CN108585221A - 一种多功能环保型污水处理复合药剂及其制备方法、应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能环保型污水处理复合药剂及其制备方法、应用。本发明的多功能环保型污水处理复合药剂由以下重量配比的药剂组分中的两种或三种组成：复合絮凝剂50‑85份、复合氧化剂10‑35份、复合酶5‑15份。本发明的复合药剂可广泛用于处理食品加工、生物制药、生活、养殖、工业化工等不同浓度的污水，快速有效的去除污水中的悬浮物、COD、BOD、有毒有害物质等；本发明的污水处理复合药剂生物降解度高，无二次污染，廉价易购，处理后的污水可直接清洁化排放或者循环利用，同步实现污泥减量化及资源化利用，具有经济环保、绿色高效、适用性广、功能性强的特点。

Description

一种多功能环保型污水处理复合药剂及其制备方法、应用

技术领域

本发明涉及一种多功能环保型污水处理复合药剂及其制备、应用，属于水处理与环境工程领域。

背景技术

我国的经济在近些年得到了快速的发展，但与此同时也对环境造成了一定的污染，为了保护生态环境，我国积极的倡导节能减排，并且在污染物的处理上给予了足够的重视。在全球的水资源日益紧缺的形势下，对于污水的处理就显得尤为重要。将污水进行处理之后，可以对其进行循环使用，为我国的生产减少水资源的消耗。水处理技术利用相关的技术手段对污水进行净化，使其可以继续使用，所以水处理技术在我国未来的发展中具有广阔的发展前景。

污水的种类较多，包括了来自石油、电力、化工、核工业、煤炭、冶金、水泥、造纸、卷烟、制药、啤酒、邮电、民航、铁路、银行、酒店、宾馆、商场、家庭、机关、学校、城镇等等各个行业的废水。由于来自各行业的污水浓度与排放物的含量不同，导致用于污水处理的药剂其成分各不相同。现有的污水处理药剂基本都是通过在市场购买不同成分的单一化学药剂混合配制，再按照不同时段将其投放至污水中处理；由于大多数化学药剂功能性比较单一，在处理污水的过程中，只注重污水的排放指标，处理药剂絮凝沉降后生成新的有毒有害物及药剂的生物降解问题无法解决，导致大量污泥的形成，对环境产生二次污染，无法实现沉降污泥的无害资源化利用。

在当前国内污水处理药剂及其技术范围内，没有高效的药剂或者技术来解决不同污水经处理后实现清洁化排放或循环利用，工业化工等领域的沉降污泥中含有大量的有害物质，对环境的二次污染不断加剧。因此，如何解决污水清洁循环利用，使絮凝沉降的污泥减量化、无害化、资源化成为当前水处理与环境安全的重大技术难题。

为此，开发多功能环保型污水处理药剂，并按照不同行业污水排放的工艺技术条件进行应用，是解决上述问题的主要途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种污水处理复合药剂，解决现有的污水处理药剂作用单一、无法实现生物降解、容易造成二次污染、无法实现沉降污泥的无害资源化利用等问题，本发明提高的该复合药剂在应用时，可以采用药剂组分复配使用的方式，还可以将药剂组分分别使用，具有生物降解度高、无二次污染、廉价易购、处理后的污水可直接清洁化排放或者循环利用、同步实现污泥减量化及资源化利用具有经济环保、绿色高效、功能强大、适用性广的特点。

本发明另一个目的在于提供上述多功能环保型污水处理复合药剂的制备方法和应用方式。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多功能环保型污水处理复合药剂，由以下重量配比的药剂组分中的两种或三种组成：复合絮凝剂50-85份、复合氧化剂10-35份、复合酶5-15份；其中，复合絮凝剂由以下重量份的原料组成：聚合硫酸铁5-20份、线型高分子聚丙烯酰胺10-30份、60-80目碳化稻壳粉10-30份、羟基乙叉二膦酸2-10份、铝酸钠2-10份、羧甲基淀粉钠5-10份、硅酸钠5-10 份、500-600目膨润土2-10份、100-300目海泡石粉2-10份、葡萄糖酸钠2-5份、纤维素1-5份、壳聚糖1-10份、氢氧化钙1-5份、蒸馏水2-10份；复合氧化剂由以下重量份的原料组成：过氧碳酸钠20-48份，过氧化脲50-79份、氨基乙醇磷酸0.5-1.0份、皮考啉酸0.5-1.0份；复合酶由以下重量份的原料组成：漆酶30-75份，过氧化氢酶10-25份，淀粉酶5-15份、乙二胺四乙酸二钠5-15份、甘油5-15份。

所述多功能环保型污水处理复合药剂的药剂组分优选的重量配比为：复合絮凝剂70份、复合氧化剂20份、复合酶10份。

所述复合絮凝剂的组成原料其优选的重量份数为：聚合硫酸铁12份、线型高分子聚丙烯酰胺19份、60-80目碳化稻壳粉14份、羟基乙叉二膦酸5份、铝酸钠7份、羧甲基淀粉钠7份、硅酸钠6份、500-600目膨润土6份、100-300目海泡石粉8份、葡萄糖酸钠3份、纤维素3份、壳聚糖5份、氢氧化钙2份、蒸馏水3份。

所述复合氧化剂的组成原料其优选的重量份数为：过氧碳酸钠42.5份、过氧化脲56.5份、氨基乙醇磷酸0.5份、皮考啉酸0.5份。

所述复合酶的组成原料其优选的重量份数为：漆酶60份、过氧化氢酶15份、淀粉酶10份、乙二胺四乙酸二钠7份、甘油8份。

本发明的多功能环保型污水处理复合药剂其制备方法包括如下步骤：

（1）复合絮凝剂制备：准备高温高剪切反应釜，接通电源，注入蒸馏水升温至200-300℃形成高温气雾，将聚合硫酸铁、线型高分子聚丙烯酰胺、铝酸钠、硅酸钠、60-80目碳化稻壳粉、羟基乙叉二膦酸、500-600目膨润土、100-300目海泡石粉、氢氧化钙依次按重量投料，开启搅拌，进行混合反应，均匀搅拌40-60min，搅拌过程中逐步降温冷却至45℃；在反应釜中加入羧甲基淀粉钠、葡萄糖酸钠、纤维素、壳聚糖，均匀搅拌20-30min，搅拌过程中逐步冷却降温至30℃，制得复合絮凝剂，分装保存备用；

（2）复合氧化剂制备：

a、将过氧碳酸钠与氨基乙醇磷酸在密闭控温玻璃反应罐中缓慢搅拌反应，保持温度为8-10℃，反应时间为20-30min；

b、将过氧化脲与皮考啉酸在密闭控温玻璃反应罐中缓慢搅拌反应，保持温度为2-8℃，反应时间为20-30min；

c、将a、b两步骤反应获得产物在常温下混合搅拌10-20min，制得复合氧化剂，分装保存备用；

（3）复合酶制备：将甘油、乙二胺四乙酸二钠送入磁力搅拌器，在80-105℃均匀搅拌50-80min，缓慢降温至20-30℃，将漆酶、过氧化氢酶、淀粉酶依次加入磁力搅拌器，均匀搅拌10-25min，逐步降温至环境温度，制得复合酶，在0℃条件下分装保存备用；

