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CN115245761B - 微生物负载的纳米材料膜及制备方法和污水除臭装置 - Google Patents

微生物负载的纳米材料膜及制备方法和污水除臭装置 Download PDF

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CN115245761B
CN115245761B CN202111562791.3A CN202111562791A CN115245761B CN 115245761 B CN115245761 B CN 115245761B CN 202111562791 A CN202111562791 A CN 202111562791A CN 115245761 B CN115245761 B CN 115245761B
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Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，具体来说是微生物负载的纳米材料膜及制备方法和污水除臭装置，微生物负载的纳米材料膜的制备包括如下步骤：将石墨烯和聚丙烯腈混合并进行静电纺丝，得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维；然后与植物纤维进行编织，得到石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜；再进行水热碳化处理，得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料；将石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料加入至微生物菌悬液中，并进行微生物的富集培养。本发明制备了一种微生物负载的纳米材料膜，并将此膜应用于污水除臭装置中，一方面纳米材料膜便于微生物的附着，另一方面实现微生物和石墨烯共同除臭的目的，继而提升了污水除臭的效率和作用效果。

Description

微生物负载的纳米材料膜及制备方法和污水除臭装置
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体来说是微生物负载的纳米材料膜及制备方法和污水除臭装置。
背景技术
污水处理过程中产生的恶臭物质大多数是有机化合物，主要由碳、氮和硫元素组成，例如：低分子脂肪酸、胺类、醚类、卤代烷以及脂肪族的、芳香族的、杂环的氮或硫化物等，这些物质都带有活性基团，容易发生化学反应，特别是被氧化，当活性基团被氧化后，气味就消失。现有技术常用的除臭方法为：a、化学除臭法：利用臭气成分与化学药液的主要成分间发生不可逆的化学反应，生成新的无臭物质以达到脱臭的目的；因臭气成分的不同需要选择相应的化学药剂；b、生物除臭法：利用微生物将臭味气体中的有机污染物降解或转化为无害或低害类物质的过程；c、离子除臭法：空气在通过高能离子发生装置时，氧气分子经过除臭设备。
废水的生物处理是利用微生物的生命活动，对废水中呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用，从而使废水得到净化的一种处理方法；某些难降解的有机物质和有毒物质，需要运用微生物的方法进行处理，污水具备微生物生长和繁殖的条件，因而微生物能从污水中获取养分，同时降解和利用有害物质，从而使污水得到净化；废水生物处理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管理方便可靠和无二次污染等显著优点而备受人们的青睐。
现有技术的微生物膜将微生物附着于常规滤膜上，进行水处理时需依靠污水中的有机物自然附着在微生物膜上，并运用微生物进行降解和利用有害物质；现有技术的微生物膜虽然实现了经济有效的去除有机物，但是存在的弊端也是极其明显的，其主要弊端是处理时间长，不宜长时间搅拌污水，弊端的主要原因在于：搅拌条件下极易将微生物经由常规滤膜上脱离，继而使得微生物膜的使用寿命降低；所以目前采用的是定时搅拌的方法，实现污水与微生物的接触；所以现有技术的微生物膜要么无法实现与污水中有机物全面接触，要么易于造成微生物的脱离。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供微生物负载的纳米材料膜及制备方法和污水除臭装置，本发明制备了一种微生物负载的纳米材料膜，并将此膜应用于污水除臭装置中，一方面纳米材料膜便于微生物的附着，另一方面实现微生物和石墨烯共同除臭的目的，继而提升了污水除臭的效率和作用效果。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种微生物负载的纳米材料膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将石墨烯和聚丙烯腈混合，并进行静电纺丝，得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维；
