CN105129939B - 一种水处理剂及水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水处理领域。本发明公开的水处理剂，包括絮凝剂和消毒剂。所述絮凝剂与消毒剂的质量比为5～50:1；所述絮凝剂包括硫酸铁、膨润土、壳聚糖和聚丙烯酰胺；所述消毒剂为次氯酸钙和高锰酸钾中的一种或两种。硫酸铁、膨润土、壳聚糖、聚丙烯酰胺、消毒剂发生复合作用，形成具有絮凝效果的凝胶，可以同时起到絮凝、沉淀、消毒的作用，从而同时有效去除农村饮用水源中常见的原生动物、细菌、寄生虫、有机物、重金属等复合型污染物，降低水的色度和浊度，处理效果好。
Description
技术领域
本发明涉及水处理领域，特别涉及一种水处理剂及水处理方法。
背景技术
“十一五”和“十二五”期间，我国实施了农村饮水安全工程，到“十二五”末，全国农村集中式供水人口比例将提高到80％左右，但仍有20％的农村人口由于水源、地域、管网延伸困难等问题无法使用集中式供水，只能采用分散式供水。我国农村分散式饮用水水源主要类型复杂，规模小、分布广，更容易受到农业面源污染以及生活污水直接排放污染，饮用水源中的细菌、病毒、大肠菌群等微生物指标、有机物、重金属等超过饮用水标准，对农村居民健康造成严重危害，而大型集中式饮水处理技术难以直接移植到农村分散式供水中。以往一些简单的分散式供水处理方法如用明矾絮凝沉淀、用漂白粉消毒、用干稻草填充木炭过滤等方法难以对当前农村饮用水源呈现的复合型污染取得很好的处理效果，处理出水无法达到国家生活饮用水卫生标准GB5746-2006，急需研发针对分散式供水特点的水处理药剂。
针对现有技术和产品无法处理农村水源受到的复合污染，本发明的目的旨在提供一种适合农村分散式饮水处理的水处理剂。
发明内容
本发明提供了一种水处理剂，适合农村分散式饮水处理，处理效果好，处理速度快。
本发明提供了一种水处理剂，包括絮凝剂和消毒剂。所述絮凝剂与消毒剂的质量比为5～50:1；
所述絮凝剂包括硫酸铁、膨润土、壳聚糖和聚丙烯酰胺；
所述消毒剂为次氯酸钙和高锰酸钾中的一种或两种。
优选的，所述絮凝剂还包括碳酸钠。
优选的，所述絮凝剂包括：
5～10wt％的硫酸铁；
40～60wt％的膨润土；
30～50wt％的壳聚糖；
0.02～1wt％的聚丙烯酰胺。
优选的，所述絮凝剂包括：
5～10wt％的硫酸铁；
40～60wt％的膨润土；
30～50wt％的壳聚糖；
0.3～1wt％的碳酸钠；
0.02～1wt％的聚丙烯酰胺。
优选的，包括7.5wt％的硫酸铁，52.4wt％的膨润土，0.5wt％的碳酸钠，37.4wt％的壳聚糖，0.1wt％的聚丙烯酰胺，0.3wt％的高锰酸钾，1.8wt％的次氯酸钙。
本发明还提供了一种水处理方法，包括以下步骤：
在待处理水中加入上述技术方案所述的水处理剂，搅拌静置后过滤，得到饮用水。
优选的，所述待处理水与水处理剂的体积质量比为1L:0.3g～0.5g。
与现有技术相比，本发明的水处理剂，包括絮凝剂和消毒剂。所述絮凝剂与消毒剂的质量比为5～50:1；所述絮凝剂包括硫酸铁、膨润土、壳聚糖、聚丙烯酰胺；所述消毒剂为次氯酸钙和高锰酸钾中的一种或两种。硫酸铁、膨润土、壳聚糖、聚丙烯酰胺、消毒剂发生复合作用，形成具有絮凝效果的凝胶，可以同时起到絮凝、沉淀、消毒的作用，从而同时有效去除农村饮用水源中常见的原生动物、细菌、寄生虫、有机物、重金属等复合型污染物，降低水的色度和浊度，处理效果好。其次，本发明的水处理剂适用于农村分散式饮水处理，处理方法简单快捷。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明的实施例公开了一种水处理剂，包括絮凝剂和消毒剂。所述絮凝剂与消毒剂的质量比为5～50:1；
所述絮凝剂包括硫酸铁、膨润土、壳聚糖和聚丙烯酰胺；
所述消毒剂为次氯酸钙和高锰酸钾中的一种或两种。
按照本发明，所述水处理剂特别适用于农村分散式饮用水处理，也可以用于其他情况的水处理。
本发明所述的水处理剂，包括絮凝剂和消毒剂。所述絮凝剂与消毒剂的质量比为5～50:1，优选为10～48:1。
所述絮凝剂包括硫酸铁、膨润土、壳聚糖和聚丙烯酰胺。本发明通过无机絮凝剂配合有机絮凝剂，达到更好的沉降效果。所述硫酸铁可在水中生成Fe(OH)3胶体来达到包裹杂物的目的，沉降速度快，并且可以去除一些重金属离子。所述膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，具有吸附功能，可以吸附水中的杂质，境地浊度。所述壳聚糖对于中技术具有较好的吸附能力；而且可使悬浮物迅速絮凝，自然沉淀；另外，壳聚糖还具有较好的抗菌活性，能够抑制真菌、细菌和病毒的生长和繁殖。所述聚丙烯酰胺能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用。