（4）将复合絮凝剂、复合氧化剂、复合酶中的两种或三种混合均匀，低温干燥，获得多功能环保型污水处理复合药剂。

本发明的多功能环保型污水处理复合药剂应用于水处理相关领域，根据水体污染浓度与污染程度用于处理各行业产生的污水/废水。本发明的多功能环保型污水处理复合药剂在应用时，既可以按上述技术方案，以所述原料分别制备复合絮凝剂、复合氧化剂、复合酶三种药剂组分，按照所述重量配比复配使用，或将制备的任意两种药剂组分复配使用，具体的应用方式可以是如下几种：

（1）按本发明技术方案将复合絮凝剂、复合氧化剂、复合酶三种药剂组分复配，应用于高浓度、高污染、处理难度高的工业化工、食品加工、生物制药、电镀行业、养殖、生活排污、医院、矿山、建筑等各种污水/废水的处理及污泥减量化、污泥无害化、污泥资源化利用；

（2）将所述复合絮凝剂、复合氧化剂复配，应用于工业化工、养殖废水、景观、湖泊、河道污染治理；

（3）将所述复合氧化剂、复合酶复配，应用于一般食品加工业有机废水处理、屠宰废水处理；

（4）将所述复合絮凝剂、复合酶复配，应用于轻度有机废水及化工废水处理。

更进一步的，在应用时，还可以将所述复合絮凝剂、复合氧化剂、复合酶三种组分分别使用。

按本发明技术方案制得的多功能环保型污水处理复合药剂在应用时，可据水体污染浓度与污染程度，经本领域技术人员可以知晓的技术手段，获得最佳的各药剂组分的重量配比。按上述第（1）中应用方式处理污水，复配后药剂的用量范围为5-10mg/L；按上述第（2）-（4）种应用方式处理污水，复配后药剂的用量为10-20mg/L；药剂的具体用量可以通过滴定的方法来确定，参考步骤如下：

（1）先将药剂按照要求稀释，制备成标准溶液；

（2）取一定量的待处理污水样品，分别用本发明制备的药剂做滴定，得出初步的评价；

（3）滴定前，可能需要先调节pH值等，甚至可能需要对原水进行稀释；

（4）从开始出现效果时的用量起，开始设置平行组；

（5）药剂有其整体复合使用与拆分联合使用及拆分单独使用的较佳用量，当添加量超过一定程度后，再增加用量，去污效果不会增加；确定较佳用量后，依据实验数据确定最终用量。

针对本发明技术方案制得的多功能环保型污水处理复合药剂，表1给出了其适用范围及参考用量（按药剂质量：待处理水质量计），具体用量可由本领域技术人员通过实验确定

。

本发明的多功能环保型污水处理复合药剂各组分的技术原理说明如下。

1、复合絮凝剂：

（1）本发明的复合絮凝剂由聚合硫酸铁、线型高分子聚丙烯酰胺、铝酸钠、羧甲基淀粉钠、硅酸钠、碳化稻壳粉、羟基乙叉二膦酸、膨润土、海泡石粉、葡萄糖酸钠、纤维素、壳聚糖、氢氧化钙、蒸馏水组成，相互组合后，其作用原理为化学絮凝加物理絮凝结合。化学絮凝是多种单组分絮凝剂通离子或者分子间的化学反应，形成大分子量的共聚复合物，这样既克服了单一絮凝剂的不足，也充分发挥了多种絮凝剂的协同作用产生显著的增效互补作用；粒子以明确的化学结构凝集，并由于彼此的化学反应造成胶质粒子的不稳定状态。物理絮凝则是由于存在双电层及某些物理因素，当加入与胶体粒子具有不同电性的离子溶液时，会发生凝结作用；当发生凝结作用时，胶体粒子必失去稳定作用或发生电性中和，不稳定的胶体粒子再互相碰撞而形成较大的颗粒；当加入絮凝剂时，它会离子化，并与离子表面形成价键，为克服离子彼此间的排斥力，絮凝剂会由于搅拌及布朗运动而使得粒子间产生碰撞，当粒子逐渐接近时，氢键及范德华力促使粒子结成更大的颗粒；碰撞一旦开始，粒子便经由不同的物理化学作用而开始凝集，较大颗粒粒子从水中分离而沉降；

（2）复合絮凝剂用在表面吸附水：污泥属于凝胶，是由絮状的胶体颗粒集合而成，污泥的胶体颗粒很小，与其体积相比表面积很大，由于表面张力的作用吸附的水分也就很多；胶体颗粒带有相同性质的电荷，相互排斥，妨碍颗粒的聚集、长大，而保持稳定状态，因而表面吸附水用普通的浓缩或脱水方法去除比较困难，只有加入能起混凝作用的电解质，使胶体颗粒的电荷得到中和后，颗粒呈不稳定状态，黏附在一起，最后沉降下来，颗粒增大后其比表面积减小，表面张力随之降低，表面吸附水也随之从胶体颗粒上脱离；

（3）复合絮凝剂用在间隙水是指污泥颗粒包围着的游离水分，它并不与污泥颗粒直接结合，因而很容易分离，只需在浓缩池中控制适当的停留时间，利用重力作用，就能将其分离出来；间隙水一般要占污泥中总含水量的65%～85%，这部分水就是污泥浓缩的主要对象；

（4）复合絮凝剂用在毛细结合水，污泥由高度密集的细小固体颗粒组成，在固体颗粒接触表面上，由于毛细力的作用，形成毛细结合水，毛细结合水约占污泥中总含水量的15%～25%；由于毛细水和污泥颗粒之间的结合力较强，浓缩作用不能将毛细结合水分离，本发明的复合絮凝剂可促进污泥颗粒与金属盐离子发生反应，降低毛细水和污泥颗粒之间的结合力，从而去除这部分水分，实现污泥减量化；

（5）复合絮凝剂用在内部结合水：普通絮凝剂内部结合水是指包含在污泥中微生物细胞体内的水分，它的含量与污泥中微生物细胞体所占的比例有关，一般初沉污泥内部结合水较少，二沉污泥中内部结合水较多，这种内部结合水与固体结合得很紧密，使用机械方法去除这部分水是行不通的。

本发明的复合絮凝剂是污水中有益微生物良好的培养基，在污泥沉降过后，在好氧菌与兼氧菌的作用下进行生物分解，当微生物大量摄取污泥中的养分后，并通过复合絮凝剂的渗透作用对细菌脱水，破坏细胞膜，使细胞液渗出，由内部结合水变为外部液体。内部结合水的含量不多，内部结合水和表面吸附水一起只占污泥中总含水量的10%左右，实现污泥减量与污泥脱水。