(2)将步骤(1)的石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维与植物纤维进行编织，得到石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜；
(3)将步骤(2)的石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜进行水热碳化处理，得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料；
(4)将步骤(3)的石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料加入至微生物菌悬液中，并进行微生物的富集培养，得到微生物负载的纳米材料膜。
优选的，所述步骤(1)的石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维按照如下步骤制备：
S1、将石墨烯超声分散于N,N'-二甲基甲酰胺中，得到均匀的石墨烯分散液；
S2、将聚丙烯腈加入至步骤S1的石墨烯分散液中，于聚丙烯腈溶解温度下搅拌12-24h，得到静电纺丝液；
其中，石墨烯与聚丙烯腈的质量比为1:100-1000；
S3、将步骤S2的静电纺丝液进行静电纺丝，得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维。
优选的，所述步骤(2)的植物纤维包括但不限于玉米纤维、秸秆纤维、木质素纤维、木浆纤维、竹炭纤维。
优选的，所述步骤(3)的水热碳化处理方法为：将石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜加入至反应釜中，向反应釜中继续加入碱液，于250-320℃下水热碳化3-10h后，冷却至室温并用盐酸刻蚀，经水洗、抽滤、烘干得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料；
其中，所述碱液选自氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液，所述碱液中的碱与所述石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜的质量比为1-3:1；所述碱液中碱的质量分数为6-10％；
所述盐酸的浓度为1.5-3mol/L，所述刻蚀的方法为：将水热碳化处理后的膜加入至盐酸溶液中，并搅拌2-4h。
优选的，所述步骤(4)的微生物选自能够通过自然培养繁育的、应用于污水处理的微生物。
本发明还保护了制备方法制得的微生物负载的纳米材料膜。
本发明还保护了含有微生物负载的纳米材料膜的污水除臭装置，包括：除臭组件，所述除臭组件的顶部还贯通设置有过滤组件，所述除臭组件包括：
除臭箱，其贯通设置于所述过滤组件的底部；
若干交错设置的微生物负载的第一微生物负载的纳米材料膜，其设置于所述除臭箱内；
辅助吸附除臭单元，其设置于所述除臭箱内，且位于所述第一微生物负载的纳米材料膜与所述除臭箱内壁、以及相邻两所述第一微生物负载的纳米材料膜之间；
出水管，其贯通设置于所述除臭箱侧壁上；
优选的，所述辅助吸附除臭单元包括：
限位板，其设置于所述除臭箱内；
若干转杆，其设置于所述第一微生物负载的纳米材料膜与所述除臭箱内壁、以及相邻两所述微生物负载的第一微生物负载的纳米材料膜之间，其底端均设置于所述限位板与所述除臭箱底壁之间，顶端分别贯穿所述限位板并延伸至所述除臭箱内；
旋板，其分别设置于所述转杆上，所述旋板上均缠绕设置有第二微生物负载的纳米材料膜；
主动轮，其与任一所述转杆的底端固接，所述主动轮上还设置有电机；
若干从动轮，其分别对应套设并固接于所述转杆的底部，且每相邻两个所述从动轮之间以及相邻所述主动轮与所述从动轮之间分别相互啮合。
优选的，所述除臭箱上还设置有循环管，所述循环管上设置有循环泵。
优选的，所述过滤组件包括：
固液分离箱，其内部由上至下依次设置有变径螺旋输送机构、过滤板和斜板，所述斜板的底端与所述除臭箱通过连通管贯通连接；
污水入口和垃圾接收箱，二者分别设置于所述变径螺旋输送机构的两端。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
