[发明专利]一种悬浮填料的改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种悬浮填料的改性方法。

背景技术

微污染水源水中，含有NH₃-N(氨氮)及TN(总氮)，预处理工艺多采用生物接触氧化法。在对氮的氧化过程中即氮的硝化作用，分为亚硝化及硝化两个步骤，其中氨氮在亚硝化细菌作用下转化为亚硝酸盐氮的过程为限速步骤，负责氧化的细菌具有世代周期长及胞外聚合物形成量低等不利特点。为解决这一问题，本领域技术人员采用在悬浮填料上形成一层聚乳酸膜来加快对微污染源水的处理速度。但现有的悬浮填料对硝化细菌的附着能力不强，使得悬浮填料上的生物膜形成速度较慢，使得微污染源水的净化处理启动速度减慢。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了能够增强悬浮填料表面生物膜附着力的一种悬浮填料的改性方法。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种悬浮填料的改性方法，包括如下步骤：

a.将悬浮填料用去离子水清洗干净，然后烘干后备用，

b.以左旋聚乳酸(简称PLLA)为溶质，加入到挥发性溶剂中配制成质量体积比为1-3％的左旋聚乳酸溶液；

c.在b步骤制得的左旋聚乳酸溶液加入氯化钠或氯化钾至饱和，然后进行水浴加热至左旋聚乳酸完全溶解，所述水浴加热的温度为55-65℃；

d.将经过c步骤处理的左旋聚乳酸溶液冷却至室温，然后将经过a步骤处理的悬浮填料浸没在冷却到室温的左旋聚乳酸溶液中并搅拌左旋聚乳酸溶液，使得悬浮填料的表面负载一层左旋聚乳酸溶液；

e.利用挥发法去除经过d步骤处理的悬浮填料表面的溶剂。

本发明中，优选的方案为所述悬浮填料为聚乙烯悬浮填料和聚丙烯悬浮填料中的一种。

本发明中，优选的方案为所述b步骤中的挥发性溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷。

本发明中，优选的方案为所述e步骤中的挥发法具体为：将经过d步骤处理的悬浮填料在通风橱中至少放置24小时(此处的至少包括24小时，即大于等于24小时)。

与现有技术相比，本发明的优点是：改性方法操作简便易行，PLLA为生物相容性材料、无毒害作用，改性过程PLLA用量少，实际操作过程中成本低；经过本发明的改性方法后，悬浮填料表面粗糙度增大，增加了蛋白吸附量，有利于细菌的粘附；经过改性处理，在填料表面引入羰基(C＝O)、羧基(O＝C-O)、羟基(C-OH)活性基团，从物理吸附和新的化学键形成的两个角度促进了蛋白吸附量的增多，填料表面的活性基团可对细菌的结合和粘附产生积极的促进作用，加快了改性填料表面硝化生物膜的形成，更有利于细菌的粘附生长，进而提升了NH₃-N和TN的去除效率。

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是实施例1的悬浮填料改性前后的填料表面形貌对比图；

图2是实施例1的悬浮填料改性前的填料表面化学键变化图；

图3是实施例1的悬浮填料改性后的填料表面化学键变化图；

图4是实施例1的悬浮填料改性前后的填料表面蛋白质吸附量对比图；

图5是实施例1的悬浮填料改性前后的填料去除NH₃-N(氨氮)效果对比图。

图6是实施例1的悬浮填料改性前后的填料去除TN(总氮)效果对比图。

图1中，a为改性前的悬浮填料表面结构；b为改性后的悬浮填料表面结构；c为改性前的悬浮填料表面微生物生长状况；d为改性后的悬浮填料表面微生物生长状况。

具体实施方式

实施例1

一种悬浮填料的改性方法，包括如下步骤：

a.将悬浮填料用去离子水清洗干净，然后烘干后备用，所述悬浮填料为聚乙烯悬浮填料；

b.以二氯甲烷溶剂，以左旋聚乳酸为溶质，配制成质量体积比为3％的左旋聚乳酸溶液；

c.在b步骤制得的左旋聚乳酸溶液加入氯化钠至饱和，然后进行水浴加热至左旋聚乳酸完全溶解，所述水浴加热的温度为65℃；

d.将经过c步骤处理的左旋聚乳酸溶液冷却至室温，然后将经过a步骤处理的悬浮填料浸没在冷却到室温的左旋聚乳酸溶液中并搅拌左旋聚乳酸溶液，使得悬浮填料的表面负载一层左旋聚乳酸溶液；

e.将经过d步骤处理的悬浮填料在通风橱中放置24小时，使得悬浮填料表面的溶剂挥发。

实施例2

a.将悬浮填料用去离子水清洗干净，然后烘干后备用，所述悬浮填料为聚丙烯悬浮填料中；