2、复合氧化剂

（1）本发明复合氧化剂由过氧碳酸钠、过氧化脲、氨基乙醇磷酸、皮考啉酸组成；各组分原料均属于无毒无害，对环境有积极的促进作用；

（2）过氧碳酸钠外观为白色结晶或结晶性粉末，遇潮可释出氧气，属强氧化剂，过氧碳酸钠是过氧化氢与碳酸钠的加成化合物，主要用作漂白剂和氧化剂，以及化工、造纸、纺织、染整、食品、医药、卫生等部门的去污剂、清洗剂、杀菌剂，其他的用途与过硼酸钠似，可代替过硼酸钠以节约硼盐；过碳酸钠溶于水能用于产生H₂O₂，常温下是一种无色的液体，它难电离，易分解，作为一种经典化工产品，工业上早在一百多年前便开始生产。随着社会需求的增长，尤其是生态环境保护的需要，过氧化氢近年来更受人们的青睐，并被称为“绿色氧化剂”。由于过氧碳酸钠无味、无毒，冷水中易于溶解，去污力强，溶于水后能放出氧而起到漂白杀菌等多种功效；

（3）过氧化脲在医药和制药工业上可用作一种高效、安全、方便的固体消毒剂，亦可用水溶液，与双氧水、过氧乙酸比较，具有明显的杀菌力强、杀菌谱广，使用浓度低，不留残毒等优点，还可抑制细菌与霉菌生长，残留无刺激，在癌症治疗中用于抗肝腹水等。在日化工业中，过氧化脲可用作人及动物毛发的漂白剂、拉直剂、烫发、染发的中和剂，特别是在牙膏中添加后，能起到一般牙膏所起不到的作用，减少牙斑和细菌，减少牙周疾病和龋齿，同时能使牙齿釉质变硬，对龋齿产生很强的抑制作用；此外，过氧化脲可以作为漂白剂应用于中性洗涤剂；在农业和养殖业中，过氧化脲在水产养殖业中可用于鱼塘增氧剂、消毒剂和翻塘缺氧时的急救剂，还可作小家禽饲料消毒供氧剂，还可用作水果、蔬菜的富氧催熟剂；在纺织造纸工业中，过氧化脲可用于棉花、羊毛、人造丝、亚麻纤维的漂白剂，聚酰胺纤维的柔软剂、抗静电剂和脱色剂，还用于造纸业作漂白剂，矿石浮选改良剂等。

3、复合酶：

（1）本发明的复合酶由漆酶、过氧化氢酶、淀粉酶、乙二胺四乙酸二钠、甘油组成，组分中的酶原料为安全高效的生物材料，对环境中的重金属具有钝化、固化、矿质化的作用，同时在水处理过程中，既可以净化水质，又可以加速污染物的降解；

（2）漆酶是一种含四个铜离子的多酚氧化酶（ρ-二元酚氧化酶，EC1.10.3.2），属于铜蓝氧化酶，以单体糖蛋白的形式存在；漆酶存在菇、菌及植物中，亦可存活于空气中，其发生反应后唯一的产物就是水，因此本质上是一种环保型酵素；漆酶独特的催化特性使其在生物检测中有广泛的应用，作为高效的生物检测器而成为底物、辅酶、抑制剂等成分分析的有效工具和手段；漆酶是一种铜蛋白质，蓝色，分子量约12万，含4原子铜，漆酶可以氧化多酚物质，促进苯酚和二元胺的甲氧基取代，氧化几乎所有具有ρ-多酚相似结构的底物；另外，一些真菌漆酶还能氧化一元酚如甲酚及抗坏血酸等；漆酶最早发现于漆树的分泌物中，并存在于多种高等植物的细胞壁中，如茶叶的嫩芽。高等植物来源的漆酶相对于真菌漆酶报道较少，实际应用于生产的漆酶主要来源于细菌、真菌，大多数真菌分泌漆酶。国内外的主要生产菌种为白腐真菌（white-rot fungi），国内对漆酶的应用研究主要集中在分解木质素、纸浆漂白、染料废水脱色、降解环境中有毒物质等方面；苯酚和芳香胺类是构成环境污染的主要物质，而漆酶有很强的降解酚类化合物的能力，将其固定在有机凝胶载体上，能够从悬浮液中除去水体本身具有的和外界混入的芳香族化合物。当起始酚类浓度为40mgl的时候，用朱红栓菌所产漆酶能去除水体40%的酚类物质，在偶氮对苯乙基噻唑啉（ABTS）存在的情况下能去除70%的酚类物质；漆酶的作用底物经过氧化耦合作用产生的沉淀在工业废水中是不溶的，这有利于酚类物质的彻底去除；

（3）本发明的复合酶，酶活性最强，酶促反应速度最大，在适宜的温度范围内，温度每升高10℃，酶促反应速度可以相应提高1～2倍；最适温度在10-50℃，最适pH范围内pH4-9；可以将污水作为酶的激活剂包括：①无机阳离子，如钠离子、钾离子、铜离子、钙离子等；②无机阴离子，如氯离子、溴离子、碘离子、硫酸盐离子磷酸盐离子等；③有机化合物，如维生素C、半胱氨酸、还原性谷胱甘肽等对重金属离子、一氧化碳、硫化氢、氢氰酸、氟化物、碘化乙酸、生物碱、染料、对-氯汞苯甲酸、二异丙基氟磷酸、乙二胺四乙酸、表面活性剂等具有降低毒害及酶促分解作用。

本发明的有益技术效果：本发明的多功能环保型污水处理复合药剂是由复合絮凝剂、复合氧化剂、复合酶中的两种以上的组分复配而成，可广泛用于产生自食品加工、生物制药、生活、养殖、化工等领域不同浓度的污水/废水的处理，快速有效的去除污水/废水中的悬浮物、COD、BOD、有毒有害物质等；该污水处理复合药剂适用于现有的水处理的工艺与设施条件，可按照水污染的程度、污水浓度的不同进行应用；该污水处理复合药剂既可以将三种药剂组分复配后整体投放使用，又可以按药剂组分拆分使用的优点；该污水处理复合药剂还具有生物降解度高，无二次污染，廉价易购，处理后的污水清洁化排放或者循环利用，同步实现污泥减量化及资源化利用，具有经济环保、绿色高效的特点。

附图说明

图1为实施例5中，复合药剂在该化工厂应用时适用的工艺流程。图2-1为吸光度对六价铬浓度的标准曲线图。图2-2为吸光度对镍离子浓度的标准曲线图。图3为复合药剂添加后的处理流程示意图。图4为第一天污泥镜检图。图5为第三天污泥镜检图。图6为第一天污泥沉降曲线。图7为第二天污泥沉降曲线。图8为第三天污泥沉降曲线。图9为BOD-污泥负荷与SVI值之间的关系。图10为三天的污泥沉降曲线对比图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

实施例1采用以下步骤制备本发明的多功能环保型污水处理复合药剂：

1、复合絮凝剂制备：

（1）准备如下重量份的原料：聚合硫酸铁12公斤、线型高分子聚丙烯酰胺19公斤、60-80目碳化稻壳粉14公斤、羟基乙叉二膦酸5公斤、铝酸钠7公斤、羧甲基淀粉钠7公斤、硅酸钠6公斤、500-600目膨润土6公斤、100-300目海泡石粉8公斤、葡萄糖酸钠3公斤、纤维素3公斤、壳聚糖5公斤、氢氧化钙2公斤、蒸馏水3公斤；

