CN107840442A - 聚乳酸复合生物膜载体材料及其制备方法 - Google Patents

聚乳酸复合生物膜载体材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107840442A
CN107840442A CN201610834429.XA CN201610834429A CN107840442A CN 107840442 A CN107840442 A CN 107840442A CN 201610834429 A CN201610834429 A CN 201610834429A CN 107840442 A CN107840442 A CN 107840442A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polylactic acid
biological membrane
membrane carrier
acid composite
composite biological
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201610834429.XA
Other languages
English (en)
Inventor
郑锦华
王心超
李文龙
陈晓堂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan World Intellectual Property Operation Co Ltd
Original Assignee
Henan World Intellectual Property Operation Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan World Intellectual Property Operation Co Ltd filed Critical Henan World Intellectual Property Operation Co Ltd
Priority to CN201610834429.XA priority Critical patent/CN107840442A/zh
Publication of CN107840442A publication Critical patent/CN107840442A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/06—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyolefin as constituent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/14—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/18—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from other substances

Abstract

本发明提供了一种聚乳酸复合生物膜载体材料，其由下列重量份的原料制成：硅藻土8～10、聚乳酸14～18、氧化石墨烯0.3～0.4、木薯淀粉4～6、***胶2～3、聚丙烯40～50、壳聚糖8～12、木质纤维素3～5、三甲基十六烷基溴化铵1～2、硅溶胶0.5～1.5、腐植酸钠0.3～0.5、水15～20。本发明还提供一种上述聚乳酸复合生物膜载体材料的制备方法。本发明提供的上述聚乳酸复合生物膜载体材料具有重量轻，表面活化面积大，富含碳源，环境温度变化对吸附性能影响小，用其制作的填料具有流动性好、不易结团、吸附性能好、耐腐蚀、持久高效等优点，进一步提升了水质净化效果。

