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氧化石墨烯复合材料制备方法及污水处理方法

发布时间:2019-9-19 10:15:18  中国污水处理工程网

  申请日2019.07.19

  公开(公告)日2019.09.13

  IPC分类号C02F3/34; C12N11/14; C12R1/01

  摘要

  本申请涉及一种氧化石墨烯复合材料的制备方法及污水处理方法,属于微生物污水处理技术领域。一种氧化石墨烯复合材料的制备方法,包括对分散有氧化石墨烯和微生物的混合溶液进行培养,使微生物与氧化石墨烯化学结合形成氧化石墨烯复合材料;其中,混合溶液还含有表面活性剂。将微生物与氧化石墨烯混合,微生物附着在氧化石墨烯表面并生长繁殖,微生物与氧化石墨烯的含氧官能团发生化学结合,该结合较为牢固,能够形成稳定的氧化石墨烯复合材料,使得微生物在污水中稳定存在,提高污水处理效率。

  权利要求书

  1.一种氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括:

  对分散有氧化石墨烯和微生物的混合溶液进行培养,使所述微生物与所述氧化石墨烯化学结合形成所述氧化石墨烯复合材料;其中,所述混合溶液还含有表面活性剂。

  2.根据权利要求1所述的氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述混合溶液中所述氧化石墨烯的含量为0.5mg/mL-2mg/mL。

  3.根据权利要求1或2所述的氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述表面活性剂与所述氧化石墨烯的用量比为(1-10)mL:100mL,可选的,所述表面活性剂与所述氧化石墨烯的用量比为(1-3)mL:100mL。

  4。根据权利要求1所述的氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述混合溶液的培养条件包括:培养温度为20℃-30℃,培养时间为10-14h。

  5.根据权利要求1所述的氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述混合溶液的制备步骤包括:在所述溶液与所述微生物混合之前,将所述微生物与玉米纤维混合。

  6.根据权利要求5所述的氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述微生物与所述玉米纤维的质量比为1:(1-1.5)。

  7.根据权利要求1所述的氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述氧化石墨烯的C、O原子个数比为(0.3-2):1,所述氧化石墨烯的比表面积为10m2/g-700m2/g。

  8。根据权利要求1所述的氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述微生物包括EM菌、硝化细菌以及反硝化细菌中的至少一种。

  9.根据权利要求1所述的氧化石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述氧化石墨烯与所述微生物的质量比为1:5-500。

  10.一种污水处理方法,其特征在于,包括:采用由权利要求1至9任一项所述的氧化石墨烯复合材料的制备方法制得的氧化石墨烯复合材料与污水混合进行处理。

  说明书

  氧化石墨烯复合材料的制备方法及污水处理方法

  技术领域

  本申请涉及微生物污水处理技术领域,且特别涉及一种氧化石墨烯复合材料的制备方法及污水处理方法。

  背景技术

  目前有多种方法用来共同治理水污染,其中包括微生物调节法。但是微生物在水中容易聚集,导致调节水质效率较低,进而需要多次投撒,增加人力物力,导致成本上升。同时由于微生物缺少支撑点导致很容易被消耗,造成了极大的浪费。

  发明内容

  针对现有技术的不足,本申请实施例的目的包括提供一种氧化石墨烯复合材料的制备方法及污水处理方法,以改善微生物在水中稳定性差的技术问题。

  第一方面,本申请实施例提出了一种氧化石墨烯复合材料的制备方法,包括:对分散有氧化石墨烯和微生物的混合溶液进行培养,使微生物与氧化石墨烯化学结合形成氧化石墨烯复合材料;其中,混合溶液还含有表面活性剂。

  微生物本身尺寸较小,在水中很容易聚集,使其无法与污染物充足的接触。本申请发明人发现目前采用的方法使微生物与附载物发生物理结合,由于该结合不牢固,导致两者易发生分离,污水处理效率低。

  本申请实施例提供的制备方法将微生物与氧化石墨烯混合,微生物附着在氧化石墨烯表面并生长繁殖,微生物与氧化石墨烯的含氧官能团发生化学结合,该结合较为牢固,能够形成稳定的氧化石墨烯复合材料,使得微生物在污水中稳定存在,提高污水处理效率。

  通过该制备方法得到的氧化石墨烯材料具有微生物和氧化石墨烯的优势,且微生物在氧化石墨烯上繁殖较好,两者结合后产生的效果远大于两者自身的效果,取得了意想不到的污水处理效果。

  在本申请的部分实施例中,混合溶液中氧化石墨烯的含量为0。5mg/mL-2mg/mL。

  在该用量范围内,混合溶液可以提供较优的环境,使得微生物稳定附着并生长在氧化石墨烯。

  在本申请的部分实施例中,表面活性剂与氧化石墨烯的用量比为(1-10)mL:100mL,可选的,表面活性剂与氧化石墨烯的用量比为(1-3)mL:100mL。

  在该用量范围内,混合溶液可以提供较优的环境,使得微生物稳定附着并生长在氧化石墨烯。

  在本申请的部分实施例中,混合溶液的培养条件包括:培养温度为20℃-30℃,培养时间为10-14h。

  在该培养条件下,微生物可以充分生长繁殖,扩大微生物总量。

  在本申请的部分实施例中,混合溶液的制备步骤包括:在溶液与微生物混合之前,将微生物与玉米纤维混合。

  玉米纤维的作用是给微生物的生长繁殖提供营养,在微生物与氧化石墨烯混合之前添加可以保证玉米纤维的营养更好的被微生物吸收。

  在本申请的部分实施例中,微生物与玉米纤维的质量比为1:(1-1.5)。

  该质量比可以保证微生物生长繁殖过程中有足够的营养。

  在本申请的部分实施例中,氧化石墨烯的C、O原子个数比为(0.3-2):1,氧化石墨烯的比表面积为10m2/g-700m2/g。

  氧化石墨烯的氧含量和比表面积均会影响微生物的生长,该条件的氧化石墨烯为微生物的繁殖提供较好的条件。

  在本申请的部分实施例中,微生物包括EM菌、硝化细菌以及反硝化细菌中的至少一种。

  微生物为常用的菌种,来源广泛,均可以通过自然培养繁殖。

  在本申请的部分实施例中,氧化石墨烯与微生物的质量比为1:5-500。

  该质量比可以保证氧化石墨烯为微生物提供充足的附着空间并充分繁殖。

  第二方面,本申请实施例提出了一种污水处理方法,包括:采用上述氧化石墨烯复合材料的制备方法制得的氧化石墨烯复合材料与污水混合进行处理。

  该污水处理方法采用由上述方法制得的氧化石墨烯材料,具有微生物和氧化石墨烯的优势,两者结合后产生的效果远大于两者自身的效果,污水处理效果显著,操作简便,效率高。

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