1、本发明制备得到了微生物负载的纳米材料膜，并将此膜应用于污水除臭装置中，本发明的微生物负载的纳米材料膜先采用常规的制备方法制得了石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维，电纺聚丙烯腈纳米纤维具有高耐化学性、热稳定性和可湿性，被广泛应用于纳滤膜和超滤膜，所以于本申请中，以电纺聚丙烯腈纳米纤维为基底来复合石墨烯，石墨烯的孔状结构和大比表面积使其具有较高的吸附速率，且较其他的吸附材料，石墨烯的成本更低，且能够同时处理重金属、染料、小分子有机物等多种污染物；
采用水热碳化的方法对纤维素进行碳化处理，水热条件制备工艺相对简便、能耗相对较低，且采用水热法使得碳材料表面的官能团较多，制得的碳材料表面富含羟基、羧基、羰基等官能团，这些官能团均能够与污水中的重金属离子发生一系列的物理化学反应达到对污染物良好处理的目的，继而实现重金属离子和污染物的辅助去除；本发明采用了碱液进行水热碳化处理，并于处理后进行了盐酸刻蚀操作，继而实现了得到多孔的碳材料，多孔状碳材料和石墨烯为微生物的附着提供了位点，继而实现了微生物能够更加稳定的附着于膜的表面；
本发明中以聚丙烯腈纳米纤维为基底，复合用于吸附的石墨烯，同时复合了吸附和处理污染物的碳材料，此时附着于碳材料上的微生物与污水中的有机物实现了高效的接触，继而实现了高效的污水处理，与现有技术相比，有效降低了污水处理和除臭的时间。
2、本发明还提供了一种根据微生物负载的纳米材料膜特性进行应用的污水除臭装置，包括过滤组件和除臭组件，实现高效过滤后的除臭处理，除臭组件通过搅拌和吸附作用，提升污水中有机物的高效去除。
附图说明
图1为本发明实施例2、对比例1-2的样品安装在污水除臭装置内后，微生物的微生物含量对照图；
图2为本发明实施例2、对比例1-2的样品安装在污水除臭装置内后，COD值的对照图；
图3为本发明污水除臭装置的内部结构剖视图；
图4为本发明污水除臭装置的除臭箱内部俯视图。
附图标记说明：
1、除臭箱；2、第一微生物负载的纳米材料膜；3、出水管；4、限位板；5、转杆；6、变径螺旋输送机构；7、第二微生物负载的纳米材料膜；8、主动轮；9、从动轮；10、循环管；11、循环泵；12、固液分离箱；13、过滤板；14、斜板；15、连通管；16、污水入口；17、垃圾接收箱；18、电机。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明各实施例中实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
实施例1
一种微生物负载的纳米材料膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将石墨烯和聚丙烯腈混合，并进行静电纺丝；
S1、将石墨烯超声分散于N,N'-二甲基甲酰胺中，得到均匀的石墨烯分散液；
S2、将聚丙烯腈加入至步骤S1的石墨烯分散液中，于聚丙烯腈溶解温度下搅拌12h，得到静电纺丝液；
其中，石墨烯与聚丙烯腈的质量比为1:100；
S3、将步骤S2的静电纺丝液进行静电纺丝，得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维；
(2)将步骤(1)的石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维与木质素纤维进行编织，得到石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜；
(3)将石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜进行水热碳化处理，将石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜加入至反应釜中，向反应釜中继续加入碱液，于320℃下水热碳化3h后，冷却至室温并用盐酸刻蚀，经水洗、抽滤、烘干得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料；
其中，所述碱液选自氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液，所述碱液中的碱与所述石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜的质量比为1:1；所述碱液中碱的质量分数为10％；
所述盐酸的浓度为3mol/L，所述刻蚀的方法为：将水热碳化处理后的膜加入至盐酸溶液中，并搅拌2h；
(4)将石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料加入至微生物菌悬液中，并进行微生物的富集培养，得到微生物负载的纳米材料膜。
实施例2
一种微生物负载的纳米材料膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将石墨烯和聚丙烯腈混合，并进行静电纺丝；
S1、将石墨烯超声分散于N,N'-二甲基甲酰胺中，得到均匀的石墨烯分散液；
S2、将聚丙烯腈加入至步骤S1的石墨烯分散液中，于聚丙烯腈溶解温度下搅拌18h，得到静电纺丝液；
