CN103172160A

CN103172160A - 一种复合粉状蓝藻处理剂及其制备方法

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Publication number: CN103172160A
Application number: CN2013100660153A
Authority: CN
Inventors: 章云
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-03-02
Filing date: 2013-03-02
Publication date: 2013-06-26

Abstract

本发明公开了一种复合粉状蓝藻处理剂及其制备方法，其下列重量份的原料制成：硅酸二钙10-15、硫酸铜15-40、硫酸钾1-30、硫酸铝钾10-30、碳酸钙10-30、苹果酸5-20、氧化钙10-25、聚丙烯酰胺1-10。本发明能广谱、高效去除目前常用蓝藻污水处理剂难以处理的重金属离子、放射性物质、致癌物质、蓝藻、SS、COD、BOD等污染和有害物质，具有显著的脱色、脱臭、脱水、脱油、除菌等多种功效，用量少、处理速度快、见效快、运行成本低、对土壤污水的高污浊浓度、宽PH值范围、宽污水温度变化，具有很强的适应性。

Description

一种复合粉状蓝藻处理剂及其制备方法

技术领域

本发明属于一种高效复合粉状蓝藻处理剂及其制备方法，特别属于复合粉状蓝藻处理剂及其制备方法。

背景技术

水污染是当今世界污染最严重，危害性最大的污染之一，随着全世界对环保意识的加强，各国对水污染处理力度逐年加大，其中污水处理剂及消灭蓝藻剂是当前水工业、污染治理与节水回用处理工程技术中应用最广泛、用量最大的产品。

近年来，随着我国人口数量的不断增加以及工农业生产的迅速发展，需水量迅猛增加，同时水污染越来越严重。我国污水排放量大，污水处理率低仅为46%，有些沿河、沿江、沿湖城市甚至没有污水处理厂，长时间的有毒物质对水体的污染，给下游人们的身体健康带来严重的损害，甚至已危及他们的生命安全。近年来出现的“太湖、巢湖蓝藻现象”均是因为城市污水超标排放造成的。

据权威调查显示：我国七大水系的污染程度以污染程度大小进行排序，其结果为:辽河、海河、淮河、黄河、松花江、长江，其中，辽河、海河、淮河污染最重。综合考虑我国地表水资源质量现状，符合《地面水环境质量标准》的Ⅰ、Ⅱ类标准只占32.2%（河段统计），符合Ⅲ类标准的占28.9%，属于Ⅳ、Ⅴ类标准的占38.9%，如果将Ⅲ类标准也作为污染统计，则我国河流长度有67.8%被污染，约占监测河流长度的2/3，可见我国地表水资源污染非常严重我国地表水资源污染严重，地下水资源污染也不容乐观。我国北方五省区和海河流域地下水资源，无论是农村（包括牧区）还是城市，浅层水或深层水均遭到不同程度的污染，局部地区（主要是城市周围、排污河两侧及污水灌区）和部分城市的地下水污染比较严重，污染呈上升趋势。

具体而言，根据北方五省区（新疆、甘肃、青海、宁夏、内蒙古）1995眼地下水监测井点的水质资料，按照《地下水质量标准》（GB/T14848-93）进行评价，结果表明，在69个城市中，Ⅰ类水质的城市不存在，Ⅱ类水质的城市只有10个，只占14.5%，Ⅲ类水质城市有22个，占31.9%，Ⅳ、Ⅵ类水质的城市有37个，占评价城市总数的53.6%，即1/2以上城市的城市地下水污染严重。至于海河流域，地下水污染更是令人触目惊心，2015眼地下水监测井点的水质监测资料表明，符合Ⅰ-Ⅲ类

水质标准仅有443眼，占评价总数的22.0%，符合Ⅳ和Ⅵ类水质标准有880和629眼，分别占评价总井数的43.7%和34.3%，即有78%的地下水遭到污染；如果用饮用水卫生标准进行评价，在评价的总井数中，仅有328眼井水质符合生活标准，只占评价总数的31.2%，另外2/3以上到监测的井水质不符合生活饮用卫生标准。

综上所述，水污染已对人类的生存安全构成严重威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。因此，对水污染的治理刻不容缓。目前，对水污染的控制和治理主要通过以下3点：

（1）强化对饮用水源取水口的保护（蓝藻处理）

（2）对城市污水和工业废水进行强化治理

（3）实现废水资源化利用

其中对饮用水源取水口，城市污水和工业废水进行强化治理是重中之重，而蓝藻处理剂正是当前水工业、污染治理与节水回用处理工程技术中应用最广泛、用量最突出产品。该发明采用不同的天然矿物质、天然有机物以及高分子絮凝剂复合制备系列、高效、复合、环保、粉状复合型蓝藻处理剂，旨在开发一种合成工艺简单，净化速度非常快，适用范围广，成果极易推广，具有较好的应用前景的粉状蓝藻处理剂。该发明的成功实施具有重要的理论意义和应用价值，还可以改善蓝藻污水处理状况，推动经济健康发展起着积极作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效复合粉状蓝藻处理剂。