Description

聚乳酸复合生物膜载体材料及其制备方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种聚乳酸复合生物膜载体材料及制备方法。
背景技术
生物膜废水处理技术是将微生物固定在载体上形成生物膜使废水中的污染物得到降解的技术，因此，生物膜载体的性能将直接影响到污水处理效率，要想获得高效的水处理效果，选择合适高效的载体材料显得尤为重要。
目前，在废水处理技术领域，固定微生物的载体主要分为无机载体和有机载体。常见的无机载体有石英砂、陶粒、焦炭、生物活性炭、膨胀硅铝酸盐等；有机载体有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。无机载体由于表面积不大，强度差和外部光滑，微生物固定量少，形成的生物膜容易脱落，固定化效果差，生物的耐冲击能力比较差，不适应于难降解有机废水的处理过程；而有机载体主要以塑料为主，虽然质轻，但是载体与微生物间的相容性较差，且价格昂贵。然而这些材料在生物相容性、稳定性、持久性、再生性、流动性以及生物膜附着性等方面存在一些缺陷，制约着净化效果的进一步提升。
发明内容
有鉴于此，本发明确有必要提供一种聚乳酸复合生物膜载体材料及制备方法，以解决上述问题。
一种聚乳酸复合生物膜载体材料，其由下列重量份的原料制成：硅藻土8～10、聚乳酸14～18、氧化石墨烯0.3～0.4、木薯淀粉4～6、***胶2～3、聚丙烯40～50、壳聚糖8～12、木质纤维素3～5、三甲基十六烷基溴化铵1～2、硅溶胶0.5～1.5、腐植酸钠0.3～0.5、水15～20。
本发明还提供一种上述聚乳酸复合生物膜载体材料的制备方法，包含以下步骤：先将上述原料混合均匀，然后送入双螺杆挤出机中混料，在180℃～220℃条件下挤出制成复合切片，待切片冷却后投入熔喷非织造设备中熔喷纺丝，所得纤维丝固化后编制成制成直径为1～2mm的复合纤维束，制得所述聚乳酸复合生物膜载体材料。
与现有技术相比，本发明将传统单纯的无机、有机载体介质混合使用，将两者优点结合，极大的拓宽了材料的使用范围，以聚丙烯、聚乳酸等高分子材料制备的纤维丝与微生物的相容性更好，耐腐蚀老化；上述载体材料中掺混的硅藻土具备均匀高效的吸附能力；加入的氧化石墨烯不仅改善了材料的力学性能，并提升了吸附降解效果；加入的壳聚糖含有活性基团可以与其他物质发生交联反应，改善的强度及稳定性；加入的木质纤维素使得纤维丝有一定的吸水能力，在水中膨胀，扩大表面积；加入的木薯淀粉和硅溶胶使得上述载体材料中含有碳源，可以加速微生物挂膜生长；加入的三甲基十六烷基溴化铵提升载体材料的耐候性、耐腐蚀性等性能。因此，本发明制备得到的聚乳酸复合生物膜载体材料重量轻，表面活化面积大，富含碳源，环境温度变化对吸附性能影响小，用其制作的填料具有流动性好、不易结团、吸附性能好、耐腐蚀、持久高效等优点，进一步提升了水质净化效果。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
本发明实施例提供一种聚乳酸复合生物膜载体材料，其由下列重量份的原料制成：硅藻土8、聚乳酸14、氧化石墨烯0.3、木薯淀粉4、***胶2、聚丙烯40、壳聚糖8、木质纤维素3、三甲基十六烷基溴化铵1、硅溶胶0.5、腐植酸钠0.3、水15。
本实施例还提供一种上述聚乳酸复合生物膜载体材料的制备方法，包含以下步骤：先将上述原料混合均匀，然后送入双螺杆挤出机中混料，在180℃条件下挤出制成复合切片，待切片冷却后投入熔喷非织造设备中熔喷纺丝，所得纤维丝固化后编制成制成直径为1～2mm的复合纤维束，制得所述聚乳酸复合生物膜载体材料，将上述材料该聚乳酸复合生物膜载体材料的比表面积约为6323m2/m3。
实施例2
本发明实施例提供一种聚乳酸复合生物膜载体材料，其由下列重量份的原料制成：硅藻土9、聚乳酸15、氧化石墨烯0.35、木薯淀粉5、***胶2.5、聚丙烯44、壳聚糖10、木质纤维素4、三甲基十六烷基溴化铵1.5、硅溶胶0.8、腐植酸钠0.4、水17。
本实施例还提供一种上述聚乳酸复合生物膜载体材料的制备方法，包含以下步骤：先将上述原料混合均匀，然后送入双螺杆挤出机中混料，在200℃条件下挤出制成复合切片，待切片冷却后投入熔喷非织造设备中熔喷纺丝，所得纤维丝固化后编制成制成直径为1～2mm的复合纤维束，制得所述聚乳酸复合生物膜载体材料，该聚乳酸复合生物膜载体材料的比表面积约为6381m2/m3。
实施例3
本实施例一种聚乳酸复合生物膜载体材料，其由下列重量份的原料制成：硅藻土9、聚乳酸17、氧化石墨烯0.35、木薯淀粉5、***胶2.5、聚丙烯48、壳聚糖11、木质纤维素4、三甲基十六烷基溴化铵2、硅溶胶1.2、腐植酸钠0.5、水20。
本发明还提供一种上述聚乳酸复合生物膜载体材料的制备方法，包含以下步骤：先将上述原料混合均匀，然后送入双螺杆挤出机中混料，在210℃条件下挤出制成复合切片，待切片冷却后投入熔喷非织造设备中熔喷纺丝，所得纤维丝固化后编制成制成直径为1～2mm的复合纤维束，制得所述聚乳酸复合生物膜载体材料，该聚乳酸复合生物膜载体材料的比表面积约为6402m2/m3。
实施例4
一种聚乳酸复合生物膜载体材料，其由下列重量份的原料制成：硅藻土10、聚乳酸18、氧化石墨烯0.4、木薯淀粉6、***胶3、聚丙烯50、壳聚糖12、木质纤维素5、三甲基十六烷基溴化铵2、硅溶胶1.5、腐植酸钠0.5、水20。
本发明还提供一种上述聚乳酸复合生物膜载体材料的制备方法，包含以下步骤：先将上述原料混合均匀，然后送入双螺杆挤出机中混料，在220℃条件下挤出制成复合切片，待切片冷却后投入熔喷非织造设备中熔喷纺丝，所得纤维丝固化后编制成制成直径为1～2mm的复合纤维束，制得所述聚乳酸复合生物膜载体材料，该聚乳酸复合生物膜载体材料的比表面积约为6317m2/m3。
性能测试
将上述实施例1～4中提供的聚乳酸复合生物膜载体材料作为生物膜载体置于郑州某污水处理厂中进行水处理，其中，COD容积负荷3 kg/m3·d，氨氮容积负荷0.3 kg/m3·d，总氮容积负荷0.8 kg/m3·d，温度为20℃，溶解氧控制在2～4mg/l，对生物膜的固着时间、10天内膜厚度、固着生物干膜量、COD、氨氮去除率及总氮去除率进行测试，测试结果如下表所示：
组别 生物膜固着时间/h 10天内膜厚度/mm 固着生物干膜量/g/g COD 氨氮去除率 总氮去除率
实施例1 17 6.1 3.59 87.5% 92.5% 79.1%
实施例2 13 6.7 3.68 90.4% 95.9% 81.9%
实施例3 11 7.1 3.72 91.1% 96.4% 83.4%
实施例4 18 6.6 3.51 89.3% 93.7% 80.7%
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (2)

