一種磁性pva載體及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于污水處理領域，特別涉及一種磁性PVA載體及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 微生物處理廢水的關鍵是選擇合適的微生物載體。PVA是日本學者首先開發(fā)的一 種高分子包埋材料，由于無毒、抗微生物分解、機械強度高及價廉等特點而受到重視。研究 結果表明細菌的成活率和處理廢水的效率都令人滿意。近年來國內外對PVA載體固定生物 活性物質進行了大量的研究，其制備方法要PVA-硼酸法和冷凍解凍法。硼酸法包埋生物活 性物質機械強度高，使用壽命長，彈性好。缺點是硼酸對被包埋的生物有毒害作用，生物殘 余活性低，且固定化顆粒發(fā)生粘聯(lián)現(xiàn)象。冷凍解凍法應用物理交聯(lián)形成凝膠，這種方法制得 的凝膠含水率較大，但是載體的穩(wěn)定性不如化學交聯(lián)法得到的凝膠，很難達到一些生物反 應器尤其是流化床反應器的要求。如：如：中國專利CN1076488提供了一種聚乙烯醇微生 物或酶固定化載體的制備方法，將微生物或酶與PVA溶液混合后，置于飽和硼酸溶液中，短 時間內使其形成球體，隨即將該球體與磷酸鹽溶液（>5%Wt)接觸，使其充分硬化而制成微 生物或酶固定化載體；該方法較適合于微生物固定床處理工藝，無法調節(jié)比重。中國專利 CNI01348782提供了一種大孔網(wǎng)狀聚乙烯醇球狀載體的制備方法，該方法是將聚乙烯醇、碳 酸鈣、海藻酸鈉、水以一定的質量比例混合后，滴入到含3%氯化鈣的飽和硼酸溶液中，形成 PVA凝膠球，然后將球狀載體投入到戊二醛水溶液中，使其發(fā)生交聯(lián)反應以形成更穩(wěn)定的交 聯(lián)結構，得到具有彈性的白色大孔網(wǎng)狀PVA球狀載體；中國專利CNI01428901提供一種水 處理用竹炭一聚乙烯醇縮甲醛生物載體及其制備工藝，以聚乙烯醇縮甲醛為有機高分子載 體，加入竹炭等填料經(jīng)碳酸鈣與檸檬酸發(fā)泡處理后制成；以上兩個專利采用的主要發(fā)泡工 藝為化學法發(fā)泡，產(chǎn)生的孔多為開放孔，難以有效調整密度。
[0003] 這些方法普遍存在著工藝復雜、成本高等問題，載體顆粒在使用過程中，隨著使用 時間的延長，其機械強度會因為顆粒的水溶膨脹性而大大減弱，甚至出現(xiàn)顆粒破碎的現(xiàn)象， 縮短了其使用壽命，不利于實際應用。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是提供一種既能調控載體的孔結構及吸附性能，又能賦予載體磁 性的一種制備磁性PVA載體及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明的發(fā)明目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0006] -種磁性PVA載體，其原料配比以質量百分比計算為： 28~55% 磁粉； 42-70. 5%PVA； 0. 5~1%二亞乙二胺； 1~2%聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物。
[0007] -種磁性PVA載體，其原料配比以質量百分比計算為： 35~48% 磁粉； 49-63%PVA； 0. 5~1%二亞乙二胺； 1~2%聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物。
[0008] -種磁性PVA載體，其原料配比以質量百分比計算為： 42%磁粉； 56%PVA； 0. 8%三亞乙二胺； 1.2%聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物。
[0009] 所述的一種磁性PVA載體的制備方法，該方法包括以下步驟： (1) 造粒：將固體PVA切成顆粒； (2) 預混合：按照質量百分比稱取28~55%的磁粉與45~72%的經(jīng)過造粒的PVA顆粒放 入攪拌器中攪拌； (3) 混勻：在上述PVA和磁粉混合體系中加入0. 5~1%的三亞乙二胺催化劑、1~2%的聚 硅氧烷-多烷氧基醚共聚物，再次攪拌； (4) 發(fā)泡：將上述反應物轉入發(fā)泡容器中恒溫發(fā)泡； (5) 干燥：上述制品鼓風干燥，即得到成品載體。
[0010] 進一步，步驟二中攪拌器的攪拌速度至少為150轉/分鐘，攪拌時間至少5分鐘以 上。 進一步，步驟三中攪拌器的攪拌速度至少為400轉/分鐘下，攪拌時間至少3分鐘以 上。
[0011] 進一步，步驟四中的恒溫是指20-40°C。
[0012] 以上所述的磁性PVA載體在污水處理中的應用。
[0013] 本發(fā)明具有下述優(yōu)點： 1. 本發(fā)明的加工工藝簡單易行，成本較低。
[0014] 2.添加材料中的磁粉價廉易得，能促進微生物的生長、比表面積大、吸附能力強， 對于有機物、重金屬、濁度、色度均有很好的脫色能力，是很好的環(huán)保材料。
[0015] 3.磁粉的加入利用其產(chǎn)生的穩(wěn)定磁場來有效刺激微生物活性菌的生長，縮短其生 長周期，使微生物活性得以提高，從而提高廢水的生物降解效率。
[0016] 4.磁粉的加入量可有效調整載體的密度和表面粗糙度，帶來較高的抗沖擊負荷能 力，有效的防止污泥上浮情況。
[0017] 5.本發(fā)明制備的磁性PVA載體，適用于好氧條件的廢水處理工藝，如MagBR磁生物 反應器等。實驗證明，本發(fā)明制備的磁性PVA載體應用于MagBR磁生物反應器有處理效果 明顯，出水穩(wěn)定的特點。
【附圖說明】
[0018] 圖1是為本發(fā)明制備的磁性PVA載體電子顯微鏡放大640倍載體切片圖； 圖2是為本發(fā)明制備的磁性PVA載體電電子顯微鏡掃描圖； 圖3磁性PVA載體吸附活性污泥情況； 圖4磁性PVA載體吸附活性污泥情況。
[0019]
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖對本發(fā)明進一步的說明。
[0021] 實施例1 稱取lOOgPVA材料切成2~3mm的顆粒置于攪拌器內，然后加入65g磁粉，在攪拌速度 150轉/分鐘下攪拌8分鐘；再加入lg三亞乙二胺催化劑和2g聚硅氧烷-多烷氧基醚共 聚物，在攪拌強度為400轉/分鐘下，攪拌5分鐘；停止攪拌后，將反應物即刻轉入發(fā)泡容器 中25°C恒溫發(fā)泡2分鐘；將上述制品鼓風干燥，即得到成品磁性PVA載體。
[0022] 實施例2 將稱取的140gPVA材料切成的顆粒置于攪拌器內，然后加入105g磁粉，在攪拌速度180 轉/分鐘下攪拌5分鐘；再加入2g三亞乙二胺催化劑和3g聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚 物，在攪拌強度為450轉/分鐘下，攪拌3分鐘；停止攪拌后，將反應物即刻轉入發(fā)泡容器中 30°C恒溫發(fā)泡2分鐘；將上述制品鼓風干燥，即得到成品磁性PVA載體。
[0023] 實施例3 將稱取的170gP