CN107473347A - 一种快速净化水产养殖水体的净水剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于清洁技术领域，涉及一种净水剂，公开了一种快速净化水产养殖水体的净水剂，所述净水剂按重量百分比包括如下组分：活性成分60‑80％、粘合剂10‑20％和成孔助剂5‑25％；所述活性成分的原料按照重量百分比包括茶粕40‑55％、改性生物炭25‑40％、改性硅藻土15‑25％；所述粘合剂的原料按照重量百分比包括紫胶60‑80％、淀粉10‑25％、蜂胶5‑10％、树胶3‑8％；所述成孔助剂的原料按照重量百分比包括碳酸钙30‑45％、小苏打35‑50％、果糖5‑10％、木糖醇5‑10％、柠檬酸5‑10％。本发明的净水剂能够快速净化水体、改善水质且安全高效，制备过程简单，可行性高。

Description

一种快速净化水产养殖水体的净水剂及其制备方法

技术领域

本发明属于清洁技术领域，涉及一种净水剂，尤其涉及一种快速净化水产养殖水体的净水剂及其制备方法。

背景技术

20世纪70年代以来世界水产养殖产量增长迅速，在水产业中的比重也正在日益提高。我国是一个水产养殖大国，淡水养殖总产量多年来一直居世界首位，且还在不断递增。但是随着水产养殖业发展，水产养殖业的水质也越来越遭到破坏，水产减产或者大量死亡的现象时有发现，甚至出现水华、赤潮等可能严重危险水产生存的事件，此外还有重金属的污染。因此，人们越来越重视水质问题，并积极研发能够快速净化水体、安全高效的净水剂。

传统的物理或者化学方法主要采用吸附、沉淀等形式，此方法不仅存在着净化不彻底、重复利用率差、投入成本大等缺点，还可能因为净水剂中存在的抗生素等药物残留和水生动物体内耐药菌株的产生，最终引发水产品使用安全性问题。近年来，利用天然植物制备复合净水剂来沉降、吸附水体中的污染物，进行养殖池塘水体修复的方法引起广泛的关注，并具有重要意义。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种快速净化水产养殖水体的净水剂，本发明的净水剂为一种能够快速净化水体、改善水质且安全高效的净水剂；本发明的另一个目的是提供一种快速净化水产养殖水体的净水剂的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种快速净化水产养殖水体的净水剂，所述净水剂按重量百分比包括如下组分：活性成分60-80％、粘合剂10-20％和成孔助剂5-25％；所述活性成分的原料按照重量百分比包括茶粕40-55％、改性生物炭25-40％、改性硅藻土15-25％；所述粘合剂的原料按照重量百分比包括紫胶60-80％、淀粉10-25％、蜂胶5-10％、树胶3-8％；所述成孔助剂的原料按照重量百分比包括碳酸钙30-45％、小苏打35-50％、果糖5-10％、木糖醇5-10％、柠檬酸5-10％。

在本发明中，进一步的，所述茶粕是油茶籽提油后的残渣。

在本发明中，进一步的，所述改性生物炭的原料为木材、竹子、秸秆和稻壳，按照重量比为6:3:2:1；所述改性生物炭的制备方法：将木材、竹子、秸秆和稻壳按照比例在粉碎机中粉碎为小于1cm的小段，用0.1mol/L的盐酸浸泡1-3小时，用0.1mol/L的氢氧化钾中和至pH为6.0-7.0，离心出去水分，在80-100℃的烘箱中烘至上述原料水分低于2％；转入高温炉，在氮气保护下，于150-200℃烘制0.5-1小时，继续升温至300-500℃烘制0.5-1小时，让其缓慢降温，即得所述改性生物炭。

在本发明中，进一步的，所述改性硅藻土的制备方法：将硅藻土加入到2-5倍体积饱和石灰水溶液中，边搅拌边加入2-6倍体积0.5mol/L的碳酸钠溶液，加入完毕后继续减半0.5-1小时，沉降后过滤出去水分，在80-100℃烘干至水分低于5％，得到所述改性硅藻土。

