CN107235528A - 一种净水剂组合物及其应用 - Google Patents

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CN107235528A CN201710494511.7A CN201710494511A CN107235528A CN 107235528 A CN107235528 A CN 107235528A CN 201710494511 A CN201710494511 A CN 201710494511A CN 107235528 A CN107235528 A CN 107235528A
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Abstract

本发明提供了一种净水剂组合物及其应用，所述净水剂组合物包括以下重量份的组分：5‑10重量份壳聚糖、20‑30重量份聚合硫酸铁、50‑60重量份活性炭和10‑20重量份硫酸铝。本发明的净水剂组合物在应用于废水处理时，在投加量为200mg/L时，对废水浊度去除率可达99.1％，总磷去除率可达90％以上，COD的去除率可达35％以上，BOD去除率在80％以上，抑菌率达到90％以上，净水后容易从水中回收净水剂组合物，并且本发明净水剂组合物的原料来源丰富，成本低，具有较好的市场应用前景。

Description

一种净水剂组合物及其应用
技术领域
本发明属于水处理领域，涉及一种净水剂组合物及其应用。
背景技术
水是生命之源，水体污染以及水资源的短缺，迫使人们更加关注水资源的保护，以及对废水的治理。如何使废水达到国家排放标准，是目前亟待解决的问题。
目前在废水处理过程中，常采用加入絮凝剂来处理废水，传统的混凝-沉淀-过滤-消毒四段式水处理工艺已不能应对目前的水污染难题，为此需要研制一种具有聚凝与吸附双重作用的净水剂，以便对水污染进行深度处理。
CN 101979328A公开了一种壳聚糖复合凝胶净水剂及其制备方法，所述壳聚糖复合凝胶净水剂是由壳聚糖溶液、纤维素、硅胶和活性炭制成的凝胶剂；所述的壳聚糖、纤维素、硅胶和活性炭的质量比为1:1-2.5:2-3.5:3-5。此发明净水剂天然无毒且具有高效吸附及聚凝作用双重功能，能作为水中环境内分泌干扰物污染的深度净化之用，对五氯酚钠的去除率可达98.8％，对DDT的去除率可达96％，实用性较强。然而该发明只公开了该净水剂对废水中特定污染物的去除效果，并未对废水浊度、总磷、COD和BOD的去除效果进行说明。
因此，在本领域中期望开发一种对废水浊度、总磷、COD和BOD具有较高去除率的净水剂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种净水剂组合物及其应用。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种净水剂组合物，所述净水剂组合物主要包含以净水剂组合物的重量为100％计的如下组分：
在本发明的净水剂组合物中，壳聚糖的含量为5-10重量份，例如5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份或10重量份。
优选地，本发明所述壳聚糖的脱乙酰度大于90％。
在本发明的净水剂组合物中，聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇的含量为10-20重量份，例如10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份或20重量份。
优选地，所述聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇的重均分子量为1万-5万，例如1万、1.3万、1.5万、1.8万、2万、2.3万、2.5万、2.8万、3万、3.5万、3.8万、4万、4.3万、4.5万、4.8万或5万。如果分子量太低则不利于聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇与壳聚糖相互作用来包被形成疏松的核壳结构，不利于净水剂净水后的回收，而如果分子量太高，则会使得形成的核壳结构过于紧实，不利于发挥其净水效果。
在本发明的净水剂组合物中，聚合硫酸铁的含量为20-30重量份，例如20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份或30重量份。
在本发明的净水剂组合物中，活性炭的含量为30-40重量份，例如30重量份、30.5重量份、31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份、39重量份或40重量份。
本发明所述活性炭的颗粒粒度为80目-120目，例如80目、85目、90目、95目、100目、105目、110目、115目或120目。
在本发明的净水剂组合物中，硫酸铝的含量为10-20重量份，例如10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份或20重量份。
在本发明的净水剂组合物中，纳米银颗粒的含量为5-8重量份，例如5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份或8重量份。
优选地，所述纳米银颗粒的粒径为50-150纳米，例如50纳米、55纳米、60纳米、70纳米、80纳米、90纳米、100纳米、110纳米、120纳米、130纳米、140纳米或150纳米。
在本发明的净水剂组合物中，壳聚糖的资源丰富，具有多种生物学活性，也是一种良好的聚凝剂，并对多种有害有机物具有良好的吸附作用；聚合硫酸铁是一种优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂；氯化铁是一种高效廉价絮凝剂，具有显著的沉淀重金属及硫化物、脱色、脱臭、除油、杀菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效；活性炭是一种常规应用的吸附剂，受其本身特性和水中有机物性质等因素的影响，而不能单独有效地去除水中的有机物；硫酸铝作为一种沉淀剂和净水剂用于废水的处理。本发明将这些组分按照一定的配比组合起来获得一种净水剂组合物。本发明的净水剂组合物是一种具有高效吸附及聚凝作用双功能的复合净水剂。
在本发明中聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇与壳聚糖还可以作为包覆材料，在净水应用时，将其他成分包覆在其内部，在水环境中形成疏松的亲水外壳和疏水内核的结构，增大颗粒，使得应用后的成分更容易沉降出来，有利于回收。