其中，石墨烯与聚丙烯腈的质量比为1:500；
S3、将步骤S2的静电纺丝液进行静电纺丝，得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维；
(2)将步骤(1)的石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维与木质素纤维进行编织，得到石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜；
(3)将石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜进行水热碳化处理，将石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜加入至反应釜中，向反应釜中继续加入碱液，于300℃下水热碳化6h后，冷却至室温并用盐酸刻蚀，经水洗、抽滤、烘干得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料；
其中，所述碱液选自氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液，所述碱液中的碱与所述石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜的质量比为2:1；所述碱液中碱的质量分数为8％；
所述盐酸的浓度为2mol/L，所述刻蚀的方法为：将水热碳化处理后的膜加入至盐酸溶液中，并搅拌3h；
(4)将石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料加入至微生物菌悬液中，并进行微生物的富集培养，得到微生物负载的纳米材料膜。
实施例3
一种微生物负载的纳米材料膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将石墨烯和聚丙烯腈混合，并进行静电纺丝；
S1、将石墨烯超声分散于N,N'-二甲基甲酰胺中，得到均匀的石墨烯分散液；
S2、将聚丙烯腈加入至步骤S1的石墨烯分散液中，于聚丙烯腈溶解温度下搅拌24h，得到静电纺丝液；
其中，石墨烯与聚丙烯腈的质量比为1:1000；
S3、将步骤S2的静电纺丝液进行静电纺丝，得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维；
(2)将步骤(1)的石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维与木质素纤维进行编织，得到石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜；
(3)将石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜进行水热碳化处理，将石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜加入至反应釜中，向反应釜中继续加入碱液，于250℃下水热碳化10h后，冷却至室温并用盐酸刻蚀，经水洗、抽滤、烘干得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料；
其中，所述碱液选自氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液，所述碱液中的碱与所述石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜的质量比为1:3；所述碱液中碱的质量分数为6％；
所述盐酸的浓度为1.5mol/L，所述刻蚀的方法为：将水热碳化处理后的膜加入至盐酸溶液中，并搅拌4h；
(4)将石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料加入至微生物菌悬液中，并进行微生物的富集培养，得到微生物负载的纳米材料膜。
对比例1
对称设置的无纺布载体。
对比例2
本发明实施例2制得的石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维。
本发明实施例1-3均制得具有便于微生物负载的、优异除臭性能的纳米材料膜，且效果相近，下面以实施例2制得的纳米材料膜为例，并与对比例1和对比例2的材料进行对比研究，具体研究方法为：
分别取相同尺寸的对比例1无纺布、对比例2石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维和实施例2石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料，加入至微生物菌悬液中，并进行微生物的富集培养，于30℃下分别培养7d后，将对比例1-2及实施例2的样品取出，并依次将其安装在污水除臭装置上，再使用其进行污水处理，处理后的剩余微生物含量以及达到排放标准的时间对照如图1和图2所示；
