未反应的磁活化颗粒，得到磁性填料。
进一步的，所述磁活化颗粒在改性粗竹纤维网表面的负载率为80-95％，保证磁活化颗粒的数量为最大值，使磁性填料的比表面积最大，单位面积内所附着的微生物量最大。
进一步的，所述磁性填料为圆柱形，直径为60-120mm，其表面按照经线、纬线构成菱形网孔，可拆卸更换。
进一步的，所述改良液的按照体积百分比包括：2-6％增韧剂、0.3-0.5％相溶剂、9-12％水溶性润滑液、20-35％聚偏氟乙烯、10-15％酰胺类溶剂、余量为乙醇溶液，所述增韧剂为邻苯二甲酸二乙酯；所述相溶剂为马来酸酐改性的烯类树脂或乙烯-醋酸乙烯共聚物；所述水溶性润滑液为壳聚糖型润滑液。
本发明的工作方法为：安装磁性填料时，调节相对设置的升降杆的高度至合适的位置，将磁性填料两端分别通过主动轮盘和从动轮盘夹紧，并通过主动轮盘和从动轮盘上的固定孔与螺母固定，活动挂钩一端通过轴承与所述锥形头活动连接，另一端分别与升降杆上的安装扣一一对应连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明制备的磁性填料，磁活化颗粒镶嵌在改性粗竹纤维上，1)增大了磁性填料与污水的接触面积，同时，2)磁活化颗粒提高了改性粗竹纤维网的机械强度；3)磁活化颗粒加快生物挂膜进程；主动轮盘与从动轮盘既撑起磁性填料，扩大磁性填料的外部形状，使填料具有较大的比表面积，同时，主动轮盘和从动轮盘可以在水流的冲击下转动，使磁性填料与污水接触面积更大，挂膜更加均匀；本发明具有比表面积大、污水处理效率高的优点，适宜大量推广。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中，1-磁性填料、2-安装架、21-套筒、22-升降杆、23-升降螺母、3-安装扣、4-活动挂钩、5-主动轮盘、6-从动轮盘、7-改性粗竹纤维网、8-磁活化颗粒、9-固定孔、10-锥形头、11-轴承、12-螺母。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料，主要包括磁性填料1、安装架2、活动挂钩4、主动轮盘5、从动轮盘6，磁性填料1有多个，磁性填料1为圆柱形，直径为60mm，其表面按照经线、纬线构成菱形网孔，每个磁性填料1包括改性粗竹纤维网7和磁活化颗粒8，磁活化颗粒8通过对冲反应，镶嵌在改性粗竹纤维网7孔隙中，形成以改性粗竹纤维为载体的三维立体网状结构，安装架2有两个，其两个安装架2相对设置，每个安装架2包括套筒21和升降杆22，升降杆22分别贯穿设置在套筒21内部，套筒21底部一侧设有升降螺母23，安装架2上设有多个安装扣3，活动挂钩4与安装扣3一一对应连接，主动轮盘5和从动轮盘6上分别设有固定孔9，且固定孔9之间通过螺母12固定，主动轮盘5一侧设有锥形头10，锥形头10与主动轮盘5一体成型，且内部为空腔，锥形头10的外端与活动挂钩4通过轴承11活动连接，磁性填料1横向设置在安装架2上，主动轮盘5与活动挂钩4之间可以转动，主动轮盘5和从动轮盘6分别固定磁性填料的一端，水流带动主动轮盘5和从动轮盘6转动时，可以使磁性填料1一起转动，增大了水流和磁性填料1的接触面积。
改性粗竹纤维网7的制备方法，包括以下步骤：
S1：选取3年竹龄的毛竹进行粉碎碾压，制成竹浆；
S2：将竹浆置于水槽中，加入改良液中反复浸泡清洗，并使用超声辐射仪对混合物进行辐射，辐射时间为30min，辐射仪频率为70Hz，改良液按照体积百分比包括：2％增韧剂、0.3％相溶剂、9％水溶性润滑液、20％聚偏氟乙烯、10％酰胺类溶剂、余量为乙醇溶液，增韧剂为邻苯二甲酸二乙酯；相溶剂为马来酸酐改性的烯类树脂或乙烯-醋酸乙烯共聚物；水溶性润滑液为壳聚糖型润滑液，竹纤维的韧性和机械强度增强；
S3：将辐射后的竹浆取出，将竹浆立即放入盐水中进行煮练软化，其中，盐水的百分浓度为45％，温度为60℃，煮练时间3h，然后进行开包并充分松解纤维，通过反复进行折叠拉伸，获得改性粗竹纤维网7，通过煮练，提高了竹纤维的韧性，再通过反复折叠拉伸，增强竹纤维的比表面积。