（2）准备高温高剪切反应釜，接通电源，注入蒸馏水升温至200-300℃形成高温气雾，将聚合硫酸铁、线型高分子聚丙烯酰胺、铝酸钠、硅酸钠、60-80目碳化稻壳粉、羟基乙叉二膦酸、500-600目膨润土、100-300目海泡石粉、氢氧化钙依次按重量投料，开启搅拌，进行混合反应，均匀搅拌40-60min，搅拌过程中逐步降温冷却至45℃；在反应釜中加入羧甲基淀粉钠、葡萄糖酸钠、纤维素、壳聚糖，均匀搅拌20-30min，搅拌过程中逐步冷却降温至30℃，制得复合絮凝剂，分装保存备用；

2、复合氧化剂制备：

（1）准备如下重量份的原料：过氧碳酸钠42.5公斤、过氧化脲56.5公斤、氨基乙醇磷酸0.5公斤、皮考啉酸0.5公斤；

（2）制备步骤：

a、将过氧碳酸钠与氨基乙醇磷酸在密闭控温玻璃反应罐中缓慢搅拌反应，保持温度为8-10℃，反应时间为20-30min；

b、将过氧化脲与皮考啉酸在密闭控温玻璃反应罐中缓慢搅拌反应，保持温度为2-8℃，反应时间为20-30min；

c、将a、b两步骤反应获得产物在常温下混合搅拌10-20min，制得复合氧化剂，分装保存备用；

3、复合酶制备：

（1）准备如下重量份的原料：漆酶60公斤、过氧化氢酶15公斤、淀粉酶10公斤、乙二胺四乙酸二钠7公斤、甘油8公斤

（2）制备步骤：将甘油、乙二胺四乙酸二钠送入磁力搅拌器，在80-105℃均匀搅拌50-80min，缓慢降温至20-30℃，将漆酶、过氧化氢酶、淀粉酶依次加入磁力搅拌器，均匀搅拌10-25min，逐步降温至环境温度，制得复合酶，在0℃条件下分装保存备用；

4、多功能环保型污水处理复合药剂复配：取上述制得的复合絮凝剂70公斤、复合氧化剂20公斤、复合酶10公斤混合均匀，采用干热循环风干机进行干燥，进风口温度90℃，出风口温度65℃，循环干燥2-3小时；当复合药剂的含水量小于8%时，停止干燥循环获得多功能环保型污水处理复合药剂。

实施例2采用以下步骤制备本发明的多功能环保型污水处理复合药剂：

1、复合絮凝剂制备：

（1）准备如下重量份的原料：聚合硫酸铁19公斤、线型高分子聚丙烯酰胺26公斤、60-80目碳化稻壳粉27公斤、羟基乙叉二膦酸2公斤、铝酸钠2公斤、羧甲基淀粉钠5公斤、硅酸钠5公斤、500-600目膨润土2公斤、100-300目海泡石粉2公斤、葡萄糖酸钠2公斤、纤维素1公斤、壳聚糖1公斤、氢氧化钙1公斤、蒸馏水5公斤；

（2）准备高温高剪切反应釜，接通电源，注入蒸馏水升温至200-300℃形成高温气雾，将聚合硫酸铁、线型高分子聚丙烯酰胺、铝酸钠、硅酸钠、60-80目碳化稻壳粉、羟基乙叉二膦酸、500-600目膨润土、100-300目海泡石粉、氢氧化钙依次按重量投料，开启搅拌，进行混合反应，均匀搅拌40-60min，搅拌过程中逐步降温冷却至45℃；在反应釜中加入羧甲基淀粉钠、葡萄糖酸钠、纤维素、壳聚糖，均匀搅拌20-30min，搅拌过程中逐步冷却降温至30℃，制得复合絮凝剂，分装保存备用；

2、复合氧化剂制备：

（1）准备如下重量份的原料：过氧碳酸钠20公斤、过氧化脲78公斤、氨基乙醇磷酸1公斤、皮考啉酸1公斤；

（2）制备步骤：

a、将过氧碳酸钠与氨基乙醇磷酸在密闭控温玻璃反应罐中缓慢搅拌反应，保持温度为8-10℃，反应时间为20-30min；

b、将过氧化脲与皮考啉酸在密闭控温玻璃反应罐中缓慢搅拌反应，保持温度为2-8℃，反应时间为20-30min；

c、将a、b两步骤反应获得产物在常温下混合搅拌10-20min，制得复合氧化剂，分装保存备用；

3、复合酶制备：

（1）准备如下重量份的原料：漆酶75公斤、过氧化氢酶10公斤、淀粉酶5公斤、乙二胺四乙酸二钠5公斤、甘油5公斤；

（2）制备步骤：将甘油、乙二胺四乙酸二钠送入磁力搅拌器，在80-105℃均匀搅拌50-80min，缓慢降温至20-30℃，将漆酶、过氧化氢酶、淀粉酶依次加入磁力搅拌器，均匀搅拌10-25min，逐步降温至环境温度，制得复合酶，在0℃条件下分装保存备用；

4、多功能环保型污水处理复合药剂复配：取上述制得的复合絮凝剂85公斤、复合氧化剂10公斤、复合酶5公斤混合均匀，采用干热循环风干机进行干燥，进风口温度90℃，出风口温度65℃，循环干燥2-3小时；当复合药剂的含水量小于8%时，停止干燥循环获得多功能环保型污水处理复合药剂。

实施例3采用以下步骤制备本发明的多功能环保型污水处理复合药剂：

1、复合絮凝剂制备：

（1）准备如下重量份的原料：聚合硫酸铁5公斤、线型高分子聚丙烯酰胺10公斤、60-80目碳化稻壳粉10公斤、羟基乙叉二膦酸7公斤、铝酸钠6公斤、羧甲基淀粉钠8公斤、硅酸钠8公斤、500-600目膨润土9公斤、100-300目海泡石粉6公斤、葡萄糖酸钠5公斤、纤维素5公斤、壳聚糖8公斤、氢氧化钙5公斤、蒸馏水8公斤；

（2）准备高温高剪切反应釜，接通电源，注入蒸馏水升温至200-300℃形成高温气雾，将聚合硫酸铁、线型高分子聚丙烯酰胺、铝酸钠、硅酸钠、60-80目碳化稻壳粉、羟基乙叉二膦酸、500-600目膨润土、100-300目海泡石粉、氢氧化钙依次按重量投料，开启搅拌，进行混合反应，均匀搅拌40-60min，搅拌过程中逐步降温冷却至45℃；在反应釜中加入羧甲基淀粉钠、葡萄糖酸钠、纤维素、壳聚糖，均匀搅拌20-30min，搅拌过程中逐步冷却降温至30℃，制得复合絮凝剂，分装保存备用；

