一種生物親和親水改性磁種填料的製作方法
2023-06-07 11:38:36 1
一種生物親和親水改性磁種填料的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種生物親和親水改性磁種填料，應用於汙水處理領域。所述生物親和親水改性磁種填料包括：聚丙烯78％～82％；聚乙烯醇6％～8％；活性炭粉末2％～4％；改性的重質碳酸鈣粉2％～3％；羥基磷灰石2％；硬脂酸1.6％；白礦油0.4％；改性的鋇鐵氧體磁粉4％。本發明主要引入生物親水性高分子材料聚乙烯醇，可提高對汙染物的吸附性能；引入羥基磷灰石可以提高生物活性，為微生物提供適當的營養源，改善填料的親水性，加快掛膜啟動速度及提高汙水處理效率；引入了含稀有金屬的改性鋇鐵氧體磁粉，形成微觀強磁場、宏觀弱磁場，加強降解菌在填料表面的吸附作用，進而改善填料在廢水處理中的掛膜速度及對廢水的降解速度。
【專利說明】一種生物親和親水改性磁種填料
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種生物親和親水改性磁種填料，應用於汙水處理領域。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟的快速發展，汙水問題嚴重影響生態環境。目前，廢水處理的方法可分為 物理法、化學法和生物法。物理方法和化學方法包括物理吸附、沉降、化學焚燒等，這些方法 操作簡單，但是應用成本高，同時影響環境安全。所以，生物處理方法越來越得到人們的關 注。
[0003] 目前市場上常見的生物填料主要以聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚酯等為原材料 製成，但從這些材料的分子結構中可以看出，所存在的基團只有-CH 3、-CH2，這兩種基團在水 中極性很弱，它們都是非常典型的表面疏水的高分子聚合物，親水性較差。在實際應用中， 人們發現以這些材質製成的填料，其親水性能（材料表面吸附水分的能力）和生物親和性 (生物相容性與生物活性）較差，導致生物填料表面潤溼、傳質性能和微生物附著生長性能 欠佳，在微生物掛膜啟動速度、掛膜量及膜與填料的緊密度及微生物細胞活性和氧利用率 方面存在不足。
【發明內容】
[0004] 針對上述問題中存在的不足之處，本發明提供一種生物親和親水改性磁種填料， 改性後的填料提高了對汙染物的吸附性能和親水性，加快掛膜啟動速度及提高汙水處理效 率，適用於工業化汙水處理。
[0005] 本發明提供一種生物親和親水改性磁種填料，其特徵在於，所述生物親和親水改 性磁種填料的成分和每種成分所佔比例為：
[0006] 聚丙烯78 %?82%
[0007] 聚乙烯醇6%?8%
[0008] 活性炭粉末2%?4%
[0009] 改性的重質碳酸鈣粉2%
[0010] 羥基磷灰石2%
[0011] 硬脂酸 1.6%
[0012] 白礦油 0.4%
[0013] 改性的鋇鐵氧體磁粉4%
[0014] 用鈦酸酯偶聯劑對重質碳酸鈣粉進行化學包覆改性處理，重質碳酸鈣粉與表面改 性劑鈦酸酯偶聯劑的配比一般為100 :〇. 5?100:3,選取配比為100:1. 5。
[0015] 用Y -氨基丙基三乙氧基矽烷對鋇鐵氧體磁粉進行化學包覆改性處理，鋇鐵氧體 磁粉與表面改性劑氨基丙基三乙氧基矽烷（KH-550)的配比一般為100 :0. 5 :?100 : 1. 5,選取配比為100 :1。
[0016] 所述生物親和親水改性磁種填料的成分和每種成分所佔比例為：
[0017] 聚丙烯82%
[0018] 聚乙烯醇6%
[0019] 活性炭粉末2%
[0020] 改性的重質碳酸鈣粉2%
[0021] 羥基磷灰石2%
[0022] 硬脂酸 1.6%
[0023] 白礦油 0.4%