磁活化颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备生物炭：将秸秆纤维或者小麦纤维在惰性气体下炭化2h，升温速度10℃/min，温度30℃，得到生物炭；
S2：将生物炭加入浓硫酸和浓硝酸的混合液浸泡5h，获得改性生物炭；
S3：将分散剂、磁性纳米微粒、表面活性剂、聚壳糖以质量比为0.05:2:1:1混合，将混合物溶解于相当于混合物2倍体积的有机溶剂中，加热至60℃下，保持1h，然后置于3000的高斯磁场中进行活化，得到磁性母液；其中，分散剂为十二烷基硫酸钠或差皂素，磁性纳米微粒为四氧化三铁纳米颗粒，具有铁磁性或顺磁性；表面活性剂为含碳氟基团的长链表面活性剂；有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、N,N-二甲基乙酰胺中的一种；
S4：将改性生物炭以1g：3ml的质量体积比浸泡在磁性母液中，并进行超声波搅拌1h后，使用蒸馏水清洗2次，重复浸泡清洗3次后，过滤，干燥，得到磁活化颗粒；
磁性填料1的制备方法为：S1：分别对磁活化颗粒8和改性粗竹纤维施加反向磁力，电磁力使磁活化颗粒8和改性粗竹纤维进行对冲反应，磁活化颗粒8负载在改性粗竹纤维网7表面，得到半成品，磁活化颗粒8在改性粗竹纤维网7表面的负载率为80％；S2：将半成品进行清洗，去除未反应的磁活化颗粒8，得到磁性填料。
实施例2：如图1所示，一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料，主要包括磁性填料1、安装架2、活动挂钩4、主动轮盘5、从动轮盘6，磁性填料1有多个，磁性填料1为圆柱形，直径为120mm，其表面按照经线、纬线构成菱形网孔。每个磁性填料1包括改性粗竹纤维网7和磁活化颗粒8，磁活化颗粒8通过对冲反应，镶嵌在改性粗竹纤维网7孔隙中，形成以改性粗竹纤维为载体的三维立体网状结构，安装架2有两个，其两个安装架2相对设置，每个安装架2包括套筒21和升降杆22，升降杆22分别贯穿设置在套筒21内部，套筒21底部一侧设有升降螺母23，安装架2上设有多个安装扣3，活动挂钩4与安装扣3一一对应连接，主动轮盘5和从动轮盘6上分别设有固定孔9，且固定孔9之间通过螺母12固定，主动轮盘5一侧设有锥形头10，锥形头10与主动轮盘5一体成型，且内部为空腔，锥形头10的外端与活动挂钩4通过轴承11活动连接，磁性填料1横向设置在安装架2上，主动轮盘5与活动挂钩4之间可以转动，主动轮盘5和从动轮盘6分别固定磁性填料的一端。
改性粗竹纤维网7的制备方法，包括以下步骤：
S1：选取3-5年竹龄的毛竹进行粉碎碾压，制成竹浆；
S2：将竹浆置于水槽中，加入改良液中反复浸泡清洗，并使用超声辐射仪对混合物进行辐射，辐射时间为40min，辐射仪频率为70Hz，改良液的按照体积百分比包括：6％增韧剂、0.5％相容剂、12％水溶性润滑液、35％聚偏氟乙烯、15％酰胺类溶剂、余量为乙醇溶液，竹纤维的韧性和机械强度提高，其中，增韧剂为邻苯二甲酸二乙酯；相容剂为马来酸酐改性的烯类树脂或乙烯-醋酸乙烯共聚物；水溶性润滑液为壳聚糖型润滑液；
S3：将辐射后的竹浆取出，将竹浆立即放入盐水中进行煮练软化，其中，盐水的百分浓度为60％，温度为80℃，煮练时间5h，然后进行开包并充分松解纤维，通过反复进行折叠拉伸，获得改性粗竹纤维网7，通过煮练，提高了竹纤维的韧性，再通过反复折叠拉伸，增强竹纤维的比表面积。
磁活化颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备生物炭：将秸秆纤维或者小麦纤维在惰性气体下炭化6h，升温速度20-℃/min，温度600℃，得到生物炭；
S2：将生物炭加入浓硫酸和浓硝酸的混合液浸泡8h，获得改性生物炭；
S3：将分散剂、磁性纳米微粒、表面活性剂、聚壳糖以质量比为0.05:2:1:1混合，将混合物溶解于相当于混合物2倍体积的有机溶剂中，加热至80℃下，保持2h，然后置于4000的高斯磁场中进行活化，得到磁性母液；其中，分散剂为十二烷基硫酸钠或差皂素，磁性纳米微粒为四氧化三铁纳米颗粒，具有铁磁性或顺磁性；表面活性剂为含碳氟基团的长链表面活性剂；有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、N,N-二甲基乙酰胺中的一种；
