【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，尤其涉及一种强化耦合生物膜及其制备方法。
技术介绍
1、曝气膜主要用于河道治理、黑臭水体、生态缓冲塘、污水厂提标改造、工业污水处理等领域，以实现废水处理达标排放，满足日益严格要求的环保排放要求。
2、而常规的膜分离工艺一般是单纯的物理过滤过程，比如超滤膜、纳滤膜、反渗透膜，主要是将水和杂质分离，膜两侧都是液体流动，其本质上都是通过调节膜孔大小来实现对不同大小颗粒的拦截、筛分过程，并不涉及化学反应、生物处理等工艺。但通过物理过滤的方式难以提高氧气的利用率以及污水杂质的去除率。ehbr膜高效的将气体分离和生物膜处理污水工艺结合起来，相对于传统的生物膜工艺，能够大幅度提高氧气的利用率、污水杂质的去除率。
3、但强化耦合生物膜(ehbr膜)主要针对于污水中有机污染物的分解，而对于污水中的无机污染物，还需配合活性炭吸附等方式来进行处理。由此，会使污水的处理步骤更为繁琐，操作效率降低。
技术实现思路
1、本专利技术公开一种强化耦合生物膜及其制备方法，旨在解决对于污水中的无机污染物，还需配合活性炭吸附等方式来进行处理。由此，会使污水的处理步骤更为繁琐，操作效率降低的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种强化耦合生物膜，包括中空纤维高分子膜，所述中空纤维高分子膜的中心位置贯穿设置有透气孔，所述中空纤维高分子膜的外壁缠绕包裹有多层生物膜，且生物膜上设置有以细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物类
4、通过设置有活性炭层，强化耦合生物膜中，通过向中空纤维高分子膜表面输送氧气供给生物膜，当污水与生物膜上的微生物及胞外多聚物接触时，在其作用下可对污水中的有机污染物进行分解，以达到处理污水的目的，同时通过将活性炭层包裹贴合在多层缠绕的生物膜之间，可随着生物膜对有机污染物进行分解的同时，也可对污水中的无机污染物进行有效吸附，从而实现对有机污染物和无机污染物的同步处理，简化污水处理的操作流程，也可大大增强膜的比表面积，与热缩纤维膜进行配合，更利于生物膜中微生物及胞外多聚物的聚集，以及由外部对微生物及胞外多聚物进行限制，从而降低水流对生物膜表面微生物及胞外多聚物的伤害性。
5、一种强化耦合生物膜的制备方法，包括以下具体步骤：
6、s1：中空纤维高分子膜制备：制作位于中心位置的中空纤维高分子膜备用；
7、s2：生物膜制备：制作位于中空纤维高分子膜和热缩纤维膜中间的生物膜备用；
8、s3：热缩纤维膜制备：制作用于外层的热缩纤维膜备用；
9、s4：活性炭粉制备：准备活性炭粉备用；
10、s5：多层膜拼接：将中空纤维高分子膜、生物膜、热缩纤维膜和活性炭层进行拼接；
11、所述s1包括以下具体步骤：
12、s11：pp熔融纺丝：利用pp材料经过纺丝机纺出pp纤维原丝；
13、s12：pp纤维丝浸胶：将pp纤维丝浸入tio2胶体中，持续40-60min后取出洗涤；
14、s13：pp纤维浸液：顺序泡在聚合胺溶液、二异氰酸酯基已烷溶液中，使pp纤维产生交联；
15、s14：中空纤维高分子膜成型：热烘干处理后收卷得到成型的中空纤维高分子膜；
16、成型的所述中空纤维膜1孔洞直径在0.08-0.1μm；
17、所述s2包括以下具体步骤：
18、s21：底膜制备：以中空纤维高分子膜的相同制备方式制备出呈片状的纤维高分子膜底膜，其中底膜与中空纤维膜的孔洞直径一致；
19、s22：生物膜培育：培育以细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物类微生物及胞外多聚物作为生物膜主体。
20、s23：生物膜种植：将培育的微生物及胞外多聚物种植到底膜的表面，形成完整的生物膜；
21、所述s3包括以下具体步骤：
22、s31：原料共挤：准备聚丙烯、聚乙烯以1:1的配比进行混合，并通过挤塑机加热到熔融状态挤出；
23、s32：pof熔融纺丝：挤出的混合物为pof材质，再经过纺丝机纺出pof纤维原丝；
24、s33：pof纤维丝浸胶：将pof纤维丝浸入tio2胶体中，持续40-60min后取出洗涤；
25、s34：pof纤维浸液：顺序泡在聚合胺溶液、二异氰酸酯基已烷溶液中，使pof纤维产生交联；
26、s35：pof热缩纤维膜成型：热烘干处理后收卷得到以pof为原料的热缩纤维膜；
27、成型后的所述热缩纤维膜孔洞直径在0.3-0.35μm。
