[发明专利]一种生物膜反应器用磁性生物载体及其制备方法

说明书

本发明公开了生物膜反应器用磁性生物载体，属于生物膜水法处理技术领域，其按重量百分比由以下组分制备而成：苯乙烯50‑60％，引发剂0.5％‑1％，偶联剂0.3％‑0.6％，磁性物质5％‑15％，致孔剂20％‑30％和生物改性剂10％‑15％。本发明还公开了其制备方法。本发明通过添加生物改性剂改性传统的聚苯乙烯生物载体，提高了其亲水性和生物亲和性，通过添加致孔剂增加其孔隙率和粗糙度，解决了传统聚苯乙烯载体表面光滑不易生物附着，生物亲和性较差，微生物附着量较少，生物活性不高的问题，水处理效果得到明显提高，有很好的经济效益。

技术领域

本发明属于生物膜水法处理技术领域，具体涉及一种生物膜反应器用磁性生物载体及其制备方法。

背景技术

生物膜法是生物法处理污水的主要技术之一，是一个历史悠久又不断在发展着的污水生物处理技术。十九世纪末，生物滤池问世并开始用于污水处理。60年代，具有大比表面积和孔隙率的新型有机合成材料。如聚乙烯、聚苯乙烯等有机载体逐渐取代传统无机载体，如碎石、炉渣等，生物膜法得到了新的发展。到了70年代，除了生物滤池外，生物转盘、淹没式生物滤池和生物流化床技术得到了更多的研究与应用。

近年来，又出现了许多单一的或复合式的生物膜反应器，如移动床生物膜反应器、厌氧生物滤池等。生物膜载体作为生物膜反应器的核心，其结构、性能等影响着生物膜上微生物的数量、活性，生长、繁殖和脱落，从而影响着生物膜反应器的水处理效果。

目前，常用的生物膜载体是聚苯乙烯，聚乙烯，聚氨酯等、人工合成的有机载体，具有密度轻，比表面积大，形状易控制，反应器启动能耗低等优点，但也存在一些缺点：亲水性和生物亲和性较差，挂膜微生物数量较低，活性较差；表面太光滑，已经附着于载体表面的生物膜易于滑落等。这些问题大大影响了生物膜载体的使用效率，增加了运行成本。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种生物膜反应器用磁性生物载体，具有磁性，亲水性、生物亲和性好，易于生物挂膜，提高生物膜法水处理技术的效率；本发明的另一目的在于提供一种生物膜反应器用磁性生物载体的制备方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

生物膜反应器用磁性生物载体，其按重量百分比由以下组分制备而成：苯乙烯50-60％，引发剂0.5％-1％，偶联剂0.3％-0.6％，磁性物质5％-15％，致孔剂20％-30％和生物改性剂10％-15％。

所述的苯乙烯用5％NaOH碱洗，再用蒸馏水洗至中性，加入无水硫酸钠干燥3天以上，减压蒸馏，密封避光放冰箱中储存以去除阻聚剂。

所述的引发剂为偶氮二异丁腈和/或过氧化苯甲酰，所述的偶联剂为硅烷偶联剂。

所述的磁性物质为Fe₂O₃和其他氧化物配置烧结而成，所述的其他氧化物选自氧化锌、氧化镍、氧化镁中的一种或几种。

所述的致孔剂选自石蜡、正庚烷、正戊烷中的一种或几种。

所述的生物改性剂选自淀粉、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、纤维素等中的一种或几种。

所述的生物膜反应器用磁性生物载体的制备方法，包括如下步骤：

1)将苯乙烯、偶联剂、磁性物质和生物改性剂加入到装有搅拌装置，冷凝管和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中进行预聚合，得到混合溶液A；

2)通过恒压滴液漏斗向溶液A中加入引发剂与致孔剂，调节搅拌装置转速，控制水浴温度，反应时间，得到混合溶液B；

3)将混合溶液B离心、洗涤，注入球形模具；

4)将上述模具放入恒温干燥箱中，烘干脱模得产品C；