新材料及其应用

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种改性聚乙烯醇缩甲醛悬浮载体及其制备方法，该悬浮载体由包括如下重量份数的原料制成：玉米秸秆纤维素0.1～1.0份，聚乙烯醇1～10份，表面活性剂0.1～0.5份，催化剂1～10份，交联剂1～10份，发泡剂0.5～1.0份和去离子水40～49份。本发明提供的改性聚乙烯醇缩甲醛悬浮载体具有良好的亲水性能和生物亲和性，并且化学性质稳定，在污水处理过程中不会产生新的有毒、有害的中间产物，该悬浮载体不仅具有较大的孔隙率和较大的比表面积，传质效率高，微生物负载量大，而且还具有良好的机械性能，抗拉伸强度大，不易损坏，使用寿命长，能够代替传统有机高分子生物载体用于污水的处理。

目前我国污水的处理方法主要有电渗析法、化学氧化法、吸附法和生物膜法等，其中应用最广泛的是生物膜法，而生物膜法污水处理技术的关键是生物载体，生物载体直接影响着生物膜法的系统能耗和生物膜负载能力。目前常用的生物载体有无机生物载体和有机高分子生物载体，无机生物载体有石英砂、沸石、活性炭、陶粒和炉渣等，但这些无机生物载体普遍存在着比重大、流态化能耗高、孔隙率低和比表面积小等缺点；有机高分子生物载体有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯和聚氨酯等，这些有机高分子生物载体比重与水相近，比表面积大，相比于无机生物载体增加了系统的生物负载量，提高了污水处理效率，但这些有机高分子生物载体亲水性能和生物亲和性较差，化学性质不稳定，在污水处理过程中会产生新的有毒、有害的中间产物，报废后较难降解，极易对周围环境造成二次污染，并且这些有机高分子生物载体中的聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯材料的孔隙率较低，传质效率低，生物负载能力有限，聚氨酯材料孔隙率虽高，但机械性能较差，抗拉伸强度较低，易损坏。

本发明提供的改性聚乙烯醇缩甲醛悬浮载体的制备方法通过限定交联反应和固化的温度和时间，能够保证制备得到的改性聚乙烯醇缩甲醛悬浮载体的比重与水相近，并且孔隙率大，机械性能好，本发明提供的改性聚乙烯醇缩甲醛悬浮载体的制备方法的制备过程简单、反应条件可控易达到。