[发明专利]一种高淀粉含量热塑性淀粉、聚酯共混物的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种高淀粉含量热塑性淀粉、聚酯共混物的制备方法及应用。

背景技术

至2007年底，中国已投产的城镇污水处理厂有1178座，污水处理能力约达到7206万吨/日，其中约90%的城镇污水处理厂设计排放标准为一级B标准。城镇污水处理厂集纳和处理了大部分的城市生活污水，因此排水量非常大。同时，随着工业化、城市化的进程加快，这部分的排水量增长势头比较迅猛。这在一定的地区的环境造成很大的压力.如果还是按照老的一级B的排放标准设计运营城镇污水处理厂，其中的氮磷等在水体中日积月累.造成水体富营养化.特别是到夏天，水质严重恶化，生态平衡遭到极大破坏。2011年环保部公布的环境状况公报也证实了这种情况，公报显示，我国七大水系总体为轻度污染，湖泊（水库）富营养化问题突出。因此，污水处理厂的提标改造（一级A到一级B）迫在眉睫。

从一级A标到一级B标最大的难点就在于氮的去除，目前对氮的去除主要还是以生物法为主。但是，城市污水厂二级出水普遍存在生物脱氮碳源不足的问题，使之成为制约生物脱氮效率的重要因素。因此如须获得比较好的脱氮效果，需要外加碳源来满足反硝化脱氮对电子供体的需要。甲醇、乙醇等传统的液体碳源由于价格低、易获取，脱氮效率高而且不产生副产物，是脱氮工艺中广泛采用的外碳源。然而，向污水中投加甲醇、乙醇等液态有机物，在进水水质波动情况下容易造成碳源投加不足或过量，投加量过多则出水中含有多余的液体碳源，影响出水水质的同时造成高运行成本；投加量少则会导致反硝化反应不完全，出现亚硝酸盐的积累和出水硝酸氮含量超标。另外，液态碳源还需要配备碳源投加装置，使得它成为一种需要熟练操作技术和高运行成本的工艺。

作为反硝化微生物能量来源和生物载体的可生物降解聚合物（BDPs）材料,可在微生物体内酶的作用下,为反硝化细菌提供碳来源,同时不会向水中释放有毒、有害物质及对人体有害的相关代谢产物。因此,在近年来的BDPs材料作为反硝化微生物的碳源和附着生长的载体的研究,受到人们的注意。现在应用的生物降解的聚合物(BDPs)的材料种类仍然很少,较常用的有：聚乳酸（PLA）、聚已内酯（PCL）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚羟基脂肪酸酯（PHAs）等。与传统液体碳源相比，以可生物降解聚合物（BDPs）为主的固体碳源在反硝化过程中没有亚硝酸盐的累积，并且它在进水水质发生剧烈变化（NO3-N浓度加倍）及较宽的PH范围内都能保持稳定的去除效果，抗冲击负荷能力强。另外可生物降解聚合物在水体中不会溶解，只有在微生物的酶作用下才会分解，所以不会出现因为投加过量而出现出水水质COD超标的问题。但是目前存在的问题是，以可生物降解聚合物作为固体碳源的反应器启动速度较慢，PHB、PCL和PLA的脱氮效果和传统碳源（甲醇和乙醇）比起来，还是有一定的差距。PHB和PCL的脱氮效果和乙酸相当。如，PHB在第8d达到最佳的脱氮效果，聚已内酯（PCL）的启动时间为16d,聚乳酸（PLA）的启动时间更长，需要36d,这是因为微生物只能通过降解聚合物获得碳源，而微生物降解聚合物这个过程时间周期比较长，导致反应器的启动时间较慢，同时，可生物降解聚酯都呈颗粒状，表面光滑，微生物对颗粒的降解较慢，较难在颗粒的表面吸附和挂膜，即便是挂膜成功，结合力也不强，在水力冲刷下生物膜很容易脱落。另外，人工合成的BDPs物质昂贵的价格使其实用性变差，无法大规模利用。