本发明的净水剂组合物可用于废水处理，应用于废水时投加量为每升废水200-400mg，例如200mg/L、220mg/L、240mg/L、260mg/L、280mg/L、300mg/L、320mg/L、340mg/L、360mg/L、380mg/L或400mg/L。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明的净水剂组合物用于废水处理时，当投加量为200mg/L时，对废水浊度去除率可达99.1％，总磷去除率可达90％以上，COD的去除率可达35％以上，BOD去除率在80％以上，抑菌率达到90％以上，净水后容易从水中回收净水剂组合物，并且本发明净水剂组合物的原料来源丰富，成本低，具有较好的市场应用前景。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
在本实施例中，净水剂组合物包含重量百分比如下的组分：
其中壳聚糖的脱乙酰度大于90％，聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇的重均分子量为2万，活性炭的颗粒粒度为80目-120目，所述纳米银颗粒的粒径为50-80纳米。
将各组分按照上述重量百分比混合均匀，制得净水剂组合物。
实施例2
在本实施例中，净水剂组合物包含重量百分比如下的组分：
其中壳聚糖的脱乙酰度大于90％，聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇的重均分子量为3万，活性炭的颗粒粒度为80目-120目，所述纳米银颗粒的粒径为70-120纳米。
将各组分按照上述重量百分比混合均匀，制得净水剂组合物。
实施例3
在本实施例中，净水剂组合物包含重量百分比如下的组分：
其中壳聚糖的脱乙酰度大于90％，聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇的重均分子量为5万，活性炭的颗粒粒度为80目-120目，所述纳米银颗粒的粒径为50-100纳米。
将各组分按照上述重量百分比混合均匀，制得净水剂组合物。
实施例4
在本实施例中，净水剂组合物包含重量百分比如下的组分：
其中壳聚糖的脱乙酰度大于90％，聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇的重均分子量为3万，活性炭的颗粒粒度为80目-120目，所述纳米银颗粒的粒径为100-150纳米。
将各组分按照上述重量百分比混合均匀，制得净水剂组合物。
实施例5
在本实施例中，净水剂组合物包含重量百分比如下的组分：
其中壳聚糖的脱乙酰度大于90％，聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇的重均分子量为3万，活性炭的颗粒粒度为80目-120目，所述纳米银颗粒的粒径为70-120纳米。
将各组分按照上述重量百分比混合均匀，制得净水剂组合物。
对比例1
该对比例与实施例1不同之处仅在于，壳聚糖的用量为3重量份，其余成分的用量均与实施例1相同，将各组分按照上述重量百分比混合均匀，制得净水剂组合物。
对比例2
该对比例与实施例1不同之处仅在于，壳聚糖的用量为13重量份，其余成分的用量均与实施例1相同，将各组分按照上述重量百分比混合均匀，制得净水剂组合物。
对比例3
该对比例与实施例1不同之处仅在于，不使用聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇，其余成分的用量均与实施例1相同，将各组分按照上述重量百分比混合均匀，制得净水剂组合物。
对比例4
该对比例与实施例1不同之处仅在于，聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇的用量为7重量份，其余成分的用量均与实施例1相同，将各组分按照上述重量百分比混合均匀，制得净水剂组合物。
对比例5
该对比例与实施例1不同之处仅在于，聚合硫酸铁的用量为15重量份，其余成分的用量均与实施例1相同，将各组分按照上述重量百分比混合均匀，制得净水剂组合物。
对比例6
该对比例与实施例1不同之处仅在于，聚合硫酸铁的用量为25重量份，其余成分的用量均与实施例1相同，将各组分按照上述重量百分比混合均匀，制得净水剂组合物。
对比例7
该对比例与实施例1不同之处仅在于，活性炭的用量为25重量份，其余成分的用量均与实施例1相同，将各组分按照上述重量百分比混合均匀，制得净水剂组合物。
对比例8
该对比例与实施例1不同之处仅在于，硫酸铝的用量为3重量份，其余成分的用量均与实施例1相同，将各组分按照上述重量百分比混合均匀，制得净水剂组合物。
对比例9
该对比例与实施例1不同之处仅在于，纳米银颗粒的用量为3重量份，其余成分的用量均与实施例1相同，将各组分按照上述重量百分比混合均匀，制得净水剂组合物。
对比例10
该对比例与实施例1不同之处仅在于，聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇的重均分子量为5000，除此之外与实施例1相同。
对比例11
该对比例与实施例1不同之处仅在于，聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇的重均分子量为8万，除此之外与实施例1相同。
对实施例1-5以及对比例1-11制备得到的净水剂的废水浊度去除率、总磷去除率、COD去除率和BOD去除率以及抑菌率进行测定，结果如表1所示，并且记录净水剂净水后的回收难易情况，结果示于表1中。
表1
由表1的结果可知，本发明实施例1-5制备的净水剂组合物具有很高的废水浊度去除率、总磷去除率、COD去除率和BOD去除率和抑菌率，而当一些组分的用量过大或过小时，均会影响净水剂组合物的净水效率以及抑菌率，并且如果聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇的重均分子量过小会使得净水剂不易从净水后的水中回收。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的净水剂组合物，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (6)

1.一种净水剂组合物，其特征在于，所述净水剂组合物包括以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的净水剂组合物，其特征在于，所述壳聚糖的脱乙酰度大于90％。
3.根据权利要求1或2所述的净水剂组合物，其特征在于，所述聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇的重均分子量为1万-5万。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的净水剂组合物，其特征在于，所述活性炭的颗粒粒度为80目-120目。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的净水剂组合物，其特征在于，所述纳米银颗粒的粒径为50-150纳米。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的净水剂组合物在废水处理中的应用。
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