作为优选的方案，所述絮凝剂包括：
5～10wt％的硫酸铁；
40～60wt％的膨润土；
30～50wt％的壳聚糖
0.02～1wt％的聚丙烯酰胺。
所述絮凝剂优选的还包括碳酸钠，其与硫酸铁、膨润土、壳聚糖和聚丙烯酰胺具有较好的配合作用效果。所述碳酸钠的含量优选为0.3～1wt％。
作为优选的方案，所述絮凝剂包括：
5～10wt％的硫酸铁；
40～60wt％的膨润土；
30～50wt％的壳聚糖
0.3～1wt％的碳酸钠；
0.02～1wt％的聚丙烯酰胺。
按照本发明，所述处理剂还包括消毒剂，所述消毒剂可以清除附着在亲水膜上的污垢，杀死有害细菌。所述消毒剂为次氯酸钙和高锰酸钾中的一种或两种。当所述消毒剂为次氯酸钙和高锰酸钾的混合物时，本发明对于两者的混合比例没有特殊限制。
作为优选的方案，所述的水处理剂包括7.5wt％的硫酸铁，52.4wt％的膨润土，0.5wt％的碳酸钠，37.4wt％的壳聚糖，0.1wt％的聚丙烯酰胺，0.3wt％的高锰酸钾，1.8wt％的次氯酸钙。
本发明采用絮凝剂和消毒剂配合获得的水处理剂，具有增效作用，絮凝剂消毒效果好于单独累加作用。
本发明还公开了一种水处理方法，包括以下步骤：
在待处理水中加入上述技术方案所述的水处理剂，搅拌静置后过滤，得到饮用水。
在本发明中，所述待处理水优选为采集自农村，且即将作为饮用水的水源。在水处理过程中，所述待处理水与水处理剂的体积质量比优选为1L:0.3g～0.5g，更优选为1L:0.3g。所述搅拌的时间优选5～10分钟，静置的时间优选为5～10分钟。
本发明的水处理剂中，硫酸铁、膨润土、壳聚糖、聚丙烯酰胺、消毒剂发生复合作用，形成具有絮凝效果的凝胶，可以同时起到絮凝、沉淀、消毒的作用，从而同时有效去除农村饮用水源中常见的原生动物、细菌、寄生虫、有机物、重金属等复合型污染物，降低水的色度和浊度，处理效果好。其次，本发明的水处理剂适用于农村分散式饮水处理，处理方法简单快捷。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的水处理剂及水处理方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
本发明采用的原料均为市售产品。
实施例1
将7.5g的硫酸铁、52.4g的膨润土、0.5g的碳酸钠，37.4g的壳聚糖、0.1g的聚丙烯酰胺，0.3g的高锰酸钾，1.8g的次氯酸钙混合，得到水处理剂。
取3克所述水处理剂加入到10L农村水源中，搅拌5分钟，静置5分钟，经过过滤后，取处理后的水进行测试，测试结果参见表1，达到了生活用水的标准。
表1实施例1制备的水处理剂处理后的水质检测结果
| 序号 | 参数 | 原水 | 处理后水 |
| 1 | 粪大肠菌群 | 3*10<sup>6</sup>～2*10<sup>8</sup>(个/L) | 未检出 |
| 2 | 大肠菌群 | 2.6*10<sup>6</sup>～9.2*10<sup>8</sup>(个/L) | 未检出 |
| 3 | 铅 | 15～120(μg/L) | 0～1.5μg/L |
| 4 | 砷 | 45～210(μg/L) | 0～0.8μg/L |
| 5 | 浊度 | 0～325(NTU) | 0～3NTU |
| 6 | CODmn | 6～13(mg/L) | 2.6～3.8(mg/L) |
实施例2
将5g的硫酸铁、60g的膨润土、0.3g的碳酸钠，33.7g的壳聚糖、1g的聚丙烯酰胺，5g的次氯酸钙混合，得到水处理剂。
取4克所述水处理剂加入到10L农村水源中，搅拌5分钟，静置5分钟，经过过滤后，取处理后的水进行测试，测试结果参见表2，达到了生活用水的标准。
表2实施例2制备的水处理剂处理后的水质检测结果
| 序号 | 参数 | 原水 | 处理后水 |
| 1 | 粪大肠菌群 | 5*10<sup>6</sup>～9*10<sup>8</sup>(个/L) | 未检出 |
| 2 | 大肠菌群 | 2.6*10<sup>6</sup>～9.2*10<sup>8</sup>(个/L) | 未检出 |
| 3 | 铅 | 20～150(μg/L) | 0～1.8μg/L |
| 4 | 砷 | 50～300(μg/L) | 0～1μg/L |
| 5 | 浊度 | 10～350(NTU) | 0～3.2NTU |
