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传统的污水处理材料不可降解、易堵塞、容积负荷低、卫生条件差。天然纤维复合材料作为一种绿色材料,以其良好的性能优势成为未来污水处理材料发展的主要方向之一。因此,本课题采用化学交联法与机械打泡法和化学发泡法,以聚乙烯醇缩甲醛为骨架结构,利用自制纤维素改性,制备了秸秆纤维复合材料PVFM,并利用该复合材料对生活污水进行生物处理实验研究。本课题首先对提取玉米秸秆纤维素的实验条件进行了筛选优化。实验分别利用氢氧化钠和氢氧化钠-醋酸-亚氯酸钠法对玉米秸秆进行处理提取粗纤维素和纤维素。实验以纤维素含量为指标,利用正交实验确定提取粗纤维素和纤维素的最佳实验条件。结果表明:在最佳实验条件下提取得到的粗纤维素产率平均可达45.98%,平均纯度可达70.69%;纤维素产率平均可达32.49%,平均纯度可达81.45%;通过红外光谱分析可发现粗纤维和纤维素提取过程中木质素和半纤维素都得到了有效的去除。重点研究制备秸秆纤维复合材料PVFM的最佳实验条件,实验利用粗纤维素和纤维素分别制备了粗纤维素-聚乙烯醇缩甲醛CC-PVFM和纤维素-聚乙烯醇缩甲醛C-PVFM两种复合材料。实验中以孔隙率、比重、吸水倍率、交联度为指标,利用正交实验确定制备CC-PVFM和C-PVFM的最佳实验条件,并对材料的拉伸强度和比表面积进行测定,利用红外和SEM对材料的合成情况和发泡情况进行分析。CC-PVFM的制备实验以PVA和粗纤维素为原料,甲醛为交联剂,碳酸氢钠为发泡剂,优化制备CC-PVFM的最佳实验条件。结果表明:CC-PVFM的实验条件PVA溶液质量浓度10%、粗纤维素用量0.5 g、硫酸用量4 mL、甲醛用量5 mL、十二烷基磺酸钠用量0.3 g、碳酸氢钠用量0.63 g、硫酸滴加时间6 min、甲醛滴加时间4 min、反应温度40℃、60℃下固化8 h。同样,在相似的条件下以PVA和纤维素为原料,优化制备得到了C-PVFM的最佳实验条件。在最佳实验条件下,两种材料的孔隙率、比重、吸水倍率、交联度等基本性能和发泡情况几乎无差别;但是CC-PVFM的拉伸强度和比表面积比C-PVFM的更好。因此,综合可发现CC-PVFM性能更加优良。经污水处理实验对比发现:两种复合材料都取得了较好的污水处理效果,但是两种材料的污水处理效果并没有明显区别。系统稳定后CC-PVFM的COD平均去除率可达92.84%、氨氮平均去除率可达96.66%;C-PVFM的COD平均去除率可达93.26%、氨氮平均去除率可达96.77%。出水COD均小于50 mg/L,出水氨氮均小于5 mg/L达到了国家GB18919-2002一级标准。综上,由于CC-PVFM的制备过程比C-PVFM的制备过程更为简单,性能更为优良,两者污水处理效果并无明显区别,因此复合材料CC-PVFM更适合工艺生产。