2、复合氧化剂制备：

（1）准备如下重量份的原料：过氧碳酸钠48公斤、过氧化脲50公斤、氨基乙醇磷酸1公斤、皮考啉酸1公斤；

（2）制备步骤：

a、将过氧碳酸钠与氨基乙醇磷酸在密闭控温玻璃反应罐中缓慢搅拌反应，保持温度为8-10℃，反应时间为20-30min；

b、将过氧化脲与皮考啉酸在密闭控温玻璃反应罐中缓慢搅拌反应，保持温度为2-8℃，反应时间为20-30min；

c、将a、b两步骤反应获得产物在常温下混合搅拌10-20min，制得复合氧化剂，分装保存备用；

3、复合酶制备：

（1）准备如下重量份的原料：漆酶30公斤、过氧化氢酶25公斤、淀粉酶15公斤、乙二胺四乙酸二钠15公斤、甘油15公斤；

（2）制备步骤：将甘油、乙二胺四乙酸二钠送入磁力搅拌器，在80-105℃均匀搅拌50-80min，缓慢降温至20-30℃，将漆酶、过氧化氢酶、淀粉酶依次加入磁力搅拌器，均匀搅拌10-25min，逐步降温至环境温度，制得复合酶，在0℃条件下分装保存备用；

4、多功能环保型污水处理复合药剂复配：取上述制得的复合絮凝剂50公斤、复合氧化剂35公斤、复合酶15公斤混合均匀，采用干热循环风干机进行干燥，进风口温度90℃，出风口温度65℃，循环干燥2-3小时；当复合药剂的含水量小于8%时，停止干燥循环获得多功能环保型污水处理复合药剂。

实施例4本发明多功能环保型污水处理复合药剂在处理养猪场污水中的应用实例。

（1）污水来源及排污企业情况：广东阳江某养殖场，该养殖场污水主要为尿液、部分粪水、养殖生产生活水，日排放量为300立方米，该养殖场具体污染物情况见表2。

（2）该养殖场采用MBR工艺进行污水处理；在养殖场现场，将本发明实施例3制备的复合絮凝剂、复合氧化剂按照重量比65-85:15-35混合复配后添加至加药箱，复配后的药剂与污水的质量比为1:10000，反应时间为22.5分钟，反应结束后，在出水口取样，实测处理后的污水的污染物情况；处理前后污水污染物指标对比数据见表3。

（3）处理后的污水以一定流量进入沉淀槽进行泥水分离，上清液汇入排放口至当地环保要求的水处理接纳系统，污泥进入污泥浓缩反应槽；根据该污泥的性质，往该槽添加实施例2制备的复合絮凝剂+复合酶，复合絮凝剂与复合酶按照重量比10:1混合，污泥与混合后药剂的质量比为1:500；添加后，污泥迅速干化，将混合均匀的污泥用提升泵泵入污泥干化池，干化池分为三层，最底部为细砂、中部为粗砂、上部为鹅卵石重力脱水，将污泥进行进一步的压缩、固化，污泥含水率在30%以下时，作为有机肥料直接出售。

应用效果：采用上述处理方式，该养殖场污水的COD去除率达到97%，BOD去除率达到99.9%以上，SS去除率达到99.99%以上，NH₃-N去除率达100%，TP去除率达到99.99%以上，粪大肠菌与蛔虫去除率100%。

实施例5本发明多功能环保型污水处理复合药剂在湖北某化工科技有限公司处理化工高浓度废水试验。

1、排污企业情况：湖北某化工科技有限公司是一家集有机化工研究、项目开发、化工中间体生产、销售于一体的中型高新技术民营企业，该企业化工拥有年产20000吨亚磷酸三乙酯、年产7000吨亚磷酸三甲酯、年产1600吨乙基膦酸二乙酯；年产1600吨甲基膦酸二甲酯、年产20000吨三氯化磷、年产2000吨联苯二氯苄、年产1000吨4，6-二氯嘧啶、年产20000吨精胺、年产28000吨甲基氯化物等9条主要化工原料生产线；由于有机磷化工的扩大生产和广泛使用，其生产过程中产生的高浓度有毒有机废水量大，污染重。

2、目的：将本发明的复合药剂调成适当的浓度，通过实验室模拟找出药剂的最佳投加量，用于本次污水处理试验。

3、原理：当水中污染物主要呈胶体状态（或乳化状态）时，投加本发明的复合药剂使其脱稳凝聚、氧化、酶催化。药剂的最佳投加量是指达到既定水质目标的最小絮凝剂投加剂量，对污水絮凝剂处理具有重要的技术经济意义，一般根据实验室模拟以及现场相结合的方式确定最佳投加量，本次试验在现场采样进行。

4、药剂的配制：按照本发明实施例1分别制备复合絮凝剂、复合氧化剂、复合酶，再按以下准备试验药剂：

（1）复合絮凝剂溶液：先向1000ml烧杯中加入500ml水，称取0.1g复合絮凝剂缓慢加入水中，搅拌半小时至溶解，待复合絮凝剂完全溶解后，加水定容至1000ml；

（2）复合氧化剂：向1000ml烧杯中加入500ml水，称取0.01g复合氧化剂缓慢加入水中，搅拌半小时至溶解；

（3）复合酶：称取0.01g复合酶放入500ml烧杯中，加入500ml水搅拌至充分溶解；

（4）现场石灰水配制：称取10g熟石灰放入1000ml烧杯中加入1000ml水搅拌至呈乳浊液。

5、IC出水的模拟配制：由于目前污泥池中污泥已经加过很多药剂，从IC罐5m处取出污泥，将其中的颗粒污泥沉淀去除，再将污泥中加入水调制SV=15%（接近IC出水的Sv）。

6、药剂加入方法

（1）复合絮凝剂的加入方法：量取上述步骤4（1）制备得到的复合絮凝剂溶液，加入烧杯中，搅拌20s左右；

（2）复合氧化剂与复合酶加入方法 ：量取步骤4（2）制备得到的一定量的复合氧化剂与步骤4（3）制备得到的复合酶，与上述步骤4（1）制备得到的复合絮凝剂1%溶液，共同依次加入烧杯中，搅拌30s左右；

（3）现场石灰水加入方法：量取一定量10%石灰水加入烧杯中，搅拌10s左右。

7、确定药剂的加入量

（1）确定的加入量：准备250ml烧杯7个，分别取200ml 污水加入7个烧杯中，药剂的加入量及实验结果见表4

（2）确定复合絮凝剂与复合氧化剂加入量：准备250ml烧杯7个，分别取200ml 污水加入7个烧杯中，药剂的加入量及实验结果见表5。

（3）确定现场石灰水的加入量：准备250ml烧杯6个，分别取200ml 污水加入6个烧杯中，药剂的加入量及实验结果见表6。

8、与前几次实验对比分析对比后，在不加石灰水，完全使用实施例1步骤4制得的多功能环保型污水处理复合药剂进行污水处理，处理效果见表7。

经试验分析，实施例1步骤4制得的多功能环保型污水处理复合药剂在该化工厂应用时，适用的工艺流程如图1所示。

实施例6本发明多功能环保型污水处理复合药剂与市场其他污水处理药剂处理电镀废水效果对比试验。

1.1 试验项目及流程：试验取深圳某电镀工业园的工业废水，按照本发明实施例1步骤4制得的多功能环保型污水处理复合药剂（下称复合药剂）作为实际试剂的处理方法，并测量其进出水的 COD 值确定其去除有机物的效果，找出最佳的操作参数。本试验主要解决COD的去除率及重金属六价铬、镍离子在污水中的去除效果。污水中的铜、锌、金、银等物质，依据现代技术具有回收价值，在本试验中不予详细叙述，不作为本试验的主要目的。