在本发明中，进一步的，所述紫胶是紫胶虫分泌出的紫色天然树脂。

在本发明中，进一步的，所述净水剂的制备方法具体步骤如下所述：

a、将所述紫胶、所述淀粉、所述蜂胶和所述树胶按比例混合，边搅拌边加入适量纯化水，缓慢升温至30-40℃，直至得到浆状物，备用；

b、将所述茶粕粉碎小于成200目的细渣，加入所述改性生物炭、所述改性硅藻土和所述成孔助剂，混合均匀；缓慢升温至60-80℃，边搅拌下边加入a中所得浆状物和适量纯化水，直至粘稠态，自然冷却后至30-40℃，将其分割成粒径为3-5厘米的球状颗粒，并干燥，自然冷却至室温，即得。

本发明的净水剂中活性成分包括茶粕、改性生物炭、改性硅藻土。茶粕，又称茶籽饼，别名茶麸、茶枯，茶籽饼，是野山茶油果实榨油后剩下的渣。茶粕的蛋白质含量较高，不仅对淤泥少、底质贫瘠的池塘可起到增肥作用；而且水草有促长效果，对虾、蟹幼体无副作用。改性生物炭富含微孔结构，不但可以吸附水质中的杂质，还可以补充土壤的有机物含量。硅藻土是一种硅质沉积岩，具有独特的孔隙结构，体重轻软，孔隙度大，吸附性能强，水产类投放在鱼塘池内水质变清，透气性好，提高水产成活率；改性后的硅藻土包复碳酸钙，加大了硅藻土的空隙骨架，易成型。

由于茶粕细碎，很难形成特定形状，加入此改性生物炭后，改性生物炭作为主要骨架，改性硅藻土能均匀分散，并与茶粕粘结，不易分离析出，对茶粕有进一步固定的作用。三者配伍使用，能高效的吸附水中杂质，使水质变清，透气性好；沉降到水底有起到增加水底土壤费力的作用，有助于水草生长，为水产物提供了天然食物；改善水质的同时，提高水产品成活率和品质。

本发明的净水剂中粘合剂由紫胶、淀粉、果胶、树胶组成。紫胶树脂粘着力强，光泽好，对紫外线稳定，电绝缘性能良好，兼有热塑性和热固性，能溶于醇和碱，耐油、耐酸，对人无毒、无刺激；淀粉是一种多糖，不溶于水、水中分散、60-70℃溶胀的特点，常被用作稀释剂、粘合剂、崩解剂，并可用来制备淀粉浆；果胶，为白色至黄褐色粉末，具有凝胶性，在20倍水中形成黏稠体；树胶，价廉，具有很好的粘连性。四者具有是天然植物提取物，无毒无害，紫胶的热塑性和热固性、淀粉稀释性、果胶凝胶性与树胶粘连性共同作用使得本发明中的何种成分更好的粘合，并且成型性好。

本发明的净水剂中成孔助剂包括碳酸钙、小苏打、果糖、木糖醇、柠檬酸。碳酸钙、小苏打在加热的条件下，会分解出CO₂，是净水剂具有疏松孔径，增强其吸附作用；果糖、木糖醇、柠檬酸可以起到粘合的作用，由于其可以溶于水，在净水剂中的使用过程中，糖、木糖醇、柠檬酸本身溶于水体后所产生的孔径加大本净水剂的吸附作用。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

(1)本发明的净水剂活性成分中添加了茶粕；茶粕具有很高的蛋白质含量，对池塘起到增肥作用；对水草还有促长效果；同时，对虾、蟹幼体无副作用，提高虾苗和培育幼蟹的出塘率；同时作为清塘药物，能自行分解，无毒性残存，对蚯蚓、地老虎和其它害虫有一定杀灭作用。