S4：将改性生物炭以1g：5ml的质量体积比浸泡在磁性母液中，并进行超声波搅拌2h后，使用蒸馏水清洗3次，重复浸泡清洗5次后，过滤，干燥，得到磁活化颗粒；
磁性填料1的制备方法为：S1：分别对磁活化颗粒8和改性粗竹纤维施加反向磁力，电磁力使磁活化颗粒8和改性粗竹纤维进行对冲反应，磁活化颗粒8负载在改性粗竹纤维网7表面，得到半成品，磁活化颗粒8在改性粗竹纤维网7表面的负载率为95％；S2：将半成品进行清洗，去除未反应的磁活化颗粒8，得到磁性填料。
实施例3：如图1所示，一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料，主要包括磁性填料1、安装架2、活动挂钩4、主动轮盘5、从动轮盘6，磁性填料1有多个，磁性填料1为圆柱形，直径为90mm，其表面按照经线、纬线构成菱形网孔，每个磁性填料1包括改性粗竹纤维网7和磁活化颗粒8，磁活化颗粒8通过对冲反应，镶嵌在改性粗竹纤维网7孔隙中，形成以改性粗竹纤维为载体的三维立体网状结构，安装架2有两个，其两个安装架2相对设置，每个安装架2包括套筒21和升降杆22，升降杆22分别贯穿设置在套筒21内部，套筒21底部一侧设有升降螺母23，安装架2上设有多个安装扣3，活动挂钩4与安装扣3一一对应连接，主动轮盘5和从动轮盘6上分别设有固定孔9，且固定孔9之间通过螺母12固定，主动轮盘5一侧设有锥形头10，锥形头10与主动轮盘5一体成型，且内部为空腔，锥形头10的外端与活动挂钩4通过轴承11活动连接，磁性填料1横向设置在安装架2上，主动轮盘5与活动挂钩4之间可以转动，主动轮盘5和从动轮盘6分别固定磁性填料的一端。
改性粗竹纤维网7的制备方法，包括以下步骤：
S1：选取4年竹龄的毛竹进行粉碎碾压，制成竹浆；
S2：将竹浆置于水槽中，加入改良液中反复浸泡清洗，并使用超声辐射仪对混合物进行辐射，辐射时间为35min，辐射仪频率为65Hz，改良液的按照体积百分比包括：4％增韧剂、0.4％相容剂、11％水溶性润滑液、36％聚偏氟乙烯、13％酰胺类溶剂、余量为乙醇溶液，竹纤维的韧性和机械强度提高；其中，增韧剂为邻苯二甲酸二乙酯；相容剂为马来酸酐改性的烯类树脂或乙烯-醋酸乙烯共聚物；水溶性润滑液为壳聚糖型润滑液；
S3：将辐射后的竹浆取出，将竹浆立即放入盐水中进行煮练软化，其中，盐水的百分浓度为55％，温度为70℃，煮练时间4h，然后进行开包并充分松解纤维，通过反复进行折叠拉伸，获得改性粗竹纤维网7，通过煮练，提高了竹纤维的韧性，再通过反复折叠拉伸，增强竹纤维的比表面积。
磁活化颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备生物炭：将秸秆纤维或者小麦纤维在惰性气体下炭化4h，升温速度15℃/min，温度450℃，得到生物炭；
S2：将生物炭加入浓硫酸和浓硝酸的混合液浸泡6.5h，获得改性生物炭；
S3：将分散剂、磁性纳米微粒、表面活性剂、聚壳糖以质量比为0.05:2:1:1混合，将混合物溶解于相当于混合物2倍体积的有机溶剂中，加热至70℃下，保持1.5h，然后置于3500的高斯磁场中进行活化，得到磁性母液；其中，分散剂为十二烷基硫酸钠或差皂素，磁性纳米微粒为四氧化三铁纳米颗粒，具有铁磁性或顺磁性；表面活性剂为含碳氟基团的长链表面活性剂；有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、N,N-二甲基乙酰胺中的一种；
S4：将改性生物炭以1g：4ml的质量体积比浸泡在磁性母液中，并进行超声波搅拌1.5h后，使用蒸馏水清洗2次，重复浸泡清洗4次后，过滤，干燥，得到磁活化颗粒；
磁性填料1的制备方法为：S1：分别对磁活化颗粒8和改性粗竹纤维施加反向磁力，电磁力使磁活化颗粒8和改性粗竹纤维进行对冲反应，磁活化颗粒8负载在改性粗竹纤维网7表面，得到半成品，磁活化颗粒8在改性粗竹纤维网7表面的负载率为87％；S2：将半成品进行清洗，去除未反应的磁活化颗粒8，得到磁性填料。