[0024] 改性的鋇鐵氧體磁粉4%
[0025] 本發明的有益效果為：
[0026] 1、引入了可提高對汙染物吸附機率的生物親水高分子材料聚乙烯醇，由於該材料 表面存在大量的親水基團，可提高填料的親水性能，提高了廢水與附著在填料上的生物膜 接觸的機率。
[0027] 2、引入了提高生物活性的羥基磷灰石，不但為微生物提供了適當的營養源，同時 還改善了填料的親水性，更易於微生物生長，加快掛膜啟動及提高汙水處理效率。
[0028] 3、引入了含稀有金屬的鋇鐵氧體磁粉，經磁化處理後的填料形成微觀強磁場、宏 觀弱磁場，通過磁場作用，加強降解菌在填料表面的吸附作用，進而改善填料在廢水處理中 的掛膜速度及對廢水的降解速度。
[0029] 4、引入了重質碳酸鈣作為填充物，顯著改散了聚合物填料的力學性能，尤其是衝 擊強度和韌性。
[0030] 5、為了進一步改善添加物的分散性，防止聚團，重質碳酸鈣、鋇鐵氧體磁粉均經過 化學包覆表面改性後再與其它組分混合、加工。其中，重質碳酸鈣粉用鈦酸酯偶聯劑對其進 行化學包覆改性；鋇鐵氧體磁粉用氨基丙基三乙氧基矽烷（KH-550)進行化學包覆改性 處理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031] 圖1為四種不同填料含水率情況數據圖；
[0032] 圖2為四種不同填料掛膜實驗中C0D去除率數據圖。
【具體實施方式】
[0033] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合實施例對本發明 作進一步詳細說明。但所舉實例不作為對本發明的限定。
[0034] 實施例1
[0035] 本實施例是對將上述四種不同配比的填料的親水性進行測試。在所述生物親和親 水改性磁種填料每種成分的配比關係範圍內，選取3種不同比例配方的生物親和親水改性 磁種填料和一種傳統聚丙烯填料，具體配比關係如表1所示。將上述四種不同配方的填料 分別投入H/0法生化處理系統中，對某化工廠難生物降解實際廢水進行全流程處理，考查 所述生物親和親水改性磁種填料和傳統聚丙烯填料的親水性、含水率幾方面性能。處理目 標廢水的主要成分為三單體（間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉）及同系物、甲醇，C0D含量為 2100mg/L，鹽分含量為2%，PH值為7. 2。
[0036] 表1四種不同配比的填料
[0037]
【權利要求】
1. 一種生物親和親水改性磁種填料，其特徵在於，所述生物親和親水改性磁種填料的 成分和每種成分所佔比例為： 聚丙烯78 %?82% 聚乙烯醇6%?8% 活性炭粉末2 %?4% 改性的重質碳酸鈣粉2 %?3 % 羥基磷灰石2% 硬脂酸1.6% 白礦油0.4% 改性的鋇鐵氧體磁粉4%
2. 根據權利要求1所述一種生物親和親水改性磁種填料，其特徵在於，用鈦酸酯偶聯 劑對重質碳酸鈣粉進行化學包覆改性處理，所述重質碳酸鈣粉與表面改性劑鈦酸酯偶聯劑 的配比為100 :1. 5。
3. 根據權利要求1所述一種生物親和親水改性磁種填料，其特徵在於，用氨基丙 基三乙氧基矽烷對鋇鐵氧體磁粉進行化學包覆改性處理，所述鋇鐵氧體磁粉與表面改性劑 氣基丙基二乙氧基娃燒的配比為100 :1。
4. 根據權利要求1所述一種生物親和親水改性磁種填料，其特徵在於，所述生物親和 親水改性磁種填料的成分和每種成分所佔比例為： 聚丙烯82% 聚乙烯醇6% 活性炭粉末2% 改性的重質碳酸鈣粉2% 羥基磷灰石2% 硬脂酸1.6% 白礦油0.4% 改性的鋇鐵氧體磁粉4%
【文檔編號】C02F3/00GK104192993SQ201410495176
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】王偉 申請人:王偉