1.一种聚乳酸复合生物膜载体材料，其由下列重量份的原料制成：硅藻土8～10、聚乳酸14～18、氧化石墨烯0.3～0.4、木薯淀粉4～6、***胶2～3、聚丙烯40～50、壳聚糖8～12、木质纤维素3～5、三甲基十六烷基溴化铵1～2、硅溶胶0.5～1.5、腐植酸钠0.3～0.5、水15～20。
2.一种权利要求1所述的聚乳酸复合生物膜载体材料的制备方法，包含以下步骤：先将上述原料混合均匀，然后送入双螺杆挤出机中混料，在180℃～220℃条件下挤出制成复合切片，待切片冷却后投入熔喷非织造设备中熔喷纺丝，所得纤维丝固化后编制成制成直径为1～2mm的复合纤维束，制得所述聚乳酸复合生物膜载体材料。
CN201610834429.XA 2016-09-20 2016-09-20 聚乳酸复合生物膜载体材料及其制备方法 Withdrawn CN107840442A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610834429.XA CN107840442A (zh) 2016-09-20 2016-09-20 聚乳酸复合生物膜载体材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610834429.XA CN107840442A (zh) 2016-09-20 2016-09-20 聚乳酸复合生物膜载体材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107840442A true CN107840442A (zh) 2018-03-27

Family

ID=61657287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610834429.XA Withdrawn CN107840442A (zh) 2016-09-20 2016-09-20 聚乳酸复合生物膜载体材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107840442A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110158193A (zh) * 2018-04-12 2019-08-23 济南开发区星火科学技术研究院 基于改性石墨烯的高分子材料的制备方法
CN114590886A (zh) * 2022-02-21 2022-06-07 中国科学院合肥物质科学研究院 一种自降解生物膜填料及其制备方法和应用

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110158193A (zh) * 2018-04-12 2019-08-23 济南开发区星火科学技术研究院 基于改性石墨烯的高分子材料的制备方法
CN114590886A (zh) * 2022-02-21 2022-06-07 中国科学院合肥物质科学研究院 一种自降解生物膜填料及其制备方法和应用
CN114590886B (zh) * 2022-02-21 2023-09-05 中国科学院合肥物质科学研究院 一种自降解生物膜填料及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107841037A (zh) 高吸附性聚乳酸复合生物膜载体材料及其制备方法
CN105461879B (zh) 一种多用途聚氨酯有效微生物固化载体
Re et al. Biodegradation paths of Mater‐Bi®/kenaf biodegradable composites
CN108659491B (zh) 一种增强增韧的聚乳酸复合材料及其制备方法
CN107213782B (zh) 用于难溶性VOCs处理的复合生物填料及其制备方法
CN107840442A (zh) 聚乳酸复合生物膜载体材料及其制备方法
CN109607764B (zh) 一种预膜流化床填料及其制备方法与应用
CN105064005A (zh) 一种掺杂改性蜂巢石-氧化石墨烯的高效聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法
CN107841038A (zh) 耐蚀聚乳酸复合生物膜载体材料及其制备方法
CN104988717A (zh) 一种掺杂改性蜂巢石的生物活性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法
CN107841828A (zh) 聚乳酸聚乙烯复合生物膜载体材料及其制备方法
CN107841806A (zh) 柔韧型聚乳酸复合生物膜载体材料及其制备方法
CN104248910B (zh) 一种高分子陶粒复合填料的制造方法及生物填料块
CN108727789A (zh) 一种生物基生物降解地膜及其制备方法
CN104988598A (zh) 一种耐磨损柔韧型掺杂改性蜂巢石的聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法
Amin et al. The effect of glycerol content on mechanical properties, surface morphology and water absorption of thermoplastic films from tacca leontopetaloides starch
CN111362416A (zh) 一种缓释碳源填料及其制备方法
CN105002724A (zh) 一种掺杂纳米氮化硼-改性蜂巢石的高吸附性聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法
CN102603081A (zh) 水处理用纤维素基可降解填料的制备方法
CN112225919B (zh) 一种用于土壤修复工程的土工膜及其制备方法
CN105002723A (zh) 一种高光催化活性的掺杂改性蜂巢石的聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法
CN111362404A (zh) 一种适于高浓度硝态氮污水处理的固体碳源及其制备方法
CN114656738A (zh) 一种可生物降解抗菌薄膜及其制备方法
CN114590886A (zh) 一种自降解生物膜填料及其制备方法和应用
CN105175885A (zh) 一种防蚀耐温的掺杂改性蜂巢石的聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20180327

WW01 Invention patent application withdrawn after publication