专利名称：一种多微孔负离子远红外电场生物亲和填料的制备方法
技术领域：
本发明是用于生物处理废(污)水或废气的微生物载体(即生物填料)的制备方法，具体地是废(污)水或废气处理用多微孔负离子远红外电场生物亲和填料的制备方法。
背景技术：
生物填料是生物膜废(污)水或废气处理技术的核心之一，目前生物填料种类按常用的安装方式分类有固定式(主要有蜂窝状和波纹板状硬性填料)、悬挂式(包括软性填料、半软性填料、组合填料、弹性填料和挂帘式填料)和分散式(散堆式和悬浮式填料)等几种类型。生物填料主要以聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯和聚氨酯等高分子材料为原材料而制成，填料开发的侧重点在填料的比表面积、填料结构与布水布气防堵性能及生物膜更新等方面。在实际应用中，人们发现以这些材质制成的填料，由于表面光滑，比表面积有限，且其亲水性能(材料表面吸附水分的能力)和生物亲和性(生物相容性与生物活性)较差，导致生物填料表面润湿、传质性能和微生物附着生长特性欠佳，在微生物挂膜启动速度、挂膜量、膜与填料的紧密度及微生物细胞活性和氧利用率等方面存在不足。目前虽有专利申请号03140386.水处理用生物亲和亲水活性磁种填料的制备方法制备的填料可改善其生物亲和性、生物活性、亲水性不足和氧利用率不够高等特性，具有生物亲和性和亲水性、同时能诱导微生物活性及酶活性并可提高水中氧利用率和水处理效率。但是其制备方法存在以下的不足:(I)亲水物质和亲生物物质分开；其实可以用兼具亲水及亲生物特性的物质即可简化。(2)其磁种制备所采用的磁粉材料多样，浸泡活化、充磁等工序繁复，成本相对拉高。(3)经过充磁的磁种只有静电场，不具备交变磁场功能，无法发射远红外线电磁波，无法持续不断的释放负离子。
发明内容
本发明的目的 是提供一种多微孔负离子远红外电场生物亲和填料的制备方法，以本发明方法制备的生物填料不但具有快速大量吸引并承载微生物的微孔，还能持续不断激发微生物细胞活性、加快挂膜速度和提高氧利用率等性能，特别适用于废(污)水或废气的生物膜生物降解处理。本发明的一种多微孔负离子远红外电场生物亲和填料的制备方法，以合成高分子颗粒为基材，加入多微孔生物亲和物质或其改性物质，以及加入同时具有自动不断产生负离子、远红外线的天然物质，然后在搅拌机中将以上物质，按需要加入分散剂充分混合均匀，移入注塑机的搅拌料斗中，直接注塑成各种样式的散堆填料；或制成合成高分子多微孔负离子远红外电场生物亲和功能母粒，按需要添加适量高分子新料，移入拉丝机，拉出弹性填料丝，再加工成为弹性填料；或者移入纺丝设备纺成纤维丝，再运用针刺机，织造制成挂帘式填料。本方案的优点在于多微孔生物亲和物质系天然矿物及其改性材料，乃是吸水性强、同时具备吸附大量污染物和生物亲和力的物质，且因为都具备大量不同孔径的微孔，比表面积相当大，拥有巨大的微生物承载空间，适合多种微生物生长繁殖。进一步，所述功能母粒，视需要添加适量高分子新料，移入注塑机的搅拌料斗中，注塑成各种样式的散堆填料；或移入拉丝机，拉出弹性填料丝，再加工成为弹性填料；或者移入纺丝设备纺成纤维丝，再运用针刺机，织造制成挂帘式填料；该方案具有制作灵活、方便的优点。进一步,所述合成高分子基材是聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇等其中的一种或混合物；本技术方案具有取材方便，价格便宜的优点。进一步，所述多微孔生物亲和物质是活性炭、氧化铝、氧化镁、硅藻精土、膨润土(蒙脱石)、高岭石、凹凸棒土(坡缕石)、沸石、膨胀蛭石、累托石、海泡石、硅灰石、麦饭石等经过活化或改性的一种或一种以上混合物的微粉；也可以按照废水(废气)的性质优选不同特性的多孔材料。该方案同样具有取材方便，制作方便简单。进一步，所述同时具有自动不断产生负离子、远红外线电场的物质，是电气石粉；该物质具有重复使用、使用寿命长且辅助作用强的优点并且电气石粉具有自发电极性:热电性、压电性，可持续产生0.06mA (毫安)电流的电场，不断释放可产生波长在4 14 μ m、发射率为0.90以上的较强中远红外线(俗称生命之光)，可以持续的激发微生物的活性。