试验均采用烧杯进行，取废水于烧杯中，分别用硫酸和氢氧化钠改变废水的pH 值并加入相应的复合药剂进行氧化还原破络及酶催化反应；置于六联搅拌器下搅拌，改变反应时间；出水取上清液调节 pH 值至 10.2-10.5 并加入少量硫化钠(硫化钠投量按照已有工艺取200mg/L)，反应约20min后加入复合药剂进行混凝沉淀；出水测定 COD 值，确定最佳工艺条件；工艺条件确定后，测量重金属含量。

1.2 废水来源及组成：试验用电镀废水水样取自深圳某电镀工业园电镀车间生产排放废水，该工业园共有五十多个车电镀车间，日排放电镀废水约3000m³，包括五金镀、塑胶镀、线路板等；车间的金属镀种包括铜、镍、锌、铬、金、银等。镀镍包括镍、化学镍等。工业园有较多的线路板电镀生产车间，排放的废水中络合铜浓度很高，排入废水处理站调节池后其中的络合剂又与其他镀种废水中的铜、镍等金属离子形成极为稳定的络合物，从而大大增加了废水处理难度。

工业园内每个生产车间废水均设有三个排水管，含氰废水、含铬废水、酸碱综合废水三种废水分质排放，含氰废水即碱性氰化镀铜生产废水，含铬废水即镀铬、铬活化生产废水，其它镀种漂洗水及前处理水均排入酸碱综合废水，三种废水主要离子构成见表8。

除此之外，废水中还含有较多量的有机污染物，这些污染物造成了废水的COD污染，据现场多次测定，废水的COD值约在300-900mg/L之间。

1.3 试验方法及仪器药剂：本试验主要采用的废水水质监测仪器及方法见下表。

2.1 六价铬的测定

（1）测定原理：酸性溶液中，Cr⁶⁺与二苯碳酞二肼反应，生成紫红色产物，其最大吸收波长为540nm，可用分光光度法测定其浓度，本法最低检出浓度为 0.004 mg/L；

（2）标准曲线的绘制：在 100mL容量瓶中分别加入0.20、0.40、0.60、0.80、1.00mL的100mg/L 六价铬标准溶液，加入0.50 mL(1+1)H₂SO₄、0.50mL(1+1)H₃PO₄和4.0mL的0.2g/100mL二苯碳酞二肼溶液，定容，得到0.20、0.40、0.60、0.80、1.00mg/L标准溶液，用1cm比色皿在540nm处分光，吸光度对六价铬浓度的标准曲线如图 2-1所示；

（3）测定方法

因水样中加入还原性物质亚硫酸氢钠，而水样中过量残余的还原剂对六价铬的测定结果具有明显的干扰，应予以掩蔽消除。同时，六价铬还原后水样变为蓝绿色，水样色度对测定结果也有明显的干扰，也应消除其干扰。六价铬测定步骤如下：

①取50mL水样两份，置于50mL比色管中，一份水样中加入4mL显色剂作为待测水样，另一份水样中加入4mL丙酮作为空白样，混匀；

②5min后，加入(1+1)硫酸溶液1mL，摇匀；

③5-10min后，于540 nm 波长处，用1 cm比色皿，以水为参比，测定吸光度；

④扣除空白样的吸光度，从标准曲线上查得待测水样的六价铬离子浓度。

2.2 镍离子的测定

（1）测定原理：在氨性溶液中，有氧化剂碘存在时，镍与丁二铜肟作用，生成摩尔比为1：4的酒红色络合物，该络合物在440nm及530nm处有两个吸收峰，为消除柠檬酸铵的干扰，可取灵敏度较弱的530nm处，采用分光光度法测定其浓度，本法最低检出浓度为0.1mg/L；

（2）标准曲线的绘制：在100mL容量瓶中分别加入4.00、8.00、12.00、16.00、20.00mL的100mg/L镍标准溶液，得到4.00、8.00、12.00、16.00、20.00mg/L标准溶液；取上述标准溶液5mL加入25mL具塞比色管中，分别加50%柠檬酸铵2mL及0.03mol/L碘溶液0.5mL加水至20mL摇匀，加入0.5%丁二铜肟2.0 mL、5%EDTA 二钠2.0mL，加水至刻度，摇匀；此时水中的铜离子浓度为 0.80、1.60、2.40、3.20、4.00 mg/L。静置 10 min 后测定其吸光度；吸光度对镍离子浓度的标准曲线见图 2-2；

（3）测定方法

①取水样1-10mL置于25mL带塞比色管中，调其pH至中性，然后按照以上标准曲线显色步骤进行测量；

②在标准曲线上查得镍离子的数值。

2.3 COD及锌铬的测定

（1）COD采用重铬酸钾法测定，即在强酸性溶液中，用一定量的重铬酸钾氧化水样中的还原性物质，过量的重铬酸件以试亚铁灵作为指示剂，用硫酸亚铁铵回滴，根据硫酸亚铁铵的消耗量计算其化学需氧量；

（2）锌及总铬的测定采用火焰原子吸收法，其空心阴极灯发射出来的特征波长的光，通过原子化系统产生的样本蒸气，被蒸气中元素的基态原子所吸收，测量其吸光度便可测量其样本中的浓度。

3复合药剂用量及处理效果

3.1复合药剂投入剂量：20ppm-200ppm

3.2根据絮凝物的形成状态和处理水的透明度来决定增减投剂量（投剂量参考下表）。

3.3复合药剂与其它污水处理产品性能对比

3.4复合药剂添加处理流程示意图（仅用于说明复合药剂添加后的混合方式）

3.5与常规污水处理药剂的处理对比

3.5.1反应时间试验

（1）药剂投放pH值范围：pH值=6-9

（2）固定药剂条件：A为复合药剂100ppm；B为聚合氯化铝500ppm+PAM6ppm+电镀工业园委托院校自行研究开发的絮凝剂35ppm

3.5.2复合药剂试验结果见下表

3.6复合药剂加量与重金属去除率试验

3.6.1固定条件如下：

（1）pH值6-9；

（2）搅拌沉降时间为3min；

（3）污水原水中重金属六价铬、镍离子平均含量为3.2mg/l

3.6.2投放复合药剂处理重金属的试验结果见下表

实施例7采用本发明的多功能环保型污水处理复合药剂处理污水时，污泥进行好氧活性污泥培养试验确定药剂在污泥中的生物降解及对微生物的作用，从而确定本发明药剂的环保性。

1、试验目标：对DO、污泥负荷、污泥泥龄、处理效率的测定及计算，利用本发明药剂处理后的污水中的污泥作为微生物营养源，并对活性污泥法的起动及运行掌握，包括接种、培菌、驯化及日常运行的过程。

2、仪器及设备

1）仪器：生化反应器（8L）1个，曝气系统1套，溶解氧测定仪1台，电子天平1台，量杯（3L）1个，消解罐数2个，布氏漏斗1个，显微镜 1台；

2）试剂：选用本发明药剂作为营养源，其他选用乙酸钠、重铬酸钾、硫酸-硫酸银催化剂、硫酸亚铁铵，试亚铁灵指示液；

3、实验原理：活性污泥法就是利用悬浮在水中的活性污泥，在微生物生长有利的环境下和污水充分接触，对废水中的有机物、营养元素(N、P)和某些无机毒物产生吸附、氧化分解而使废水得到净化的方法。

