一种磁性pva载体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于污水处理领域，特别涉及一种磁性PVA载体及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 微生物处理废水的关键是选择合适的微生物载体。PVA是日本学者首先开发的一 种高分子包埋材料，由于无毒、抗微生物分解、机械强度高及价廉等特点而受到重视。研究 结果表明细菌的成活率和处理废水的效率都令人满意。近年来国内外对PVA载体固定生物 活性物质进行了大量的研究，其制备方法要PVA-硼酸法和冷冻解冻法。硼酸法包埋生物活 性物质机械强度高，使用寿命长，弹性好。缺点是硼酸对被包埋的生物有毒害作用，生物残 余活性低，且固定化颗粒发生粘联现象。冷冻解冻法应用物理交联形成凝胶，这种方法制得 的凝胶含水率较大，但是载体的稳定性不如化学交联法得到的凝胶，很难达到一些生物反 应器尤其是流化床反应器的要求。如：如：中国专利CN1076488提供了一种聚乙烯醇微生 物或酶固定化载体的制备方法，将微生物或酶与PVA溶液混合后，置于饱和硼酸溶液中，短 时间内使其形成球体，随即将该球体与磷酸盐溶液（>5%Wt)接触，使其充分硬化而制成微 生物或酶固定化载体；该方法较适合于微生物固定床处理工艺，无法调节比重。中国专利 CNI01348782提供了一种大孔网状聚乙烯醇球状载体的制备方法，该方法是将聚乙烯醇、碳 酸钙、海藻酸钠、水以一定的质量比例混合后，滴入到含3%氯化钙的饱和硼酸溶液中，形成 PVA凝胶球，然后将球状载体投入到戊二醛水溶液中，使其发生交联反应以形成更稳定的交 联结构，得到具有弹性的白色大孔网状PVA球状载体；中国专利CNI01428901提供一种水 处理用竹炭一聚乙烯醇缩甲醛生物载体及其制备工艺，以聚乙烯醇缩甲醛为有机高分子载 体，加入竹炭等填料经碳酸钙与柠檬酸发泡处理后制成；以上两个专利采用的主要发泡工 艺为化学法发泡，产生的孔多为开放孔，难以有效调整密度。
[0003] 这些方法普遍存在着工艺复杂、成本高等问题，载体颗粒在使用过程中，随着使用 时间的延长，其机械强度会因为颗粒的水溶膨胀性而大大减弱，甚至出现颗粒破碎的现象， 缩短了其使用寿命，不利于实际应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是提供一种既能调控载体的孔结构及吸附性能，又能赋予载体磁 性的一种制备磁性PVA载体及其制备方法。
[0005] 本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的。
[0006] -种磁性PVA载体，其原料配比以质量百分比计算为： 28~55% 磁粉； 42-70. 5%PVA； 0. 5~1%二亚乙二胺； 1~2%聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物。
[0007] -种磁性PVA载体，其原料配比以质量百分比计算为： 35~48% 磁粉； 49-63%PVA； 0. 5~1%二亚乙二胺； 1~2%聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物。
[0008] -种磁性PVA载体，其原料配比以质量百分比计算为： 42%磁粉； 56%PVA； 0. 8%三亚乙二胺； 1.2%聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物。
[0009] 所述的一种磁性PVA载体的制备方法，该方法包括以下步骤： (1) 造粒：将固体PVA切成颗粒； (2) 预混合：按照质量百分比称取28~55%的磁粉与45~72%的经过造粒的PVA颗粒放 入搅拌器中搅拌； (3) 混匀：在上述PVA和磁粉混合体系中加入0. 5~1%的三亚乙二胺催化剂、1~2%的聚 硅氧烷-多烷氧基醚共聚物，再次搅拌； (4) 发泡：将上述反应物转入发泡容器中恒温发泡； (5) 干燥：上述制品鼓风干燥，即得到成品载体。
[0010] 进一步，步骤二中搅拌器的搅拌速度至少为150转/分钟，搅拌时间至少5分钟以 上。 进一步，步骤三中搅拌器的搅拌速度至少为400转/分钟下，搅拌时间至少3分钟以 上。
[0011] 进一步，步骤四中的恒温是指20-40°C。
[0012] 以上所述的磁性PVA载体在污水处理中的应用。
[0013] 本发明具有下述优点： 1. 本发明的加工工艺简单易行，成本较低。
[0014] 2.添加材料中的磁粉价廉易得，能促进微生物的生长、比表面积大、吸附能力强， 对于有机物、重金属、浊度、色度均有很好的脱色能力，是很好的环保材料。
[0015] 3.磁粉的加入利用其产生的稳定磁场来有效刺激微生物活性菌的生长，缩短其生 长周期，使微生物活性得以提高，从而提高废水的生物降解效率。
[0016] 4.磁粉的加入量可有效调整载体的密度和表面粗糙度，带来较高的抗冲击负荷能 力，有效的防止污泥上浮情况。
[0017] 5.本发明制备的磁性PVA载体，适用于好氧条件的废水处理工艺，如MagBR磁生物 反应器等。实验证明，本发明制备的磁性PVA载体应用于MagBR磁生物反应器有处理效果 明显，出水稳定的特点。
【附图说明】
[0018] 图1是为本发明制备的磁性PVA载体电子显微镜放大640倍载体切片图； 图2是为本发明制备的磁性PVA载体电电子显微镜扫描图； 图3磁性PVA载体吸附活性污泥情况； 图4磁性PVA载体吸附活性污泥情况。
[0019]
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图对本发明进一步的说明。
[0021] 实施例1 称取lOOgPVA材料切成2~3mm的颗粒置于搅拌器内，然后加入65g磁粉，在搅拌速度 150转/分钟下搅拌8分钟；再加入lg三亚乙二胺催化剂和2g聚硅氧烷-多烷氧基醚共 聚物，在搅拌强度为400转/分钟下，搅拌5分钟；停止搅拌后，将反应物即刻转入发泡容器 中25°C恒温发泡2分钟；将上述制品鼓风干燥，即得到成品磁性PVA载体。
[0022] 实施例2 将称取的140gPVA材料切成的颗粒置于搅拌器内，然后加入105g磁粉，在搅拌速度180 转/分钟下搅拌5分钟；再加入2g三亚乙二胺催化剂和3g聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚 物，在搅拌强度为450转/分钟下，搅拌3分钟；停止搅拌后，将反应物即刻转入发泡容器中 30°C恒温发泡2分钟；将上述制品鼓风干燥，即得到成品磁性PVA载体。
[0023] 实施例3 将称取的170gP