28、通过以pof材质制成热缩纤维膜，当热缩纤维膜的寿命达到时，会在污水中进行分解，从而解除对生物膜以及活性炭层的束缚，为原被遮挡和束缚住的微生物及胞外多聚物提供生长空间，从而使其与活性炭层能再次发挥效用，由此实现污水处理效果的进一步激发，保障强化耦合生物膜长期使用下的稳定性，避免随着时长变化，强化耦合生物膜的污水处理效果也持续下降的情况发生。
29、在一个优选的方案中，所述s5包括以下具体步骤：
30、s51：活性炭粉混合：将活性炭粉与琼脂以:的配比均匀混合；
31、s52：活性炭层涂抹：将混合后的活性炭混合物均匀涂抹在生物膜的内表面，形成活性炭层；
32、s53：生物膜缠绕：将附有活性炭层的生物膜多层紧密缠绕在中空纤维高分子膜的外表面；
33、s54：热合连接：对生物膜的两端以及中间的多个位置进行热合连接，使之与中空纤维高分子膜粘合；
34、s55：热缩纤维膜包裹：取相应长度的热缩纤维膜包裹在生物膜的外部，且首尾同时通过热合连接进行封合；
35、s56：热缩定型：用热风机于100℃的设定下作用于热缩纤维膜的表面，使热缩纤维膜更贴合于生物膜表面，并对生物膜进行挤压；
36、热缩定型后的所述热缩纤维膜孔洞直径在0.15-0.2μm。
37、通过利用琼脂与活性炭粉混合来制作活性炭层，由于琼脂为植物胶的一种，其可以为微生物以及胞外多聚物提供一定的养分，当强化耦合生物膜放置于污水中，且活性炭层中的琼脂持续处于污水中时，琼脂可缓溶于污水中与活性炭粉分解，可使活性炭粉更好的吸附无机物的同时，随着中空纤维高分子膜的曝气，可将琼脂中的营养成分带入生物膜上提供养分，从而实现其价值的充分利用。
38、由上可知，一种强化耦合生物膜，包括中空纤维高分子膜，所述中空纤维高分子膜的中心位置贯穿设置有透气孔，所述中空纤维高分子膜的外壁缠绕包裹有多层生物膜，且生物膜上设置有以细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物类微生物及胞外多聚物，多层所述生物膜内铺设有活性炭层，所述多层生物膜的外部紧密包裹有热缩纤维膜，所述热缩纤维膜为pof材料构成的纤维膜。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种强化耦合生物膜，包括中空纤维高分子膜(1)，其特征在于，所述中空纤维高分子膜(1)的中心位置贯穿设置有透气孔(2)，所述中空纤维高分子膜(1)的外壁缠绕包裹有多层生物膜(4)，且生物膜(4)上设置有以细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物类微生物及胞外多聚物，多层所述生物膜(4)内铺设有活性炭层(3)，所述多层生物膜(4)的外部紧密包裹有热缩纤维膜(5)，所述热缩纤维膜(5)为POF材料构成的纤维膜。
2.一种强化耦合生物膜的制备方法，应用于权利要求1所述的一种强化耦合生物膜，其特征在于，包括以下具体步骤：
3.根据权利要求2所述的一种强化耦合生物膜的制备方法，其特征在于，所述S1包括以下具体步骤：
4.根据权利要求3所述的一种强化耦合生物膜的制备方法，其特征在于，成型的所述中空纤维膜(1)孔洞直径在0.08-0.1μm。
5.根据权利要求2所述的一种强化耦合生物膜的制备方法，其特征在于，所述S2包括以下具体步骤：
6.根据权利要求2所述的一种强化耦合生物膜的制备方法，其特征在于，所述S3包括以下具体步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种强化耦合生物膜，包括中空纤维高分子膜(1)，其特征在于，所述中空纤维高分子膜(1)的中心位置贯穿设置有透气孔(2)，所述中空纤维高分子膜(1)的外壁缠绕包裹有多层生物膜(4)，且生物膜(4)上设置有以细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物类微生物及胞外多聚物，多层所述生物膜(4)内铺设有活性炭层(3)，所述多层生物膜(4)的外部紧密包裹有热缩纤维膜(5)，所述热缩纤维膜(5)为pof材料构成的纤维膜。
2.一种强化耦合生物膜的制备方法，应用于权利要求1所述的一种强化耦合生物膜，其特征在于，包括以下具体步骤：
3.根据权利要求2所述的一种强化耦合生物膜的制备方法，其特征在于，所述s1包括以下具体步骤：
4.根据权利要求3所述的一种强化耦合生...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪保华，蔡建华，徐红，
申请(专利权)人：江苏泽瑞环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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