(2)本发明的净水剂中活性成分包括茶粕、改性生物炭、改性硅藻土；三者配伍使用，成型性好，多孔隙结构和强吸附作用能高效的吸附水中杂质，使水质变清，透气性好；改净水剂吸附杂质后沉降到水底，能够增加水底土壤肥力的作用；改善水质的同时，提高水产品成活率和品质。

(3)本发明的净水剂中粘合剂，使用的是天然植物提取物，紫胶、淀粉、果胶和树胶四者无毒无害，紫胶的热塑性和热固性、淀粉稀释性、果胶凝胶性与树胶粘连性共同作用使得本发明中的何种成分更好的粘合，并且成型性好。

(4)本发明的净水剂中含有成孔助剂，能够进到一步为本发明净水剂疏松孔径，增强其吸附作用。

(5)本发明的净水剂使用的所有原料无毒无害，可降解；本发明的净水剂吸附性强，制备过程简单，可行性高。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，进一步阐述本发明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所用的原料均可从市面上购买。

实施例1

(1)组分：茶粕24kg、改性生物炭(木材、竹子、秸秆和稻壳，其重量比为6:3:2:1)24kg、改性硅藻土12kg、紫胶14kg、淀粉4kg、蜂胶1kg、树胶1kg、碳酸钙8kg、小苏打8kg、果糖1kg、木糖醇2kg、柠檬酸1kg。

(2)制备方法：

1)所述改性生物炭的制备：将木材、竹子、秸秆和稻壳，在粉碎机中粉碎为小于1cm的小段，用0.1mol/L的盐酸浸泡1小时，用0.1mol/L的氢氧化钾中和至pH为6.0，离心出去水分，在80℃的烘箱中烘至上述原料水分为1.5％；转入高温炉，在氮气保护下，于150℃烘制1小时，继续升温至300℃烘制1小时，让其缓慢降温，即得所述改性生物炭；

2)所述改性硅藻土的制备：将12kg硅藻土加入到2L饱和石灰水溶液中，边搅拌边加入2L 0.5mol/L的碳酸钠溶液，加入完毕后继续搅拌1小时，沉降后过滤出去水分，在80℃烘干至水分为4％，得到所述改性硅藻土；

3)混合：将紫胶14kg、淀粉4kg、蜂胶1kg和树胶1kg，边搅拌边加入适量纯化水，缓慢升温至40℃，直至得到浆状物，备用；将茶粕24kg粉碎至小于成200目的细渣，加入改性生物炭24kg、改性硅藻土12kg、碳酸钙8kg、小苏打8kg、果糖1kg、木糖醇2kg和柠檬酸1kg，混合均匀；缓慢升温至60℃，边搅拌下边加入所述粘合剂的浆状物和适量纯化水，直至粘稠态，自然冷却后至30℃，将其分割成粒径为3厘米的球状颗粒，并干燥，自然冷却至室温，即得。

实施例2

(1)组分：茶粕35kg、改性生物炭(木材、竹子、秸秆和稻壳，其重量比为6:3:2:1)20kg、改性硅藻土15kg、紫胶13kg、淀粉4kg、蜂胶2kg、树胶1kg、碳酸钙4.5kg、小苏打4.0kg、果糖0.5kg、木糖醇0.5kg、柠檬酸0.5kg。

(2)制备方法：

1)所述改性生物炭的制备：将木材、竹子、秸秆和稻壳，在粉碎机中粉碎为小于1cm的小段，用0.1mol/L的盐酸浸泡2小时，用0.1mol/L的氢氧化钾中和至pH为6.5，离心出去水分，在90℃的烘箱中烘至上述原料水分为1.8％；转入高温炉，在氮气保护下，于190℃烘制0.7小时，继续升温至400℃烘制0.7小时，让其缓慢降温，即得所述改性生物炭；