| 6 | CODmn | 6～17(mg/L) | 2.6～4.8(mg/L) |
实施例3
将10g的硫酸铁、40g的膨润土、49g的壳聚糖、1g的聚丙烯酰胺，10g的高锰酸钾混合，得到水处理剂。
取5克所述水处理剂加入到10L农村水源中，搅拌5分钟，静置5分钟，经过过滤后，取处理后的水进行测试，测试结果参见表1，达到了生活用水的标准。
表3实施例3制备的水处理剂处理后的水质检测结果
| 序号 | 参数 | 原水 | 处理后水 |
| 1 | 粪大肠菌群 | 3*10<sup>6</sup>～2*10<sup>8</sup>(个/L) | 未检出 |
| 2 | 大肠菌群 | 2.6*10<sup>6</sup>～9.2*10<sup>8</sup>(个/L) | 未检出 |
| 3 | 铅 | 30～160(μg/L) | 0～1.6μg/L |
| 4 | 砷 | 60～300(μg/L) | 0～1.3μg/L |
| 5 | 浊度 | 0～500(NTU) | 0～3.5NTU |
| 6 | CODmn | 6～20(mg/L) | 2.7～3.9(mg/L) |
比较例1
将7.5g的硫酸铁、52.4g的膨润土、0.5g的碳酸钠，37.4g的壳聚糖、0.1g的聚丙烯酰胺，得到混合剂1。
取3克所述混合剂1加入到10L农村水源中，搅拌5分钟，静置5分钟，经过过滤后，取处理后的水进行测试，测试结果参见表4。
表4比较例1制备的混合剂1处理后的水质检测结果
| 序号 | 参数 | 原水 | 处理后水 |
| 1 | 粪大肠菌群 | 3*10<sup>6</sup>～2*10<sup>8</sup>(个/L) | 3*10<sup>6</sup>～1*10<sup>8</sup>(个/L) |
| 2 | 大肠菌群 | 2.6*10<sup>6</sup>～9.2*10<sup>8</sup>(个/L) | 2.6*10<sup>6</sup>～8*10<sup>8</sup>(个/L) |
| 3 | 铅 | 15～120(μg/L) | 5～50μg/L |
| 4 | 砷 | 45～210(μg/L) | 5～35μg/L |
| 5 | 浊度 | 0～325(NTU) | 0～10NTU |
| 6 | CODmn | 6～13(mg/L) | 5～10(mg/L) |
比较例2
0.6g的高锰酸钾，3.6g的次氯酸钙混合，得到混合剂2。
取3克所述混合剂2加入到10L农村水源中，搅拌5分钟，静置5分钟，经过过滤后，取处理后的水进行测试，测试结果参见表5。
表5比较例2制备的混合剂2处理后的水质检测结果
| 序号 | 参数 | 原水 | 处理后水 |
| 1 | 粪大肠菌群 | 3*10<sup>6</sup>～2*10<sup>8</sup>(个/L) | 0～100(个/L) |
| 2 | 大肠菌群 | 2.6*10<sup>6</sup>～9.2*10<sup>8</sup>(个/L) | 0～100(个/L) |
| 3 | 铅 | 15～120(μg/L) | 15～120μg/L |
| 4 | 砷 | 45～210(μg/L) | 45～210μg/L |
| 5 | 浊度 | 0～325(NTU) | 0～325NTU |
| 6 | CODmn | 6～13(mg/L) | 6～13(mg/L) |
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种水处理剂，由絮凝剂和消毒剂构成，所述絮凝剂与消毒剂的质量比为5～50:1；
所述絮凝剂由以下组分构成：
5～10wt％的硫酸铁；
40～60wt％的膨润土；
30～50wt％的壳聚糖；
0.3～1wt％的碳酸钠；
0.02～1wt％的聚丙烯酰胺；
所述消毒剂为次氯酸钙和高锰酸钾中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的水处理剂，其特征在于，由以下组分构成7.5wt％的硫酸铁，52.4wt％的膨润土，0.5wt％的碳酸钠，37.4wt％的壳聚糖，0.1wt％的聚丙烯酰胺，0.3wt％的高锰酸钾，1.8wt％的次氯酸钙。
3.一种水处理方法，包括以下步骤：
在待处理水中加入权利要求1～2任意一项所述的水处理剂，搅拌静置后过滤，得到饮用水。
4.根据权利要求3所述的水处理方法，其特征在于，所述待处理水与水处理剂的体积质量比为1L:0.3g～0.5g。
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