4、实验步骤

1）活性污泥指标的测定：取城市生活污水处理厂曝气池的活性污泥，测定MLSS，SV₃₀，SVI并镜检；

2）小型间歇式活性污泥反应器的准备：3L反应器1个，曝气系统一套，用本发明的药剂处理模拟废水，模拟废水的配制营养液自配，营养液组成如下：葡萄糖(C₆H₁₂O₆·H₂O)11.5095 g/L，乙酸钠（CH₃COONa） 15.3775 g/L，酵母菌提取物 5.7545 g/L，NH₄Cl 5.4245g/L，K₂HPO₄ 1.321 g/L，KH₂PO₄0.4255 g/L，中微量元素 0.0932 g/L；将以上物质先在500ml自来水中溶解，最后加水定容至1L；

3）接种：向反应器中加入适量的活性污泥菌种（MLSS为3g/L）；

4）培养：配制污泥培养营养液，COD值自选，加入到活性污泥菌种（可以是活性污泥自然形成的微生物为菌种群，即活性污泥本身就具有天然微生物量）中，该菌种包含活性污泥中自然形成的微生物及外源性添加的微生物，外源性添加主要为硝化细菌、反硝化细菌、芽孢杆菌、光合菌等；反应器中加水至体积为3L，进行培养；计算负荷，溶解氧值自定（第一天）；

5）测定活性污泥指标及有机物去除率，沉淀，排水1.5L（或排泥维持MLSS稳定），加入营养液1.5L（COD值自选），曝气，溶解氧自定（第二天）；测定活性污泥指标及有机物去除率（第三天）；

6）维持MLSS稳定（3g/L），不发生污泥膨胀，测定实际污泥增长量，计算污泥泥龄；

5、数据处理与镜检：

固定条件：SV_30min，取样体积为100ml，指第一天到第三天的固定条件

a、污泥指数SVI，污泥指数全称污泥容积指数，是指曝气池混合液经30min静沉后，1g干污泥所占的容积(单位为mL/g)；

b、表14、表15、表18中的V指水样体积，本试验为100ML；

c、本试验中，硫酸亚铁铵是在定量分析中用作标定重铬酸钾溶液的标准物质。

1）第一天

原水（添加营养液后）COD（经测定）为406.7mg/L；污泥及滤纸的总重量1.03g；烘干滤纸的质量为0.504g坩埚14.3325g；坩埚及残余物14.5318g。

培养第一天污泥镜检结果如图4。从图中可见，污泥均匀分散视野范围内，污泥之间相互粘结，呈现菌胶团状，活性污泥在菌胶团之间摆动鞭毛游动，游动之时吃有机物，游动速度较快，体积变大，改变观察区域，不同形状的微生物都在进食。

2）第二天

①烘干滤纸的质量为0.49g；污泥及滤纸的总重量0.76g；

②硫酸亚铁铵浓度测定C_{硫酸亚铁铵}=0.0535M

③COD的测定结果：原水（经过一天碳化）COD为95.87mg/L，原水（添加营养液后）COD（经测定）为432.3mg/L。

3）第三天

①烘干滤纸的质量为0.49g；污泥及滤纸的总重量0.78g；

②硫酸亚铁铵浓度测定结果：C_{硫酸亚铁铵}=0.0578M

所以空白用量为17.28ml；水样16.7ml。

第三天镜检结果如图5所示，其中，左图微生物为累枝虫，右图微生物为盖纤虫。镜检可见，微生物在菌胶团之间游动，但是图5左边的微生物体积巨大，体内的两个核（形如液泡）也在运动，前进进食。

6、数据处理及结论

MLSS和MLVSS代表的是污泥浓度的宏观指标，不能完全代表污泥中具有活性的微生物的浓度；但其测定方便，且可以满足评价污泥量的工程要求，作为设计参数。

对于特定污水处理系统，MLVSS/MLSS相对稳定，生活污水系统一般为0.7-0.8；该值太低说明污泥活性较差（PACT法和白土活性污泥法等投料活性污泥法例外）。

当BOD-污泥负荷介于0.5~1.5kg/（kgMLSS□d）之间时，SVI值突出最高，污泥沉降效果不佳。因此，应避免采用这一区段的BOD-污泥负荷。N_S<0.5，在阴影范围内属于一半负荷区。

按照重铬酸钾法，采用以下公式计算COD去除率：

COD=（17.28－16.7）×0.0578×8000/5=53.64mg/L；

COD去除率=（432.3-53.64）×100%=87.6%。

计算污泥泥污泥龄一般在5-20天，上述计算值在允许范围内，试验方案合理。

7、微生物在处理水中的指示作用：通常情况下，微生物在处理水中出现及其指示作用见表20。

从图5的镜检图可见出现了累枝虫、盖纤虫，说明活性污泥正常，出水水质好，本试验比较成功。

8、三天污泥沉降曲线对比如图10所示。

9、本发明的药剂生物降解性、生物利用度原理与环保性结论。

（1）生物降解作用：生物降解是引起有机污染物分解的最重要的环境过程之一。水环境中化合物的生物降解依赖于微生物通过酶催化反应分解有机物。当微生物代谢时，一些有机污染物作为食物源提供能量和提供细胞生长所需的碳；另一些有机物，不能作为微生物的唯一碳源和能源，必须由另外的化合物提供。因此，有机物生物降解存在两种代谢模式即生长代谢(Growth metabolism)和共代谢(Cometabolism)。

a生长代谢：许多有毒物质可以像天然有机化合物那样作为微生物的生长基质。只要用这些有毒物质作为微生物培养的唯一碳源便可鉴定是否属生长代谢。在生长代谢过程中微生物可对有毒物质进行较彻底的降解或矿化，因而是解毒生长基质去毒效应和相当快的生长基质代谢意味着与那些不能用这种方法降解的化合物相比，对环境威胁小。

由于生长基质和生长浓度均随时间而变化，因而其动力学表达式相当复杂。现用Monod方程是用来描述当化合物作为唯一碳源时，化合物的降解速率：

－dc/dt=（1/Y）·（dB/dt）=（μ_max/Y）·（BC/Ks+c）

式中：c为污染物浓度，B为细菌浓度，Y为消耗一个单位碳所产生的生物量；μ_max为最大的比生长速率；Ks为半饱和常数，即在最大比生长速率μ_max一半时的基质浓度。

Monod方程式在实验中已成功地应用于唯一碳源的基质转化速率，而不论细菌菌株是单一种还是天然的混合的种群。在本试验过程中采用不同来源的菌株（该菌种包含活性污泥中自然形成的微生物种群及外源性添加的微生物，外源性添加主要为硝化细菌、反硝化细菌、芽孢杆菌杆菌、光合菌等。以本发明药剂处理后的污泥中的有机物作碳源进行生物降解。分析菌株生长的情况和药剂处理后的污泥中有机物的转化速率，可以得到Monod方程中的各种参数：μ_max=0.37h－1，Ks=2.17μmol/L(0.716mg/L)，Y=4.1×1010cell/μmol(1.2×1011cell/mg)。