本发明的工作方法：安装磁性填料时，调节相对设置的升降杆22的高度至合适的位置，将磁性填料1两端分别通过主动轮盘5和从动轮盘6夹紧，并通过主动轮盘5和从动轮盘6上的固定孔9与螺母12固定，活动挂钩4一端通过轴承11与锥形头10活动连接，另一端分别与升降杆22上的安装扣3一一对应连接。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料，其特征在于，主要包括磁性填料(1)、安装架(2)、活动挂钩(4)、主动轮盘(5)、从动轮盘(6)，所述磁性填料(1)有多个，每个磁性填料(1)包括改性粗竹纤维网(7)和磁活化颗粒(8)，所述磁活化颗粒(8)通过对冲反应，镶嵌在改性粗竹纤维网(7)孔隙中，形成以改性粗竹纤维为载体的三维立体网状结构，所述磁性填料(1)为圆柱形，直径为60-120mm，其表面按照经线、纬线构成菱形网孔；所述安装架(2)有两个，其两个安装架(2)相对设置，每个安装架(2)包括套筒(21)和升降杆(22)，所述升降杆(22)分别贯穿设置在套筒(21)内部，所述套筒(21)底部一侧设有升降螺母(23)，所述安装架(2)上设有多个安装扣(3)，所述活动挂钩(4)与所述安装扣(3)一一对应连接，所述主动轮盘(5)和从动轮盘(6)上分别设有固定孔(9)，且固定孔(9)之间通过螺母(12)固定，主动轮盘(5)一侧设有锥形头(10)，所述锥形头(10)与主动轮盘(5)一体成型，且内部为空腔，锥形头(10)的外端与活动挂钩(4)通过轴承(11)活动连接，磁性填料(1)横向设置在安装架(2)上，主动轮盘(5)与所述活动挂钩(4)之间可以转动，主动轮盘(5)和从动轮盘(6)分别固定磁性填料的一端；
所述磁活化颗粒(8)在改性粗竹纤维网(7)表面的负载率为80-95％；
所述改性粗竹纤维网(7)的制备方法，包括以下步骤：
S1：选取3-5年竹龄的毛竹进行粉碎碾压，制成竹浆；
S2：将竹浆置于水槽中，加入改良液中反复浸泡清洗，并使用超声辐射仪对混合物进行辐射，辐射时间为30-40min，辐射仪频率为60～70Hz；所述改良液的按照体积百分比包括：2-6％增韧剂、0.3-0.5％相溶剂、9-12％水溶性润滑液、20-35％聚偏氟乙烯、10-15％酰胺类溶剂、余量为乙醇溶液，所述增韧剂为邻苯二甲酸二乙酯；所述相溶剂为马来酸酐改性的烯类树脂或乙烯-醋酸乙烯共聚物；所述水溶性润滑液为壳聚糖型润滑液；
S3：将辐射后的竹浆取出，将竹浆立即放入盐水中进行煮练软化，其中，盐水的质量百分浓度为45-60％，温度为60-80℃，煮练时间3-5h，然后进行开包并充分松解纤维，通过反复进行折叠拉伸，获得改性粗竹纤维网(7)。
2.如权利要求1所述的一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料，其特征在于，所述磁活化颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备生物炭：将秸秆纤维或者小麦纤维在惰性气体下炭化2-6h，升温速度10℃/min-20℃/min，温度300℃-600℃，得到生物炭；
S2：将生物炭加入浓硫酸和浓硝酸的混合液浸泡5-8h，获得改性生物炭；
S3：将分散剂、磁性纳米微粒、表面活性剂、聚壳糖以质量比为3:2:1:1混合，将混合物溶解于相当于混合物2倍体积的有机溶剂中，加热至60-80℃下，保持1-2h，然后置于3000-4000的高斯磁场中进行活化，得到磁性母液：其中，分散剂为十二烷基硫酸钠或差皂素，磁性纳米微粒为四氧化三铁纳米颗粒，具有铁磁性或顺磁性；表面活性剂为含碳氟基团的长链表面活性剂；有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、N,N-二甲基乙酰胺中的一种；
S4：将改性生物炭以1g：3-5ml的质量体积比浸泡在磁性母液中，并进行超声波搅拌1-2h后，使用蒸馏水清洗2-3次，重复浸泡清洗3-5次后，过滤，干燥，得到磁活化颗粒。
