[发明专利]一种聚乙烯醇-氧化锌复合微球及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚乙烯醇‑氧化锌复合微球及其制备方法和应用，PVA‑ZnO复合微球的制备方法包括以下步骤：将聚乙烯醇溶于去离子水中，得到质量百分数为5‑15%的聚乙烯醇溶液，记为溶液A；将聚乙烯吡咯烷酮溶于二甲基甲酰胺中，得到溶液B，其中聚乙烯吡咯烷酮和二甲基甲酰胺的质量比为20:0.02‑0.1；将溶液A与溶液B等体积混合均匀，得到混合液，再将混合液逐滴加入丙酮中，得到微球，将微球浸入戊二醛交联剂中进行交联，再将交联后的微球进行干燥；得到的微球浸渍到氧化锌溶液中12小时以上，再取出干燥，得聚乙烯醇‑氧化锌复合微球。PVA‑ZnO复合微球承载COD降解菌，可对屠宰废水进行降解处理，有效抑制大肠杆菌的生长，提高COD降解率。

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯醇-氧化锌复合微球及其制备方法和应用，属于水处理制剂领域。

背景技术

随着社会进步，工业的快速发展，全球水资源状况日趋恶化。一方面，人类对水资源的需求量迅速增长；另一方面，日益严重的水污染正逐步蚕食可供使用的水资源。随着社会生活水平的提高，肉制品市场迅速拓展，畜牧、禽类的屠宰及加工量同样迅速增加，这些过程中产生的屠宰废水在有机污染源中的比例急剧增大，此类污水的处理成为了当今屠宰业亟待解决的问题之一。目前很多国家大力开展环境科学研究工作，研发低污染和无污染技术，使环境污染问题在一定范围内得到了较好的解决。

载体法是研究最多且最常用的一种方法，载体与微生物之间相互吸附，为微生物提供一个相对稳定的生长环境，有助于微生物抵抗不利因素，使得该微生物处理方法更加稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合载体法处理屠宰废水的载体材料，用于提高屠宰废水的处理效果，降低处理成本。

本发明的技术方案是，提供一种聚乙烯醇-氧化锌复合微球的制备方法，包括以下步骤：

（1）将聚乙烯醇溶于去离子水中，得到质量百分数为5-15%的聚乙烯醇溶液，记为溶液A；将聚乙烯吡咯烷酮溶于二甲基甲酰胺（DMF）中，得到溶液B，其中聚乙烯吡咯烷酮和二甲基甲酰胺的质量比为20: 0.02-0.1；

（2）将溶液A与溶液B等体积混合均匀，得到混合液，再将混合液逐滴加入丙酮中，得到微球，将微球浸入戊二醛交联剂中进行交联，再将交联后的微球进行干燥；

（3）将步骤（2）干燥后的微球浸渍到氧化锌溶液中12小时以上，再取出干燥，即得聚乙烯醇-氧化锌复合微球。

优选地，步骤（3）中，所述氧化锌溶液的质量分数为0.5%-1.5%。

优选地，所述戊二醛交联剂由质量比为5:1:94的戊二醛、盐酸和丙酮组成。

优选地，所述氧化锌溶液是将纳米氧化锌在去离子水中超声，使纳米氧化锌溶解后得到。

优选地，步骤（3）中，浸渍的时间为20-30小时。

优选地，步骤（2）中，混合液逐滴加入丙酮中，得到的微球继续保持在浸泡在丙酮中6-10小时。

本发明进一步提供上述的制备方法获得的聚乙烯醇-氧化锌复合微球。

本发明还提供上述聚乙烯醇-氧化锌复合微球在废水中、特别是屠宰废水中的应用。

本发明采用一定浓度的聚乙烯醇溶液与聚乙烯吡咯烷酮溶液滴加入丙酮溶液中，微球成型，浸泡后，滤出置于戊二醛交联剂中进行交联。交联后取出，最好在室温下（20-30℃）进行干燥，即可得到稳定形态的聚乙烯醇微球。将微球浸泡入纳米ZnO溶液中，使微球吸附纳米ZnO，后取出干燥，即得聚乙烯醇-氧化锌微球。合成的聚乙烯醇-氧化锌（PVA-ZnO）复合微球是一类具有介孔结构的材料，表面具有均匀的孔结构，较大的比表面积，有利于降解菌的附着和生长，提高对污水的COD降解率。同时表面吸附有纳米ZnO，对大肠杆菌的生长也具有一定的抑制作用。