[发明专利]一种对聚氨酯海绵填料的改性方法及改性得到的亲水聚氨酯海绵填料

说明书

一种聚氨酯海绵填料的亲水改性方法，包括如下步骤：(1)将聚氨酯海绵填料切割成块状，在中性红、亚硝酸盐和酸的混合溶液中浸泡；(2)浸泡处理后将聚氨酯海绵填料完全浸入去离子水中，作超声处理；(3)超声处理结束后再在搅拌中的亲水性试剂中做浸泡处理；(4)最后在搅拌中的去离子水中做清洗处理。本发明能够直接对聚氨酯海绵填料进行改性，操作简单快捷，成本低廉；改性过程不影响聚氨酯海绵填料其他的物理化学性能，能够高效完成改性过程；相比于其他的改性过程，所需时间短、能耗低。

技术领域

本发明涉及污水处理辅助材料领域，具体涉及一种对聚氨酯海绵填料的改性方法及改性得到的亲水聚氨酯海绵填料。

背景技术

污水处理工艺中使用的活性污泥法曝气池悬浮填料，是好氧微生物的重要载体，其生物量和性能直接影响出水水质。例如，公开号为CN103951043A的中国发明申请公开了一种用于污水处理的悬浮填料，填料整体呈球形，表面设有改性涂层，直径在10～60mm，包括填料片和填料核，填料片为半环形薄片，填料核为空心球体，填料片对称地呈辐射状布置在填料核周围的三维空间内，填料片与填料核同心布置且填料片的内径等于填料核的外径，该悬浮填料易于挂膜；且填料核为空心，填料在挂膜后易于悬浮。

在生物膜法废水处理中，聚氨酯海绵填料与其他同类材料相比，能够在保持足够的菌体数量的同时实现与水良好的分离，比表面积较高，内部有功细菌附着生长的良好空间，孔隙率97％以上，是一种理想的活性污泥悬浮填料。

例如，公告还为CN201737772U的中国实用新型专利公开了一种一种水处理用悬浮聚氨酯发泡海绵填料，设有填料体，其特征是:所述填料体为立方体，其长、宽、高分别为5-2mm，由聚氨酯发泡海绵材料构成，填料体内外及表面设有密集微孔，该微孔直径为0.1-1.5mm，孔间距为0.3-3mm。本实用新型适用于污水处理池中使用的悬浮填料，特别是用于活性污泥法曝气池中的聚氨酯发泡海绵填料。

但是聚氨酯海绵填料的挂膜仅仅是通过泡沫体与微生物之间的物理吸附而实现，故其固定化微生物细胞容易脱落而导致处理效果降低。因此需要对聚氨酯泡沫塑料填料进行改性处理，目的在于增加其表面粗糙度，提高表面极性，改善表面亲水性能，同时增加其具有化学活性基团的数量，提高挂膜速度和膜生物量，提高废水处理效率。

发明内容

本发明提供一种对聚氨酯海绵填料的改性方法，操作简单，改性效果显著，本发明改性后的聚氨酯海绵填料用于活性污泥法曝气池中作为悬浮填料。

一种聚氨酯海绵填料的亲水改性方法，包括如下步骤：

(1)将聚氨酯海绵填料切割成块状，在中性红、亚硝酸盐和酸的混合溶液中浸泡；

(2)浸泡处理后将聚氨酯海绵填料完全浸入去离子水中，作超声处理；

(3)超声处理结束后再在搅拌中的亲水性试剂中做浸泡处理；

(4)最后在搅拌中的去离子水中做清洗处理。

本发明的工作原理是：在中性红溶液的浸泡中，材料表面的电负性可以得到改善。因此在中性红溶液的作用下，聚氨酯海绵填料表面的电性发生变化，从而加强整个反应体系的亲水性。

基于该原理，本发明将聚氨酯海绵填料切割成块状，浸泡在含有中性红溶液、亚硝酸盐和酸的混合溶液中浸泡一段时间，修饰后，完全浸入去离子水中，做超声处理。

优选地，步骤(1)中将聚氨酯海绵填料切割成水平投影面积为100～400平方毫米、高度为10～20毫米的块状。作为优选地，聚氨酯海绵填料的孔隙率PPI为10～40，进一步优选地，聚氨酯海绵填料的孔隙率PPI为10～20，最优选为10。孔隙率PPI(Pores Per LinearInch.)指单位英寸长度上的平均孔数。