2)所述改性硅藻土的制备：将15kg硅藻土加入到3L饱和石灰水溶液中，边搅拌边加入3L体积0.5mol/L的碳酸钠溶液，加入完毕后继续搅拌0.8小时，沉降后过滤出去水分，在90℃烘干至水分为3％，得到所述改性硅藻土；

3)混合：紫胶13kg、淀粉4kg、蜂胶2kg、树胶1kg，边搅拌边加入适量纯化水，缓慢升温至35℃，直至得到浆状物，备用；将茶粕35kg粉碎至小于成200目的细渣，加入改性生物炭20kg、改性硅藻土15kg、碳酸钙4.5kg、小苏打4.0kg、果糖0.5kg、木糖醇0.5kg和柠檬酸0.5kg，混合均匀；缓慢升温至70℃，边搅拌下边加入所述粘合剂的浆状物和适量纯化水，直至粘稠态，自然冷却后至35℃，将其分割成粒径为4厘米的球状颗粒，并干燥，自然冷却至室温，即得。

实施例3

(1)组分：茶粕44kg、改性生物炭(木材、竹子、秸秆和稻壳，其重量比为6:3:2:1)24kg、改性硅藻土12kg、紫胶8kg、淀粉1kg、蜂胶0.5kg、树胶0.5kg、碳酸钙4kg、小苏打4.5kg、果糖0.5kg、木糖醇0.5kg、柠檬酸0.5kg。

(2)制备方法：

1)所述改性生物炭的制备：将木材、竹子、秸秆和稻壳，在粉碎机中粉碎为小于1cm的小段，用0.1mol/L的盐酸浸泡3小时，用0.1mol/L的氢氧化钾中和至pH为7.0，离心出去水分，在100℃的烘箱中烘至上述原料水分为1.6％；转入高温炉，在氮气保护下，于200℃烘制0.5小时，继续升温至500℃烘制0.5小时，让其缓慢降温，即得所述改性生物炭；

2)所述改性硅藻土的制备：将12kg硅藻土加入到4L饱和石灰水溶液中，边搅拌边加入4L 0.5mol/L的碳酸钠溶液，加入完毕后继续搅拌0.5小时，沉降后过滤出去水分，在100℃烘干至水分为4％，得到所述改性硅藻土；

3)混合：将紫胶14kg、淀粉4kg、蜂胶1kg和树胶1kg，边搅拌边加入适量纯化水，缓慢升温至40℃，直至得到浆状物，备用；将茶粕44kg粉碎至小于成200目的细渣，加入改性生物炭24kg、改性硅藻土12kg、碳酸钙4kg、小苏打4.5kg、果糖0.5kg、木糖醇0.5kg和柠檬酸0.5kg，混合均匀；缓慢升温至80℃，边搅拌下边加入所述粘合剂的浆状物和适量纯化水，直至粘稠态，自然冷却后至40℃，将其分割成粒径为5厘米的球状颗粒，并干燥，自然冷却至室温，即得。

下面通过实验证明本净水剂的作用：

实验一：取1000ml四个烧杯，分别加入800ml纯净水，50g泥土，20g沙子，5g氯化铜，5g氯化锌和2滴黑墨水，用玻璃棒搅拌使其浑浊，分别加入如表1所述净水剂，继续搅拌10分钟，静置，观察情况。

表1

通过观察2小时内烧杯中不溶性微粒和颜色变化的情况，实验现象与结果如表2所示；

表2

由上表可看出，本发明的净水剂组2、组3和组4与市售普通净水剂组1相比，30min内有较快的吸附沉降不溶性微粒和有色墨汁的作用，在1h时不溶性微粒几乎沉降完全，2h时实现完全沉降。

实验二：取20L大小的四个鱼缸，采集广西某一养殖场的水体，该水体浑浊、呈浅灰色，略带腥臭味，水面上有漂浮物，水中有悬浮颗粒物。购买40条草鱼鱼苗，长度在10厘米左右，随机分成四组，分别放入上述鱼缸中，氧气供给、饲料投放量一致。再分别加入如表1所述净水剂，观察鱼苗的生长情况。

