CN102030395A - 一种农村水窖凹凸棒泡腾消毒袋泡剂的制备及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种对饮用水进行消毒的消毒剂，为一种农村水窖凹凸棒泡腾消毒袋泡剂的制备及使用方法，包括如下步骤：首先按一定重量份选取原料凹凸棒、单过硫酸氢钾及发泡剂，然后将原料混匀后粉碎，过120目筛，后以5～100g/袋分装于食品级无纺布袋中，封口后将所述的食品级无纺布袋真空包装在相应大小的铝塑袋中。使用时，撕开真空铝塑袋包装，将装有消毒原料的无纺布袋直接投入水中。本发明通过对原料及其配比、袋泡剂的量及袋泡剂的包装材料进行选择，使产品具有适用于量化投放、使用方便及生产成本低、消毒效率高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种对饮用水进行消毒的消毒剂，具体地，涉及一种农村水窖凹凸棒泡腾消毒袋泡剂的制备及使用方法。
背景技术
在我国农村缺水地区，目前共有水窖450万口。由于农村环境卫生条件差，农民健康意识薄弱，饮用水存在不安全隐患；但集雨工程多为家庭行为，其水质问题尚未受到农民群众的广泛重视，加之贮存期过长很容易受到污染，使得农村饮用水的卫生没有保障。
而近年来，我国西部省份水窖遍布地区，急慢性胃肠炎、结肠炎、肝炎的发病率逐年增加，对该地区窖水水质的初步分析提示，该地区窖水水质不符合《生活饮用水卫生标准》，这些疾病的发生可能与该地区饮用水水质有关，因此农村饮用窖水居民的健康状况需要水质净化剂。
因为窖水的特殊储存环境，需要特殊投放方式和投放剂量容易控制的消毒剂，这样才能最大限度的保证消毒的彻底性和安全性，这样的产品目前国内市场存在很大的空缺。
发明内容
本发明的一个目的是针对现有技术中的上述缺陷，提出一种适用于量化投放、使用方便及生产成本低、消毒效率高的农村水窖凹凸棒泡腾消毒袋泡剂的制备方法。
实现上述目的的技术方案如下：
一种农村水窖凹凸棒泡腾消毒袋泡剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)原料选择：
凹凸棒10～50份，该凹凸棒经常规酸化处理粉碎后过250～300目筛；
单过硫酸氢钾10～50份；
发泡剂：柠檬酸与碳酸氢钠20～40份，该两者的重量配比为1∶0.76；
(2)制备方法：
将步骤(1)中的原料按所述的比例混匀后粉碎，过120～250目筛；以5～100g/袋分装于食品级无纺布袋中，封口后将所述的食品级无纺布袋真空包装在相应大小的铝塑袋中。
本发明的另一个目的是提供一种经上述方法制备的泡腾消毒袋泡剂的使用方法。
实现上述目的的技术方案如下：
一种农村水窖凹凸棒泡腾消毒袋泡剂的使用方法，包括如下步骤：
撕开凹凸棒泡腾消毒袋泡剂的真空铝塑袋包装，将装有消毒原料的无纺布袋直接投入水中，投放量为1g～10g/m3水，按每口水窖10m3水计算，则每口水窖的投放范围在10～100g。
进一步地，优选投放量为5g/m3水。
本发明的主要原料及选择依据具体如下：
(1)凹凸棒(Attapulgite)
充分利用它的吸附性能，将水中的有机物、微生物及有害物质如氟、砷等吸附、富集，有利于充分发挥单过硫酸氢钾的消毒作用；利用其絮凝性能和沉降性能帮助肉眼可见物及杂质的快速下沉，增加水质的澄明度。凹凸棒要经过酸化改性，酸化改性采用现有技术的常规工艺，即凹凸棒与60％的硫酸溶液按照100∶1～100∶5的重量份比例，将硫酸溶液均匀喷淋于凹凸棒，用回转式烘干机在300～350℃的工艺条件下烘干处理10～12分钟后取出，冷却至室温，用胶体磨粉碎，细度为250～300目。
(2)单过硫酸氢钾
单过硫酸氢钾(potassium monopersulfate compoun)是一种可以自由流动的白色粉状固体，它有非常强大而有效的非氯氧化能力，摒弃了氯系消毒剂腐蚀性强、毒性重、不环保、残留大的特点，是一种最安全、环保、绿色的消毒剂。但是在使用过程中，由于单过硫酸氢钾与水中有机物的反应，降低了其消毒作用，而凹凸棒吸附水中的有机物后，增加了单过硫酸氢钾的杀菌消毒效率。
(3)发泡剂
柠檬酸(Citric acid)和碳酸氢钠(Sodium hydrogen carbonate)可作为发泡剂制备泡腾剂，同时保证泡腾剂不直接落入水窖底部的淤泥中，从而增加消毒效率。
本发明的消毒净化剂，其原料组方及配比取值的依据如下：
(1)考察指标的选择
根据农村水窖的储存特点，窖水的泡腾消毒袋泡剂应该具有良好的消毒作用、分散性和絮凝作用。消毒作用是基础，是保证消毒袋泡剂能否解决农村水窖水质卫生问题的关键；良好的分散性是指消毒袋泡剂接触水体后能快速崩解并分散至水窖的水体中，以增大与水的接触面积，保证净化的效率；絮凝作用是指使水中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，达到固-液分离的目的，这一现象或操作称作絮凝，良好的絮凝有利于窖水的快速澄清。因此，以消毒作用、分散性及絮凝作用为主要考察指标，确定该泡腾消毒袋泡剂原料的最佳配比。
