[发明专利]一种新型纤维素载体的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体地讲用于生物膜法处理污水的新型纤维素载体的制备方法。

背景技术

多孔颗粒悬浮载体是目前生物膜法处理废水中的一种新型高效载体填料,它具有比表面积大、

微生物生长密度高、形状阻力小、流化能耗低等多种优点,是未来废水处理载体发展的主要方向之一。目前使用的多孔载体材料主要为颗粒活性炭、沸石、无烟煤、陶瓷球、多孔不锈钢或

PVC、PE等材料。这些材料虽各有特点,但用作水处理载体存在许多缺点,如成本较高、加工工艺复杂填料用废后形成的固体废弃物处理困难(如沸石、无烟煤、陶瓷球)。有的还容易产生二次污染危害环境(如聚氯乙烯等高分子材料)。

目前研究人员正在开发一些既价格低廉、来源广泛、用后易处理、对环境污染较少,又可以保证污水处理效果的材料。纤维素作为一种天然生物降解材料,在自然界储量丰富,微生物可完全将其降解,对环境不会造成污染,且具有良好的亲水性、生物相容性以及较好的机械强度,完全满足生物膜法废水处理用载体的需要。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种生物膜法处理污水的新型纤维素载体的制备方法，将浆粕通过碱化得到碱化纤维素，经过硫磺黄化得到纤维素黄酸酯，黄化温度在30摄氏度；在经过碱液溶解后得到粘胶；在通过发泡剂发泡后得到多孔纤维素载体；加入交联剂得到交联纤维素载体；加入阳离子剂得到阳离子化纤维素载体。

所述碱液的质量分数为20%，碱化温度为20摄氏度，碱化时间60分钟。

所述的发泡剂为炭酸氢钠。

通过上述方法得到的纤维素载体为球形，载体直径在5公分左右。

本发明的优点在于：利用本发明制得载体的孔隙率可达85%,比表面积在11m²g-1以上,孔径从100Lm~800Lm均可人为控制。制得的多孔纤维素载体成本低廉,用于污水处理效果十分良好。

具体实施方式

一种生物膜法处理污水的新型纤维素载体的制备方法，将浆粕通过碱化得到碱化纤维素，经过硫磺黄化得到纤维素黄酸酯，黄化温度在30摄氏度；在经过碱液溶解后得到粘胶；在通过发泡剂发泡后得到多孔纤维素载体；加入交联剂得到交联纤维素载体；加入阳离子剂得到阳离子化纤维素载体。

再生浴采用硫酸稀盐酸婚育混浴。载体颗粒的孔隙率大于再生浴是传统的稀盐酸时的孔隙率,发泡剂用量为30%、40%、50%和60%时,孔隙率分别降低了约13.6%、21.4%、21.2%和11.14%。这是因为当再生浴为硫酸混浴时,载体骨架的强度较大,当载体颗粒被干燥后基本无萎缩的现象,再浸泡时的体积比较接近干燥前的情况。而再生浴为稀盐酸时,由于载体颗粒的相对强度较低,干燥后萎缩较为严重,再浸泡后的体积与干燥前的情况有很大差距,导致孔隙率降低。

随着发泡剂用量的增大,载体比表面积呈现先升后降的趋势,而强度则呈相反趋势;50%发泡剂用量时比表面积达到最大值11.59m2#g-1,强度为最小值0.53MPa;载体孔径和孔隙率都随发泡剂用量增大而增大,平均孔径介于290~540Lm之间,孔隙率最大可达86.98%。

利用本发明的方法制备的新型纤维素载体的生产成本在30元左右，与传统的方法生产的载体成本70-100元相比，成本下降很多，因此纤维素多孔载体成本低廉，极具市场竞争力。