图1为分别每天将污水排入至环保处理装置内，并于24h后排出；结果表明，从起初样品附着微生物的量来看，均在108-109CFU/mL左右，说明微生物在不发生搅动的情况下，于三个样品上附着的量相差不大；而再对比来看，附着的微生物量实施例2＞对比例2＞对比例1，说明石墨烯和碳上均便于微生物的附着；
随着对污水中有机物处理时间的延长，实施例2及对比例1-2的微生物存在不同程度的先增加后减少，先增加的原因是微生物以污水中有机物为营养源，进行生长繁殖，减少的原因是随着污水的排放被从污水除臭装置中带离；结果表明，实施例2的微生物含量在使用10天后变化不大，从109CFU/mL降低至接近108CFU/mL，对比例2的微生物含量在使用10天后变化较为明显，从108CFU/mL降低至接近106CFU/mL，对比例1最为明显，从108降低至接近104CFU/mL，可见不同载体对微生物的附着作用不同，本申请实施例2的微生物附着力最强，且在逐渐的繁育过程中，污水除臭装置对微生物的量影响不大，适宜于长期进行污水处理。
图2为采用环保处理装置对污水进行处理，直至污水的COD值达到一级排放标准；结果表明，采用实施例2、对比例2和对比例1的附着微生物样品分别对污水处理，处理时间分别为4天、5天和8天，可见采用本申请制得的纳米材料膜相比于现有技术采用无纺布来说，实现了高效快速的处理；说明本发明制得的纳米材料膜在微生物附着的条件下，不仅促进了微生物的生长，而且有效缩短了其处理废水的时间。
并将其组装至污水除臭装置中，具体为：
如图3所示，微生物负载的纳米材料膜的污水除臭装置，包括：除臭组件，所述除臭组件的顶部还贯通设置有过滤组件，所述过滤组件包括：
固液分离箱12，其内部由上至下依次设置有变径螺旋输送机构6、过滤板13和斜板14，所述斜板14的底端与所述除臭箱1通过连通管15贯通连接；
污水入口16和垃圾接收箱17，二者分别设置于所述变径螺旋输送机构6的两端；污水经由污水入口16进入至变径螺旋输送机构6内，在变径螺旋输送机构6的作用下实现垃圾和污水的分离，垃圾经由螺旋输送机构的作用进入至垃圾接收箱17内，污水经由变径螺旋输送机构6底部的通孔流入至过滤板13，并在过滤板13的作用下进行过滤，然后在斜板14的导流作用下经由连通管15流入至除臭组件；
所述除臭组件包括：
除臭箱1，其贯通设置于所述过滤组件的底部；
如图4所示，若干交错设置的微生物负载的第一微生物负载的纳米材料膜2，若干纳米材料膜2在水平上相互交错，并且实现水平上将污水截留的目的，此时污水于每个第一微生物负载的纳米材料膜2上均匀分布，便于高效处理，第一微生物负载的纳米材料膜2设置于所述除臭箱1内；
辅助吸附除臭单元，辅助吸附除臭单元便于提升微生物处理的效率，通过旋转的第二微生物负载的纳米材料膜7提升与污水中有机物的接触面积，其设置于所述除臭箱1内，且位于所述第一微生物负载的纳米材料膜2与所述除臭箱1内壁、以及相邻两所述第一微生物负载的纳米材料膜2之间，所述辅助吸附除臭单元包括：
限位板4，其设置于所述除臭箱1内，限位板4避免污水影响转杆5的运行；
若干转杆5，其设置于所述第一微生物负载的纳米材料膜2与所述除臭箱1内壁、以及相邻两所述微生物负载的第一微生物负载的纳米材料膜2之间，其底端均设置于所述限位板4与所述除臭箱1底壁之间，顶端分别贯穿所述限位板4并延伸至所述除臭箱1内；
旋板，其分别设置于所述转杆5上，所述旋板上均缠绕设置有第二微生物负载的纳米材料膜7，第二微生物负载的纳米材料膜7与第一微生物负载的纳米材料膜2为相同材料；
主动轮8，其与任一所述转杆5的底端固接，所述主动轮8上还设置有电机18；
若干从动轮9，其分别对应套设并固接于所述转杆5的底部，且每相邻两个所述从动轮9之间以及相邻所述主动轮8与所述从动轮9之间分别相互啮合；将电机18与外接电源连接，电机18运行后带动主动轮8旋转，主动轮8带动从动轮9继而带动转杆5旋转，此时转杆5上的旋板带动第二微生物负载的纳米材料膜7旋转，增大第二微生物负载的纳米材料膜7上的微生物与污水中有机物的接触面积；
出水管3，其贯通设置于所述除臭箱1侧壁上，达到排放标准的处理污水经由出水管3排出。
进一步的，所述除臭箱1上还设置有循环管10，所述循环管10上设置有循环泵11，循环泵11便于污水的循环处理，继而提升污水的处理效率。
使用原理
使用时，将电机18与外接电源连接，并使得变径螺旋输送机构6运行，然后经由污水入口16将污水排入至除臭环保处理装置内，并进行污水处理，待检测出水管3的处理污水达到排放标准后，排放即可。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种微生物负载的纳米材料膜的污水除臭装置，其特征在于，纳米材料膜按照如下步骤制备：
