[发明专利]一种基于固体废物的磁性管状生物膜反应器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于固体废物的磁性管状生物膜反应器，其特征在于，包括外管(1)、支架(2)、多条磁性棉绳(3)和多片改性废塑料片(4)；所述外管(1)为两端开口的圆柱体；所述支架(2)包括中心圆盘(201)和多个分支(202)，多个分支(202)周向布置于中心圆盘(201)的外边缘；中心圆盘(201)上开有中心孔，每个分支(202)上径向开有多个第一孔；所述支架(2)的直径与外管(1)内径相同；所述磁性棉绳(3)为废棉布经过磁性铁氧体粉末改性制得；所述改性废塑料片(4)为废塑料片经过低温等离子体技术处理制得；所述支架(2)固定于外管(1)的两端；多片改性废塑料片(4)彼此平行布置在外管(1)的内部，且均与外管(1)轴线垂直；所述改性废塑料片(4)上开有与中心孔、第一孔相对应的中孔和第二孔；所述磁性棉绳(3)穿插于改性废塑料片(4)的中孔和第二孔、支架(2)的中心孔和第一孔内，连接改性废塑料片(4)的磁性棉绳(3)均与外管(1)轴线平行。

2.根据权利要求1所述的一种基于固体废物的磁性管状生物膜反应器，其特征在于，每一片改性废塑料片(4)两侧的磁性棉绳(3)在紧靠改性废塑料片(4)处均打有结，所述结的尺寸大于中孔和第二孔的孔径。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于固体废物的磁性管状生物膜反应器，其特征在于，所述外管(1)为PE材质，内径为100-600mm、厚度为5-20mm。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于固体废物的磁性管状生物膜反应器，其特征在于，所述支架(2)的材料为PE板，厚度为2-5mm；所述中心孔和第一孔的孔径均比磁性棉绳(3)的直径大0.5-1mm；中心圆盘(201)的半径为5-8mm，分支(202)的宽度为20-25mm，相邻分支(202)中心线间的角度为30゜-60゜。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于固体废物的磁性管状生物膜反应器，其特征在于，所述磁性棉绳(3)的棉布为废旧棉被套、床单或窗帘布；所述磁性棉绳(3)的长度与外管(1)长度相同，直径为4-6mm。

6.根据权利要求1或2所述的一种基于固体废物的磁性管状生物膜反应器，其特征在于，所述改性废塑料片(4)的废塑料来自矿泉水瓶或果汁瓶；所述改性废塑料片(4)的直径与外管(1)内径相同，厚度小于2mm；所述中孔和第二孔的孔径比磁性棉绳(3)的直径大0.5-1mm。

7.一种基于固体废物的磁性管状生物膜反应器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：支架(2)的制备：

将PE板制成圆盘，在圆盘上保留中心圆盘(201)，且中心圆盘(201)的中间开设中心孔；将圆盘上位于中心圆盘(201)外的部分切割成矩形状的分支(202)，然后沿径向开设多个第一孔；

S2：磁性棉绳(3)的制备；

先将废棉布裁剪成矩形块状；在矩形块状棉布上沿长度方向涂抹玻璃胶，再在玻璃胶上均匀分布磁性铁氧体粉末；待玻璃胶干化后，沿着棉布宽度方向，将棉布卷动，最后一圈用玻璃胶密封固定，形成所述磁性棉绳(3)；

S3：改性废塑料片(4)的制备：

将废塑料片切割成直径与外管(1)内径相当的圆形，然后采用介质阻挡放电反应器产生低温等离子体，对圆形废塑料片进行表面改性；最后在经过处理的圆形废塑料片表面开设与支架(2)的中心孔和第一孔对应的中孔和第二孔；

S4：磁性管状生物膜反应器的制备：

将步骤S3中得到的多片改性废塑料片(4)用磁性棉绳(3)穿过中孔或第二孔串联起来，且每一片改性废塑料片(4)两边的磁性棉绳(3)在紧靠改性废塑料片(4)处均打结；串联改性废塑料片(4)的磁性棉绳(3)均相互平行；在外管(1)的一端先固定一个支架(2)，再在支架(2)的中心孔和第一孔上分别固定穿过改性废塑料片(4)的磁性棉绳(3)的一端；最后在外管(1)另一端固定支架(2)，然后固定穿过改性废塑料片(4)的磁性棉绳(3)的另一端；即可得到所述磁性管状生物膜反应器。