对比一：通过四周的养殖，每天加入20g的净水剂，观察鱼苗的生存情况，实验结果如表3所示：

表3

由上表可看出，本发明的净水剂组2、组3和组4与市售普通净水剂组1相比，鱼苗死亡率降低，分别是组1的1.6倍、1.8倍和1.8倍；鱼苗的生长速度也相对较快。

对比二：按《中国人民共和国国家标准》GB3838-2002标准中Ⅲ类水体检测标准，每两周测定上述水体的情况，实验结果如表4所示：

表4

由上表可看出，市售普通净水剂组1和本发明的净水剂组2、组3、组4对重金属如铜、锌等均具有较好的沉降效果，对类大肠菌群也有很好的控制作用；但是本发明的净水剂组2、组3和组4与市售普通净水剂组1相比，在溶解氧和化学需氧量的控制方面的作用较为突出，本发明中添加的活性成分能够有效的吸附水体中的还原性污染物，并通过相互作用，降低水体中的还原性污染物的含量。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (6)

1.一种快速净化水产养殖水体的净水剂，其特征在于，所述净水剂按重量百分比包括如下组分：活性成分60-80％、粘合剂10-20％和成孔助剂5-25％；所述活性成分的原料按照重量百分比包括茶粕40-55％、改性生物炭25-40％、改性硅藻土15-25％；所述粘合剂的原料按照重量百分比包括紫胶60-80％、淀粉10-25％、蜂胶5-10％、树胶3-8％；所述成孔助剂的原料按照重量百分比包括碳酸钙30-45％、小苏打35-50％、果糖5-10％、木糖醇5-10％、柠檬酸5-10％。

2.根据权利要求1所述的一种快速净化水产养殖水体的净水剂，其特征在于，所述茶粕是油茶籽提油后的残渣。

3.根据权利要求1所述的一种快速净化水产养殖水体的净水剂，其特征在于，所述改性生物炭的原料为木材、竹子、秸秆和稻壳，按照重量比为6:3:2:1；所述改性生物炭的制备方法：将木材、竹子、秸秆和稻壳按照比例在粉碎机中粉碎为小于1cm的小段，用0.1mol/L的盐酸浸泡1-3小时，用0.1mol/L的氢氧化钾中和至pH为6.0-7.0，离心出去水分，在80-100℃的烘箱中烘至上述原料水分低于2％；转入高温炉，在氮气保护下，于150-200℃烘制0.5-1小时，继续升温至300-500℃烘制0.5-1小时，让其缓慢降温，即得所述改性生物炭。

4.根据权利要求1所述的一种快速净化水产养殖水体的净水剂，其特征在于，所述改性硅藻土的制备方法：将硅藻土加入到2-5倍体积饱和石灰水溶液中，边搅拌边加入2-6倍体积0.5mol/L的碳酸钠溶液，加入完毕后继续减半0.5-1小时，沉降后过滤出去水分，在80-100℃烘干至水分低于5％，得到所述改性硅藻土。

5.根据权利要求1所述的一种快速净化水产养殖水体的净水剂，其特征在于，所述紫胶是紫胶虫分泌出的紫色天然树脂。

6.根据权利要求1所述的一种快速净化水产养殖水体的净水剂的制备方法，其特征在于，所述净水剂的制备方法具体步骤如下所述：

a、将所述紫胶、所述淀粉、所述蜂胶和所述树胶按比例混合，边搅拌边加入适量纯化水，缓慢升温至30-40℃，直至得到浆状物，备用；b、将所述茶粕粉碎小于成200目的细渣，加入所述改性生物炭、所述改性硅藻土和所述成孔助剂，混合均匀；缓慢升温至60-80℃，边搅拌下边加入a中所得浆状物和适量纯化水，直至粘稠态，自然冷却后至30-40℃，将其分割成粒径为3-5厘米的球状颗粒，并干燥，自然冷却至室温，即得。