[发明专利]一种含Fe0高分子生物膜填料及其制备方法与应用

摘要

本发明公开一种含Fe⁰高分子生物膜填料及其制备方法与应用。该填料主要包括复合生物膜、多齿网状球体基体、含Fe⁰高分子凝胶；其中，多齿网状球体基体表面覆盖有富含硝化及亚硝化细菌的复合生物膜，基体内部填充含Fe⁰高分子凝胶，该凝胶可以高效吸附PO₄^3‑及NO₃^‑，同时又可以释放Fe²⁺离子以促进生物膜中微生物活性。球体基体表面采用多齿凸起化处理，使填料基体更易于挂膜，球体可拆解，方便取出内部填充的高分子凝胶进行重生成，重生成后的凝胶其吸附能力不会发生明显降低。本发明的生物膜填料兼具去除COD、NH₄⁺、NO₃^‑，TN以及TP等多种污染物质的能力，尤其适用于生活污水的处理，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种含Fe⁰高分子生物膜填料，其特征在于主要包括复合生物膜、多齿网状球体基体、含Fe⁰高分子凝胶；其中，多齿网状球体基体表面覆盖有复合生物膜，多齿网状球体基体内部填充含Fe⁰高分子凝胶；所述的含Fe⁰高分子凝胶是由单分子态的(3‑丙烯酰氨丙基)三甲基氯化铵通过头‑尾对位自体聚合以及以N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺为桥联配体的配位聚合方式聚合而成，其内部还含有以抗坏血酸为保护剂条件下的大量还原性Fe⁰成分；所述的含Fe⁰高分子凝胶的有效成分为Fe⁰和含稳定剂甲氧基氢醌的(3‑丙烯酰氨丙基)三甲基氯化铵，凝胶在制备过程中以N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺为桥联配体，以四甲基乙二胺为催化剂，以饱和过硫酸钾溶液为聚合反应的引发剂；其中，向含有含稳定剂甲氧基氢醌的(3‑丙烯酰氨丙基)三甲基氯化铵、N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺、以及去离子水的混合液中加入粉末状的Fe⁰以及少量抗坏血酸，在聚合反应发生前先进行1～2h的超声处理。