(2)吸附效应:兼具极性吸附及表面吸附能力，阴阳离子同时吸附，可吸附工业废水中的重金属离子、微粒等并结晶析出。⑶对水的PH值调节:自动调节溶液的PH至7-9，最适合微生物生存的微碱性。(4)可持续释放大量的负离子:大量负离子的存在，可以使体系的氧化还原电位(ORP Oxidation-Reduction Potential)降低,对氧化还原电位具有调控作用。促进微生物的生长繁殖，大幅提高对污染物的吸附能力，进而被大量的微生物降解和结晶析出重金属离子、无机物微粒等成为污泥移除，达到长期高效降解废(污)水或废气的能力。进一步，所述分散剂是聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸单甘油酯、部分饱和单甘油酯、硬脂酸、硬脂酸钙、动物油、植物油、白矿油等其中的一种或混合物，该技术方案同样具有取材方便、选材自由等优点，具有很大的可换性。进一步，所述原料用量的重量份数如下:高分子颗粒基材55 95多微孔生物亲和物质4 30负离子、远红外线的天然物质I 10分散剂0.2 5根据该比例进行配合，可以使制作出来的吸附材料达到最佳的效果。有益效果本发明的有益效果是采用多微孔天然矿物及其改性材料有大量微孔的特性，充分运用于吸引、承载大量多种类微生物，发挥吸附与微生物的协同降解作用；在去除污染物的过程中，多微孔材料的吸附与微生物的降解两者发挥了协同作用，这种相互作用主要包括:多微孔材料的吸附催化作用提高了微生物的活性，促进微生物的代谢活动，从而延长了多微孔材料的工作周期并改善了多微孔材料的吸附条件，成就长期有效的优质填料功能。
具体实施例方式本发明的一种多微孔负离子远红外电场生物亲和填料的制备方法；其中使用所述合成高分子基材是聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇等其中的一种或混合物；所述多微孔生物亲和物质是活性炭、氧化铝、氧化镁、硅藻精土、膨润土(蒙脱石)、高岭石、凹凸棒土(坡缕石)、沸石、膨胀蛭石、累托石、海泡石、硅灰石、麦饭石等经过活化或改性的一种或一种以上混合物的微粉；也可以按照废水(废气)的性质优选不同特性的多孔材料；所述分散剂是聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸单甘油酯、部分饱和单甘油酯、硬脂酸、硬脂酸钙、动物油、植物油、白矿油等其中的一种或混合物；由于以上物质均可以任选一种，本实施例中就只举一种物质出来进行描述，其他类似的物质可以按照任选方式进行制作。实施例1:以聚丙烯颗粒55%为基材，加入硅藻土 30%，电气石10%，在搅拌机中充分混匀，移入注塑机的搅拌斗中，再加入聚乙烯蜡2.5%，部分饱和单甘油酯2.5%，混合好后注塑成多微孔负离子远红外电场生物亲和散堆填料。实施例2:以聚丙烯颗粒37%为基材，加入硅藻土 45%，电气石15%，在搅拌机中充分混匀，移入造粒机的搅拌斗中，再加入聚乙烯蜡1.5%，部分饱和单甘油酯1.5%，混合好做成功能母粒；然后将功能母粒I份，加上聚丙烯颗粒3份，移入拉丝机搅拌斗混和，拉出直径0.4mm的弹性填料丝，再加工制成多微孔负离子远红外电场生物亲和弹性填料。该弹性填料的组分为:聚丙烯84.1%，硅藻土 11.3%，电气石3.8%，聚乙烯蜡0.4%，部分饱和单甘油酯0.4%.