本发明所要解决的另外一个技术问题是提供上述一种高效复合粉状蓝藻处理剂的制备方法。

本发明解决技术问题的技术方案为：

一种高效复合粉状蓝藻处理剂，包括以下物质及重量份：

硅酸二钙 10-15

硫酸铜 20-40

硫酸钾 1-30

硫酸铝钾 10-20

碳酸钙 10-20

苹果酸 10-20

氧化钙 10-20

聚丙烯酰胺 1-10

上述各种物质的粒径均为40-400目

本发明的制备方法为：将硅酸二钙与碳酸铜混合30-60分钟，再加入硫酸钾，混合50-120分钟，再加入苹果酸，混合40-60分钟，再加入碳酸钙混合40-60分钟，再加入硫酸铝钾，混合40-60分钟，再加入氧化钙混合40-60分钟，再加入聚丙烯酰胺，混合120-150分钟，即可。

本发明通过“复合共生”配方技术原理，通过控制和改变带有不同官能团的无机高分子和有机高分子物质在复合过程中发生和不发生反应的条件，达到这些组合在投加前保持良好的形态分布及其稳定性，投加后具有很快的形态转化和高效凝聚絮凝性。即①通过添加特定成分使各带有不同官能团的无机高分子和有机高分子物质能够在自然环境下保持独立性和良好的形态分布，进入工作状态后（投加后）能够促进各组分间协调工作，产生高效凝聚絮凝性；②通过控制复合条件，使各组分在复合过程中不发生反应。

“组分精确定向控制技术”是根据各类物之间，只有在特定的条件下，才会发生特定的反应，生成特定的新物质的原理。即根据各组分的物质特性及所要生成的新物质的特性，通过精确定向控制组分间的配比浓度、反应步骤、温度、时间等反应条件，以产生带有特定官能团的无机高分子组分。

本发明与现有技术相比，具有以下特点：

经新型“复合共生”配方技术和“组分精确定向控制技术”，生产的复合粉状蓝藻处理剂，具有如下技术特征：

①多能高效——一剂多效，即在功能上同时兼具絮凝剂、缓蚀剂、杀菌剂等多种药剂的功效，集众多种水处理产品的优点于一身，既有聚铝（PAC）的电中和能力，又有聚铁（PHS）的沉淀速度，因此混凝性能更加优良，矾花大且紧密，去除的污泥致密体积小且沉降速度快。能去除目前常用水处理剂难以处理的重金属离子、放射性物质、致癌物质、蓝藻、SS、COD、BOD等污染和有害物质，具有显著的脱色、脱臭、脱水、脱油、除菌等多种功效。由于污水处理效率高、功能全、所以处理相同容积的污水，药剂投放量只有常用水处理剂的1/2左右，污水处理的运行成本低。

②绿色环保——所用的原料均为天然的有机酸和无机矿物质，无机化学合成物，所以产品无毒无害、无二次污染。

③速度快、水质好——污水处理速度快、处理时间短，污水从开始处理到完成整个工艺流程的时间不超过3分钟，而国内最常用的PAC絮凝剂的处理时间为90分钟以上，凝集时间为30～120分钟，沉淀时间爱你为120～480分钟；处理过的水透明度高、水质好、无金属离子的水相转移，无毒无害无残留，安全可靠。

④粉末状复合化——采用特殊工艺使得剂型粉末状复合化，复合化带来多能高效，粉末状便于产品储存、包装和运输，从而降低了产品的综合成本。

⑤限制条件少、适应性强——能广谱、高效去除各类污染和有害物质，对污水的高污浊浓度、宽PH值范围、宽污水温度变化，具有很强的适应性。本产品能处理污浊浓度达50万PPM的污水，而常用水处理剂，如PAC絮凝剂只能处理污浊浓度为5万PPM以下的污水；本产品能处理PH值为4～14范围内的污水，而PAC絮凝剂只能处理PH值为6～9范围内的污水；本产品能处理液温在5～60℃范围内的污水，而PAC絮凝剂只能处理液温10～40℃范围内的污水。

⑥碱化度高、腐蚀性小——本产品碱化度比其他铝盐、铁盐高，对设备的侵蚀和腐蚀性小。在对污水进行絮凝作用时，金属阳离子与水反应会产生大量的H⁺离子会对设备产生较大的腐蚀作用，而HML中复合的CaO可以随时中和污水中存在的H⁺，不仅具有助凝作用，而且能够调节PH值，使水的碱化度增高，从而有效阻止了污水处理过程对设备的侵蚀和腐蚀。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细的说明。

实施例1

将8重量份80目苹果酸与30重量份80目硫酸钾混合40分钟，再加入20重量份80目硅酸二钙，混合50分钟，再加入10重量份80目硫酸铜，混合40分钟，再加入10重量份80目碳酸钙混合40分钟，再加入10重量份80目硫酸铝钾，混合40分钟，再加入10重量份80目氧化钙混合40分钟，再加入2重量份80目聚丙烯酰胺，混合120分钟，即可。

