[实用新型]多孔高分子复合载体

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多孔高分子载体，一种新型微生物固定化材料及技术，该载体以多种原料反应制成，为多孔球形结构；并通过吸附和包埋法完成微生物的吸附固定，用于污水生化处理，为微生物提供栖息和繁殖的稳定环境。

背景技术

作为微生物的载体应利于微生物的固定化和生长繁殖，保持较多的生物量，有利于微生物代谢过程中所需氧气和营养物质以及代谢产生的废物的传质过程。目前，常用的载体可分为无机载体、有机载体和复合载体三大类型。

常用的无机载体有硅藻土、硅胶、分子筛、陶瓷、高岭土、氧化铝、多孔二氧化钛等氧化物及无机盐。无机载体一般具有多孔结构，靠吸附作用和电荷效应将微生物细胞固定。常用的有机高分子载体主要包括多糖类载体和蛋白质类载体，有琼脂、海藻酸钙、纤维素、明胶等。天然多糖广泛存在于大自然中，是一种既价廉又取之不尽的可再生资源，同时可以满足微生物固定化对载体材料较高的要求。复合载体（合成高分子聚合物）主要有聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和酚醛树脂等，它是由无机载体和有机载体材料结合而成，便两类材料的性能互补，显示复合载体材料的优越性。

常用载体中，无机载体一般具有多孔结构，靠吸附作用和电荷效应将微生物细胞固定。载体的空隙为微生物生长和繁殖提供空间，有利于增加细胞密度。此类载体密度大、传质性好、对细胞无毒害、价格便宜且制备过程简单，有较大的应用价值，但这类载体密度大、实现流化的能耗高、微生物的吸附量有限、吸附的微生物易脱落。

有机高分子载体主要包括多糖类载体和蛋白质类载体。天然多糖广泛存在于大自然中，是一种既价廉又取之不尽的可再生资源，同时可以满足微生物固定化对载体材料较高的要求，主要有琼脂、海藻酸钙、纤维素、明胶等，它们无生物毒性、传质性好，但机械性能与化学稳定性差，在厌氧条件下易被生物分解。

复合载体是由无机载体和有机载体材料结合而成，便两类材料的性能互补，显示复合载体材料的优越性。一般情况下，复合载体机械强度较好，但传质性能较差，包埋后对细胞活性有影响。实际应用需注意其表面亲水性、粒度均一性和内部孔的结构。复合载体（合成高分子聚合物）主要有聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和酚醛树脂等。

作为微生物固定载体，这些材料均具有如下特征：比表面积较小，不能为微生物吸附固着提供大的空间；密度过大或过小，在使用过程中能耗较大，管理不方便；对微生物亲和力较小，微生物挂膜及脱膜效果差，直接影响污水处理效果等。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述情况，提供一种机械与化学性能优良、耐摩擦、侵蚀、碰撞的能力强、使用寿命长、成本低的多孔高分子复合载体。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：

一种多孔高分子复合载体，包括载体骨架，所述载体骨架内部为多孔的网状结构，所述各孔之间互相连通，所述载体骨架内部的孔表面包裹至少一层对微生物有亲和力的微生物固着层，所述载体的表面上包裹至少一层对微生物有亲和力的微生物固着层。

作为优选方式，所述载体为球形。

作为优选方式，所述载体骨架的密度为1.1 mg/l～1.3mg/l。

作为优选方式，所述载体的孔率在40%以上，所述载体比表面积在6000m2/m3以上。

作为优选方式，所述载体的粒度范围为10～20目。

作为优选方式，所述载体的粒径≤3mm。

本实用新型的有益效果：本实用新型作为微生物固定化和生长繁殖的场所，具有以下优点：

（一）呈多孔网状颗粒型结构，孔隙率高，比表面积大，可吸附较高浓度的微生物量，极大地提高了污水处理效率。

（二）对微生物及酶有极强吸附和亲和力，尤其利于世代周期长的微生物生长繁殖，实现了同步硝化反硝化的重大技术创新。

（三）物化性质优良。粒度均匀，比重适宜，极大地降低了载体使用能耗，强化了微生物代谢过程的传质，降低了污水处理运行管理成本。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

其中，1为载体骨架，2为孔，3为孔表面的微生物固着层，4为载体表面的微生物固着层。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。