实施例3:将上述功能母粒I份，加上聚丙烯颗粒8份，移入熔融法纺丝设备，纺出纤维丝；该纤维丝的组分为:聚丙烯93%，硅藻土 5%，电气石1.67%，聚乙烯蜡0.16%，部分饱和单甘油酯0.17%。再将该纤维丝移入针刺机，织造制成多微孔负离子远红外电场生物亲和挂帘式填料。实施例4:以改性膨润土 53%，电`气石13%，加入氧化聚乙烯蜡1.5%，硬脂酸单甘油酯1.5%，在搅拌机中充分分散后，再加入31%的聚酯，移入造粒机的搅拌斗中，混合好做成功能母粒；将上述功能母粒I份，加上聚酯颗粒12.2份，移入熔融法纺丝设备，纺出纤维丝；该纤维丝的组分为:聚酯95%，改性膨润土 4%，电气石I %，氧化聚乙烯蜡0.1 %，硬脂酸单甘油酯0.1%。再将该纤维丝移入针刺机，织造制成多微孔负离子远红外电场生物亲和挂帘式填料。
权利要求
1.一种多微孔负离子远红外电场生物亲和填料的制备方法，其特征在于:以合成高分子颗粒为基材，加入多微孔生物亲和物质或其改性物质，以及加入同时具有自动不断产生负离子、远红外线的天然物质，然后在搅拌机中将以上物质，按需要加入分散剂充分混合均匀，移入注塑机的搅拌料斗中，直接注塑成各种样式的散堆填料；或制成合成高分子多微孔负离子远红外电场生物亲和功能母粒，按需要添加适量高分子新料，移入拉丝机，拉出弹性填料丝，再加工成为弹性填料；或者移入纺丝设备纺成纤维丝，再运用针刺机，织造制成挂帘式填料。
2.根据权利要求1所述的多微孔负离子远红外电场亲和填料的制备方法，其特征在于:所述功能母粒，视需要添加适量高分子新料，移入注塑机的搅拌料斗中，注塑成各种样式的散堆填料；或移入拉丝机，拉出弹性填料丝，再加工成为弹性填料；或者移入纺丝设备纺成纤维丝，再运用针刺机，织造制成挂帘式填料。
3.根据权利要求1所述的多微孔负离子远红外电场亲和填料的制备方法，其特征在于:所述合成高分子基材是聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇等其中的一种或混合物。
4.根据权利要求1所述的多微孔负离子远红外电场亲和填料的制备方法，其特征在于:所述多微孔生物亲和物质是活性炭、氧化铝、氧化镁、硅藻精土、膨润土(蒙脱石)、高岭石、凹凸棒土(坡缕石)、沸石、膨胀蛭石、累托石、海泡石、硅灰石、麦饭石等经过活化或改性的一种或一种以上混合物的微粉；也可以按照废水(废气)的性质优选不同特性的多孔材料。
5.根据权利要求1所述的多微孔负离子远红外电场亲和填料的制备方法，其特征在于:所述同时具有自动不断产生负离子、远红外线电场的物质，是电气石粉。
6.根据权利要求1所述的多微孔负离子远红外电场亲和填料的制备方法，其特征在于:所述分散剂是聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸单甘油酯、部分饱和单甘油酯、硬脂酸、硬脂酸钙、动物油、植物油、白矿油等其中的一种或混合物。
7.根据权利要求1所述多微孔负离子远红外电场生物亲和填料的制备方法，其特征在于:所述原料用量的重量含量如下: 高分子颗粒基材55 95 多微孔生物亲和物质4 30 负离子、远红外线的天然物质I 10 分散剂0.2 5。
全文摘要
本发明提供一种多微孔负离子远红外电场生物亲和填料的制备方法，其特征在于以合成高分子颗粒为基材，加入多微孔生物亲和物质或其改性物质，以及加入同时具有自动不断产生负离子、远红外线的天然物质，然后在搅拌机中将以上物质，按需要加入分散剂充分混合均匀，移入注塑机的搅拌料斗中，直接注塑成各种样式的散堆填料；或制成合成高分子多微孔负离子远红外电场生物亲和功能母粒，按需要添加适量高分子新料，移入拉丝机，拉出弹性填料丝，再加工成为弹性填料；或者移入纺丝设备纺成纤维丝，再运用针刺机，织造制成挂帘式填料，其有益效果是充分运用于吸引、承载大量多种类微生物，发挥吸附与微生物的协同降解作用；在去除污染物的过程中，多微孔材料的吸附与微生物的降解两者发挥了协同作用。
文档编号B01D53/84GK103203179SQ20131008844
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月19日 优先权日2013年3月19日
发明者王映璋 申请人:王映璋