步骤1、将石墨烯和聚丙烯腈混合，并进行静电纺丝，得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维；
步骤2、将步骤1的石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维与植物纤维进行编织，得到石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜；
步骤3、将步骤2的石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜进行水热碳化处理，得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料；
步骤4、将步骤3的石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料加入至微生物菌悬液中，并进行微生物的富集培养，得到微生物负载的纳米材料膜；
所述步骤3的水热碳化处理方法为：将石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜加入至反应釜中，向反应釜中继续加入碱液，于250-320℃下水热碳化3-10h后，冷却至室温并用盐酸刻蚀，经水洗、抽滤、烘干得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维@碳复合材料；
其中，所述碱液选自氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液，所述碱液中的碱与所述石墨烯@聚丙烯腈@植物纤维膜的质量比为1-3:1；所述碱液中碱的质量分数为6-10%；
所述盐酸的浓度为1.5-3mol/L，所述刻蚀的方法为：将水热碳化处理后的膜加入至盐酸溶液中，并搅拌2-4h；
污水除臭装置包括：除臭组件，所述除臭组件的顶部还贯通设置有过滤组件，所述除臭组件包括：
除臭箱（1），其贯通设置于所述过滤组件的底部；
若干交错设置的微生物负载的第一微生物负载的纳米材料膜（2），其设置于所述除臭箱（1）内；
辅助吸附除臭单元，其设置于所述除臭箱（1）内，且位于所述第一微生物负载的纳米材料膜（2）与所述除臭箱（1）内壁、以及相邻两所述第一微生物负载的纳米材料膜（2）之间；
出水管（3），其贯通设置于所述除臭箱（1）侧壁上。
2.根据权利要求1所述的微生物负载的纳米材料膜的污水除臭装置，其特征在于，所述步骤1的石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维按照如下步骤制备：
S1、将石墨烯超声分散于N,N'-二甲基甲酰胺中，得到均匀的石墨烯分散液；
S2、将聚丙烯腈加入至步骤S1的石墨烯分散液中，于聚丙烯腈溶解温度下搅拌12-24h，得到静电纺丝液；
其中，石墨烯与聚丙烯腈的质量比为1:100-1000；
S3、将步骤S2的静电纺丝液进行静电纺丝，得到石墨烯@聚丙烯腈纳米纤维。
3.根据权利要求1所述的微生物负载的纳米材料膜的污水除臭装置，其特征在于，所述步骤2的植物纤维包括但不限于玉米纤维、秸秆纤维、木质素纤维、木浆纤维、竹炭纤维。
4.根据权利要求1所述的微生物负载的纳米材料膜的污水除臭装置，其特征在于，所述步骤4的微生物选自能够通过自然培养繁育的、应用于污水处理的微生物。
5.根据权利要求1所述的微生物负载的纳米材料膜的污水除臭装置，其特征在于，所述辅助吸附除臭单元包括：
限位板（4），其设置于所述除臭箱（1）内；
若干转杆（5），其设置于所述第一微生物负载的纳米材料膜（2）与所述除臭箱（1）内壁、以及相邻两所述微生物负载的第一微生物负载的纳米材料膜（2）之间，其底端均设置于所述限位板（4）与所述除臭箱（1）底壁之间，顶端分别贯穿所述限位板（4）并延伸至所述除臭箱（1）内；
旋板，其分别设置于所述转杆（5）上，所述旋板上均缠绕设置有第二微生物负载的纳米材料膜（7）；
主动轮（8），其与任一所述转杆（5）的底端固接，所述主动轮（8）上还设置有电机（18）；
若干从动轮（9），其分别对应套设并固接于所述转杆（5）的底部，且每相邻两个所述从动轮（9）之间以及相邻所述主动轮（8）与所述从动轮（9）之间分别相互啮合。
6.根据权利要求1所述的微生物负载的纳米材料膜的污水除臭装置，其特征在于，所述除臭箱（1）上还设置有循环管（10），所述循环管（10）上设置有循环泵（11）。
7.根据权利要求1所述的微生物负载的纳米材料膜的污水除臭装置，其特征在于，所述过滤组件包括：
固液分离箱（12），其内部由上至下依次设置有变径螺旋输送机构（6）、过滤板（13）和斜板（14），所述斜板（14）的底端与所述除臭箱（1）通过连通管（15）贯通连接；
污水入口（16）和垃圾接收箱（17），二者分别设置于所述变径螺旋输送机构（6）的两端。
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