CN201910208718.2A 2019-03-19 2019-03-19 一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料及其制备方法 Active CN109970179B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910208718.2A CN109970179B (zh) 2019-03-19 2019-03-19 一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910208718.2A CN109970179B (zh) 2019-03-19 2019-03-19 一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109970179A CN109970179A (zh) 2019-07-05
CN109970179B true CN109970179B (zh) 2021-12-14

Family

ID=67079552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910208718.2A Active CN109970179B (zh) 2019-03-19 2019-03-19 一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109970179B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114538604A (zh) * 2022-04-07 2022-05-27 交通运输部天津水运工程科学研究所 一种用于河道生态修复的复合纤维组合式生态基及制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104108835A (zh) * 2014-07-17 2014-10-22 山东华城城建设计工程有限公司 一种生物降解絮凝反应池处理微污染水源水的方法
CN206417915U (zh) * 2017-01-05 2017-08-18 环境保护部南京环境科学研究所 一种用于直立护岸河道的深度可调沉水植物浮床

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3434249B2 (ja) * 1999-10-21 2003-08-04 株式会社東伸サービス 水浄化ユニットと該水浄化ユニットを使用した廃水処理装置
JP2003033610A (ja) * 2001-07-24 2003-02-04 Niwaman:Kk 濾過材及び濾過体並びに濾過体の施工方法
CN1285517C (zh) * 2003-09-03 2006-11-22 华南理工大学 水处理用生物亲和亲水活性磁种填料的制备方法
CN101538083B (zh) * 2009-03-19 2011-07-27 常州华钛化学股份有限公司 一种污水生物处理高效生物载体及其制备方法
CN101851024A (zh) * 2010-06-17 2010-10-06 同济大学 一种组合型生态浮床净水装置
US20120024769A1 (en) * 2010-06-17 2012-02-02 Algaeventure Systems, Inc. Method for collecting matter with a matter collection unit
CN102229749B (zh) * 2011-06-01 2013-08-28 华东理工大学 一种新型竹塑复合材料
CN103145236B (zh) * 2013-02-26 2014-12-10 宜兴市氿润环保研究所有限公司 一种粗竹纤维污水处理填料及其制备方法
US10894838B2 (en) * 2015-11-12 2021-01-19 The Research Foundation For The State University Of New York Production of carboxylated nanocelluloses