(2)考察方法：模拟现场试验的方法
(3-1)分散性和絮凝作用考察
即用直径12cm，长度为120cm的分离柱模拟水窖，采用打分描述消毒袋泡剂分散性和絮凝作用的满意度，实验结果见表1。
表1主要组分不同比例对消毒剂分散性及絮凝性能的影响
(其中：A代表凹凸棒，B代表单过硫酸氢钾，C代表发泡剂，下表同)
从表1可以看出，发泡剂的量决定其分散性；絮凝作用与凹凸棒及发泡剂的量有关，凹凸棒的量多而发泡剂的量少时，絮凝作用好，反之则絮凝作用弱。
(3-2)消毒作用考察
采用悬液定量杀菌试验确定对大肠杆菌的平均杀灭率以考察其消毒作用。将0.1ml大肠杆菌菌悬液与5.0ml 0.005mg/ml凹凸棒泡腾消毒袋泡剂水溶液(阳性对照为PBS溶液)混匀，作用至规定时间，取菌药混合液0.5ml加入4.5ml中和剂溶液中混匀。中和作用10min，取0.5ml该液作活菌计数，实验重复3次，计算平均杀灭率，实验结果见表2。
表2主要组分不同配比对大肠杆菌杀灭率的对比实验
从表2可以看出，凹凸棒的量固定时，随着单过硫酸氢钾的增加，其对大肠杆菌的杀灭率增加；过硫酸氢钾复合物的量固定时，随着凹凸棒量的增加，其对大肠杆菌的杀灭率也相应增加，说明在杀灭大肠杆菌的过程中，二者具有协同作用。
综合表1和表2，该消毒袋泡剂的最佳配比为5∶3∶2(凹凸棒∶单过硫酸氢钾∶发泡剂)。
本发明具有以下的有益效果：
本发明首先对原料进行选择，选择了具有丰富矿藏的天然非金属矿物质凹凸棒和具有良好消毒作用的单过硫酸氢钾为主要原料。充分利用了它的吸附性能，将水中的有机物、微生物及有害物质如氟、砷等吸附、富集；利用其絮凝性能和沉降性能帮助肉眼可见物及杂质的快速下沉，增加水质的澄明度。单过硫酸氢钾有非常强大而有效的非氯氧化能力，摒弃了氯系消毒剂腐蚀性强、毒性重、不环保、残留大的特点。但是在使用过程中，由于单过硫酸氢钾与水中有机物的反应，降低了其消毒作用，而凹凸棒吸附水中的有机物后，增加了单过硫酸氢钾的杀菌消毒效率。二者配合使用可以起到协同作用。
考虑到量化投放的需要及投放的方便性，本发明公开了凹凸棒泡腾消毒袋泡剂的制备及使用方法，对袋泡剂的量及包装材料进行了选择。其一，每袋中总原料的量及每袋中消毒成分的量是一定的，这样可以根据窖水的容积确定消毒剂的投放袋数，既保证量化投放。其二，袋泡剂的包装材料选择食品级适宜孔径无纺布材料，可以保证原料的释放和溶出。其三，袋泡剂是直接将原料封装于无纺布袋中，无需特殊制剂工艺的处理，节省了制作成本。加入泡腾剂，目的是使该制剂与水接触后，在泡腾产生气体的鼓动作用下，加快袋内原料的释放和溶出，同时可以加大与窖水的接触面积，提高消毒效率。
具体实施方式
按下述原料备料，其中各原料均可从商业途径得到。
1、凹凸棒：按常规工艺酸化改性并粉碎过250～300目筛；
2、单过硫酸氢钾；
3、发泡剂：柠檬酸与碳酸氢钠之重量比为1∶0.76。
实施例1
称取凹凸棒1000克，单过硫酸氢钾1000克，发泡剂4000克，将上述原料混匀后粉碎，过250目筛；以5g/袋分装于食品级无纺布袋中，封口后将所述的食品级无纺布袋真空包装在相应大小的铝塑袋中。
实施例2
称取凹凸棒2500克，单过硫酸氢钾5000克，发泡剂3000克，将上述原料混匀后粉碎，过250目筛；以100g/袋分装于食品级无纺布袋中，封口后将所述的食品级无纺布袋真空包装在相应大小的铝塑袋中。
实施例3
称取凹凸棒4000克，单过硫酸氢钾2000克，发泡剂2500克，将上述原料混匀后粉碎，过120目筛；以50g/袋分装于食品级无纺布袋中，封口后将所述的食品级无纺布袋真空包装在相应大小的铝塑袋中。
实施例4
称取凹凸棒5000克，单过硫酸氢钾3000克，发泡剂2000克，将上述原料混匀后粉碎，过120目筛；以20g/袋分装于食品级无纺布袋中，封口后将所述的食品级无纺布袋真空包装在相应大小的铝塑袋中。
实施例5
将实施例1～4中制备的凹凸棒泡腾消毒袋泡剂的真空铝塑袋包装撕开，将装有消毒原料的无纺布袋直接投入水中，投放量为5g/m3水。
Claims (2)
1.一种农村水窖凹凸棒泡腾消毒袋泡剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)原料选择：
凹凸棒10～50份，该凹凸棒经常规酸化处理粉碎后过250～300目筛；
单过硫酸氢钾10～50份；
发泡剂：柠檬酸与碳酸氢钠20～40份，该两者的重量配比为1∶0.76；
(2)制备方法：
将步骤(1)中的原料按所述的比例混匀后粉碎，过120～250目筛；以5～100g/袋分装于食品级无纺布袋中，封口后将所述的食品级无纺布袋真空包装在相应大小的铝塑袋中。
2.一种农村水窖凹凸棒泡腾消毒袋泡剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
撕开凹凸棒泡腾消毒袋泡剂的真空铝塑袋包装，将装有消毒原料的无纺布袋直接投入水中，投放量为1g～10g/m3水。
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