[发明专利]一种磁性生物载体的制备方法在审

专利信息
申请号: 202110460680.5 申请日: 2021-04-27
公开(公告)号: CN113149182A 公开(公告)日: 2021-07-23
发明(设计)人: 敬双怡;侯娜;李卫平;于玲红;杨文焕;高静湉;刘超;李奇;宋子阳 申请(专利权)人: 内蒙古科技大学
主分类号: C02F3/00 分类号: C02F3/00;C02F3/08;C02F3/10;C02F3/12
代理公司: 北京挺立专利事务所(普通合伙) 11265 代理人: 张亚伟
地址: 014010 内蒙古自治区包*** 国省代码: 内蒙古;15
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摘要:
搜索关键词: 一种 磁性 生物 载体 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种磁性生物载体的制备方法,磁性生物载体有以下原料制备而成:96质量份的聚乙烯、1质量份的羟基磷灰石、3质量份的钕铁硼磁粉,其中钕铁硼磁粉需要研磨至60目;将1质量份的羟基磷灰石、3质量份的钕铁硼磁粉充分混合,并在180℃的温度下密炼10min;将96质量份聚乙烯加热到180℃形成液态聚乙烯;将180℃密炼10min后不经冷却的钕铁硼磁粉、羟基磷灰石不经冷却与加热到180℃不经冷却液态聚乙烯充分混合;将钕铁硼磁粉、羟基磷灰石、液态聚乙烯混合物不经冷却投入注塑机的进料漏斗中,通过单螺杆挤出机的模具头挤出成形并切段;将成型切段后磁性生物载体用充磁机进行充磁即可。

技术领域

本发明涉及一种磁性生物载体的制备方法,属于污水的生物处理技术领域。

背景技术

目前,我国工业污水处理厂普遍采用活性污泥处理工艺,该方法存在抗冲击负荷能力低、污泥产量大,易出现污泥膨胀现象等缺点。基于悬浮磁性生物载体的污水处理工艺-移动床生物膜反应器(moving-bed-biofilm-rector,简称MBBR)是一种集传统活性污泥法和生物接触氧化法两者优点的复合工艺,通过将密度与水相仿的悬浮填料投入生物反应池中,微生物在填料上附着生物形成生物膜,当污水流经生物膜表面时,污水中有机物被生物膜中的微生物吸附、降解,从而得到净化。该工艺中悬浮磁性生物载体是核心部分,其性能好坏直接关系到挂膜的难易程度、反应池中的生物量和反应池处理效果。传统悬浮磁性生物载体普遍以聚乙烯或聚丙烯为主要材料,在水体中其表面带有负电荷,呈疏水性,使其生物亲和性较差,造成磁性生物载体挂膜启动速度慢、附着生物膜量低等问题,从而对工艺的处理效果造成影响。

同时,磁化改性磁性生物载体越来越受到关注,磁的生物效应是磁场作用于生物体可引起生物学反应,提高酶的活性,改善生物细胞膜的通透性等。但载体的改性与制备过程很难应用于实际工业污水处理工程中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁性生物载体的制备方法,本发明针对传统悬浮磁性生物载体效果不佳制备出一种新型磁性生物填料,利用超顺磁这一特性,可建立微生物磁场,利用磁性效应对微生物运动起到一定的控制作用,促进挂膜效果、缩短挂膜时间。

一种磁性生物载体的制备方法,磁性生物载体有以下原料制备而成:96质量份的聚乙烯、1质量份的羟基磷灰石、3质量份的钕铁硼磁粉,其中钕铁硼磁粉需要研磨至60目;

(1)将1质量份的羟基磷灰石、3质量份的钕铁硼磁粉充分混合,并在180℃的温度下密炼10min;

(2)将96质量份聚乙烯加热到180℃形成液态聚乙烯;

(3)将180℃密炼10min后不经冷却的钕铁硼磁粉、羟基磷灰石不经冷却与加热到180℃不经冷却液态聚乙烯充分混合;

(4)将钕铁硼磁粉、羟基磷灰石、液态聚乙烯混合物不经冷却投入注塑机的进料漏斗中,通过单螺杆挤出机的模具头挤出成形并切段;

(5)将成型切段后磁性生物载体用充磁机进行充磁即可。

磁性生物载体的成分及配比:它是由磁性粉末状材料、无机非金属或功能性材料将它们通过共混制备成复合体材料;

羟基磷灰石是一种应用较为广泛的无机材料,具有较好的组织相容性,易在聚乙烯结合并混合均匀。有研究证明其具有负载基因、蛋白等作用,可促进挂膜效果。其微观结构为棒状,具有较大的比表面积,对多种金属离子具有容纳性。

羟基磷灰石、适量的湿润剂的协同作用改善了多组分改性复合填料的亲水性和吸水性。

三代稀土永磁——钕铁硼,是当代磁体中性能最强的永磁体,它的主要原料有稀土金属钕、金属元素铁、非金属元素硼,以及少量添加的镝、铌、铜等元素。

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