CN205635046U (zh) * 2016-05-27 2016-10-12 宁波大学 高效生物膜填料
CN106115938B (zh) * 2016-07-29 2019-04-05 江苏省农业科学院 磁性生物炭负载光合细菌材料的制备方法及污水处理方法
CN107999029A (zh) * 2017-11-08 2018-05-08 马鞍山菌菌食品科技有限公司 一种椰壳纤维复合纳米铁氧化物重金属稳定剂及其制备方法
CN207811389U (zh) * 2018-01-18 2018-09-04 嘉诚环保工程有限公司 微生物富集水体净化装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104108835A (zh) * 2014-07-17 2014-10-22 山东华城城建设计工程有限公司 一种生物降解絮凝反应池处理微污染水源水的方法
CN206417915U (zh) * 2017-01-05 2017-08-18 环境保护部南京环境科学研究所 一种用于直立护岸河道的深度可调沉水植物浮床

Also Published As

Publication number Publication date
CN109970179A (zh) 2019-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102491498B (zh) 生态碳纤维复合材料、其制备方法以及包括其的污水处理反应器
CN110282733A (zh) 一种反硝化脱氮细菌复合填料、制备方法及应用
CN108892235B (zh) 一种用于提高水处理反应器中填料挂膜效率的方法
CN104973685A (zh) 一种好氧颗粒污泥的培养方法
CN109970179B (zh) 一种以改性粗竹纤维为载体的磁性填料及其制备方法
CN105505913B (zh) 一种厌氧菌固定化方法
CN114538625B (zh) 一种自维持菌藻共生好氧颗粒污泥及其快速培养方法和培养系统
CN114317516B (zh) 一种用于废水处理的复合菌剂及其制备方法
CN112744916B (zh) 同步硝化反硝化生物载体耦合系统处理受污染水体的方法
Li et al. Granulation of filamentous microorganisms in a sequencing batch reactor with saline wastewater
CN111924964B (zh) 好氧颗粒污泥及其培养方法
CN110902950B (zh) 淀粉工业废水的处理方法
CN103951031A (zh) 一种基于网状载体的反硝化细菌固定化固定式生物活性填料制备及应用
Du et al. Characteristics of aerobic granular sludge cultivated by promoting and inhibiting filamentous bacteria
CN110482835A (zh) 一种快速制备好氧颗粒污泥的方法
WO2014089811A1 (zh) 一种酵母细胞固定化介质的制备方法及其应用
CN109319899A (zh) 一种环保生物基絮凝剂的制备方法
CN114438069B (zh) 一种培养硝化细菌的双微载体及其制备方法和应用
CN114716013A (zh) 一种接种厌氧氨氧化细菌的方法
CN113044990A (zh) 一种污水处理用生物膜的制备方法
CN101875889A (zh) 一种黄酒酿造酵母的固定化方法
CN206381853U (zh) 一种平板膜清洗组件
CN216038828U (zh) 一种减缓膜污染的mbr污水处理装置
CN117326702B (zh) 一种柠檬酸组合物生物质碳源及其制备方法
CN221876774U (zh) 一种动态培养的厌氧生物膜反应器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant