1.一种超亲水生物相容碳纤维,其特征在于,所述碳纤维包括碳纤维原丝及生长分布于碳纤维原丝表面的亲水性聚合物层;所述亲水性聚合物层所使用的材料具有生物相容性。
2.如权利要求1所述的超亲水生物相容碳纤维,其特征在于,所述亲水性聚合物层的主体材质是聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮;所述亲水性聚合物层厚度不大于10纳米;所述亲水性聚合物层占超亲水生物相容碳纤维的质量比不大于2%。
3.制备权利要求1-2任一项所述的一种超亲水生物相容碳纤维的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)配置亲水性聚合物溶液;
所述亲水性聚合物溶液为质量比0.5-5%的聚乙烯醇水溶液或质量比0.2-2%的接枝有硅烷偶联剂的聚乙烯吡咯烷酮的有机溶剂/水的混合溶液;
所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、二甲亚砜、甲基吡咯烷酮、乙醇的一种或多种的混合物;所述有机溶剂与水的体积比为8:2-3:7;
(2)将碳纤维原丝用乙醇浸泡润湿后,浸渍于步骤(1)配置的亲水性聚合物溶液中10分钟-1小时;
(3)将碳纤维取出后转移到交联溶液中,20-80℃温度下静置放置10-24小时,然后取出用水清洗,即得一种超亲水生物相容碳纤维;
当所述亲水性聚合物溶液为质量比0.5-5%的聚乙烯醇水溶液时,所述交联剂溶液为质量比0.5-5%的戊二醛、乙醛、甲醛或丁二醛的水溶液;
当所述亲水性聚合物溶液为质量比0.2-2%的接枝有硅烷偶联剂的聚乙烯吡咯烷酮的有机溶剂/水的混合溶液时,所述交联剂溶液为ph值0-4的水溶液。
4.一种无污泥mbr污水处理系统,其特征在于,包括生化系统及与其相连的膜过滤系统;
所述生化系统包括厌氧区和好氧区,厌氧区和好氧区分别悬挂权利要求1-2所述的超亲水生物相容碳纤维;
所述膜过滤系统包括膜组件和膜池;所述膜组件至少设置一组,放置于同一个所述膜池,或者分置于多个所述膜池中。
5.根据权利要求4所述的一种无污泥mbr污水处理系统,其特征在于,所述超亲水相容碳纤维成水草根系状悬挂分布在水体中。
6.根据权利要求4所述的一种无污泥mbr污水处理系统,其特征在于,所述膜组件包括微滤膜、超滤膜或纳滤膜。