实施例2：

将7重量份200目苹果酸与10重量份200目硫酸铝钾50分钟，再加入24重量份200目硅酸二钙，混合90分钟，再加入12重量份200目碳酸钙，混合50分钟，再加入15重量份200目硫酸铜混合50分钟，再加入15重量份200目硫酸钾，混合50分钟，再加入15重量份200目氧化钙混合50分钟，再加入2.5重量份200目聚丙烯酰胺，混合130分钟，即可。

实施例3：

将10重量份400目苹果酸与5重量份400目硫酸铜混合60分钟，再加入70重量份400目硅酸二钙，混合120分钟，再加入15重量份400目硫酸钾，混合60分钟，再加入20重量份400目碳酸钙混合60分钟，再加入20重量份400目硫酸铝钾，混合60分钟，再加入20重量份400目氧化钙混合60分钟，再加入3重量份400目聚丙烯酰胺，混合150分钟，即可。

实施例1-3的技术指标如表1所示：

表1

实施例1-3的试验结果如表2所示：

表2

实施例4：

将实施例1与PAC对污水悬浮物净化和除油率的效果对比，得出试验数据如表3所示。

表3 复合粉状蓝藻处理剂和PAC污水悬浮物净化效果对比

由表2可见，实施例1对含油、固体悬浮物的去除率随用量的逐渐增加而提高，在相同的用量下，实施例1的除油、除杂质的效果，明显比PAC好，由此可见，实施例1在较低用量的情况下，就能达到较好的悬浮物净化效果，降低了蓝藻污水处理的药物成本。

实施例5：

实施例2与PAC与蓝藻处理剂针对不同土壤污水环境的适应情况，其结果如表4所示：

表4

由表3可见，实施例2能处理污浊浓度达50万PPM的污水，而常用蓝藻污水处理剂，如PAC絮凝剂只能处理污浊浓度为5万PPM以下的污水；实施例2能处理PH值为4～14范围内的污水，而PAC絮凝剂只能处理PH值为6～9范围内的污水；实施例2能处理液温在5～60℃范围内的污水，而PAC絮凝剂只能处理液温在10～40℃范围内的污水。实施例2处理污水从开始到完成，整个工艺流程的时间不超过3分钟，而国内最常用的PAC絮凝剂的处理时间为90分钟以上，凝集时间为30～120分钟，沉淀时间为120～480分钟。

实施例6：

缓蚀作用：

在对蓝藻污水进行絮凝作用的同时，金属阳离子与水反应会产生大量的H⁺离子会对设备产生较大的腐蚀作用，水解反应式为：

MeA + H₂O = MeOH + H⁺+ A^-

Me + H₂O = MeOH + H⁺

而本发明复合粉状蓝藻污水处理剂的CaO可以随时中和污水中存在的H⁺，不仅起到助凝作用，而且还能调节PH值，使水的碱化度增高，有效防止了了污水对土壤的侵蚀和腐蚀性。通过试验，实施例3的缓蚀效果如表5所示。

表5

从表4的数据可以看出，实施例3也具有良好的缓蚀效果。

实施例7：

杀菌作用：

实施例1对常见污水的杀菌作用如表6所示：

表6

结果表明，实施例1无论用于工业污水、生活污水，还是自然水体都具有良好的杀菌消毒效果，不产生有害物质，使用安全方便。

实施例8：

对重金属离子的处理作用：

实施例2对常见重金属离子同样有很强的去除功效，相关试验数据如表7所示。

表7

重金属离子	Cu²⁺	Pb²⁺	Cd²⁺	Cr³⁺
					起始浓度	45.0	137	74.8	36.5
残留浓度	0.81	1.37	0.97	0.84
					脱除效率%	98.2	99.0	98.7	97.7

综上所述，本发明能广谱、高效去除目前常用蓝藻污水处理剂难以处理的重金属离子、放射性物质、致癌物质、蓝藻、SS、COD、BOD等污染和有害物质，具有显著的脱色、脱臭、脱水、脱油、除菌等多种功效，用量少、处理速度快、见效快、运行成本低、对土壤污水的高污浊浓度、宽PH值范围、宽污水温度变化，具有很强的适应性，适用于不同的土壤水质条件和处理要求不同的处理工艺和设备条件调整生产，使其达到最佳的处理效果。

Claims

1.一种复合粉状蓝藻处理剂，其特征在于，包括以下物质及重量份：

硅酸二钙 10-15

硫酸铜 15-40

硫酸钾 1-30

硫酸铝钾 10-30

碳酸钙 10-30

苹果酸 5-20

氧化钙 10-25

聚丙烯酰胺 1-10。

2.根据权利要求1所述的一种复合粉状蓝藻处理剂，其特征在于，所述各种物质的粒径均为40-300目。

3.一种如权利要求1所述的复合粉状蓝藻处理剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：将硅酸二钙与碳酸铜混合30-60分钟，再加入硫酸钾，混合40-120分钟，再加入苹果酸，混合40-60分钟，再加入碳酸钙，混合40-60分钟，再加入硫酸铝钾，混合40-60分钟，再加入氧化钙混合40-60分钟，再加入聚丙烯酰胺，混合120-150分钟，即可。