Monod方程是非线性的，但是在污染物浓度很低时，即Ks>>c，则式可简化为：

－dc/dt=K_b2·B·c’，式中：K_b2为二级生物降解速率常数，K_b2=μ_max /Y·Ks。

本发明药剂在实验室内用不同浓度(0.0273-0.33μmol/L)的药剂进行试验测得速率常数为(2.6±0.7) ×10-12L/(cell·h)，而与按上述参数值计算出的μ_max/(Y·Ks)值4.16×10-12L/(cell·h)相差一倍。

一个天然微生物群落总是从大量各式各样的有机碎屑物质中获取能量并降解它们。即使当合成的化合物与天然基质的性质相近，连同合成化合物在内是作为一个整体被微生物降解。通常应用简单的一级动力学方程表示：－dc/dt=K_b·c，式中K_b为一级生物降解速率常数。

b共代谢：某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源，必须有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时，该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。它在那些难降解的化合物代谢过程中起着重要作用，展示了通过几种微生物的一系列共代谢作用，可使某些特殊有机污染物彻底降解的可能性。微生物共代谢的动力学明显不同于生长代谢的动力学，共代谢没有滞后期，降解速度一般比完全驯化的生长代谢慢。共代谢并不提供微生物体任何能量，不影响种群多少。共代谢速率直接与微生物种群的多少成正比，微生物催化水解反应的二级速率定律：－dc/dt=K_b2·B·c。

由于微生物种群不依赖于共代谢速率，因而生物降解速率常数可以用K_b=K_b2·B表示，从而使其简化为一级动力学方程。

用上述的二级生物降解的速率常数值时，需要估计细菌种群的多少，不同技术的细菌计数可能使结果发生高达几个数量级的变化，因此根据用于计算K_b2的同一方法来估计B值是重要的。

（2）药剂生物降解实验室试验：按照国家有机-无机物生物降解试验标准及要求，本发明药剂在实验室条件下进行了降解试验，具体结果如下：

A、快速降解期：第一天时，本发明的药剂生物降解度即达到80%，能是因为药剂的强极性和活性污泥及微生物吸附在一起而造成；

B、相对稳定期：从第二天起，一直到第7天，生物降解处于相对稳定期，降解度基本保持在 85%左右；

C、降解完成期：两周后，生物降解度上升并保持在 90%以上；在第18天时，生物降解度第一次达到 95%以上，之后几天，基本保持在 98%以上；到第21天时，生物降解度达到 99%。表明本发明药剂具有良好的生物降解性能。

10、试验结论：本发明的多功能环保型污水处理复合药剂通过以上培育污泥微生物试验与实验室降解试验，结果表明本发明的药剂无毒无害，具有很好的生物利用度与生物降解性。

在本发明的实施例中，在其他污水领域的应用在此不再赘述。以上实施例用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改进、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.一种多功能环保型污水处理复合药剂，其特征在于，该污水处理复合药剂由以下重量配比的组分中的两种或三种组成：复合絮凝剂50-85份、复合氧化剂10-35份、复合酶5-15份；其中，复合絮凝剂由以下重量份的原料组成：聚合硫酸铁5-20份、线型高分子聚丙烯酰胺10-30份、60-80目碳化稻壳粉10-30份、羟基乙叉二膦酸2-10份、铝酸钠2-10份、羧甲基淀粉钠5-10份、硅酸钠5-10 份、500-600目膨润土2-10份、100-300目海泡石粉2-10份、葡萄糖酸钠2-5份、纤维素1-5份、壳聚糖1-10份、氢氧化钙1-5份、蒸馏水2-10份；复合氧化剂由以下重量份的原料组成：过氧碳酸钠20-48份，过氧化脲50-79份、氨基乙醇磷酸0.5-1.0份、皮考啉酸0.5-1.0份；复合酶由以下重量份的原料组成：漆酶30-75份，过氧化氢酶10-25份，淀粉酶5-15份、乙二胺四乙酸二钠5-15份、甘油5-15份。

2.根据权利要求1所述的污水处理复合药剂，其特征在于，所述药剂组分的重量配比为：复合絮凝剂70份、复合氧化剂20份、复合酶10份。

3.根据权利要求1或2所述的污水处理复合药剂，其特征在于，所述复合絮凝剂由以下重量份的原料组成：聚合硫酸铁12份、线型高分子聚丙烯酰胺19份、60-80目碳化稻壳粉14份、羟基乙叉二膦酸5份、铝酸钠7份、羧甲基淀粉钠7份、硅酸钠6份、500-600目膨润土6份、100-300目海泡石粉8份、葡萄糖酸钠3份、纤维素3份、壳聚糖5份、氢氧化钙2份、蒸馏水3份。

4.根据权利要求1或2所述的污水处理复合药剂，其特征在于，所述复合氧化剂由以下重量份的原料组成：过氧碳酸钠42.5份、过氧化脲56.5份、氨基乙醇磷酸0.5份、皮考啉酸0.5份。

5.根据权利要求1或2所述的污水处理复合药剂，其特征在于，所述复合酶由以下重量份的原料组成：漆酶60份、过氧化氢酶15份、淀粉酶10份、乙二胺四乙酸二钠7份、甘油8份。

6.一种权利要求1所述的污水处理复合药剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）复合絮凝剂制备：准备高温高剪切反应釜，接通电源，注入蒸馏水升温至200-300℃形成高温气雾，将聚合硫酸铁、线型高分子聚丙烯酰胺、铝酸钠、硅酸钠、60-80目碳化稻壳粉、羟基乙叉二膦酸、500-600目膨润土、100-300目海泡石粉、氢氧化钙依次按重量投料，开启搅拌，进行混合反应，均匀搅拌40-60min，搅拌过程中逐步降温冷却至45℃；在反应釜中加入羧甲基淀粉钠、葡萄糖酸钠、纤维素、壳聚糖，均匀搅拌20-30min，搅拌过程中逐步冷却降温至30℃，制得复合絮凝剂，分装保存备用；

（2）复合氧化剂制备：

a、将过氧碳酸钠与氨基乙醇磷酸在密闭控温玻璃反应罐中缓慢搅拌反应，保持温度为8-10℃，反应时间为20-30min；

b、将过氧化脲与皮考啉酸在密闭控温玻璃反应罐中缓慢搅拌反应，保持温度为2-8℃，反应时间为20-30min；

c、将a、b两步骤反应获得产物在常温下混合搅拌10-20min，制得复合氧化剂，分装保存备用；

（3）复合酶制备：将甘油、乙二胺四乙酸二钠送入磁力搅拌器，在80-105℃均匀搅拌50-80min，缓慢降温至20-30℃，将漆酶、过氧化氢酶、淀粉酶依次加入磁力搅拌器，均匀搅拌10-25min，逐步降温至环境温度，制得复合酶，在0℃条件下分装保存备用；

（4）将复合絮凝剂、复合氧化剂、复合酶中的两种或三种混合均匀，低温干燥，获得多功能环保型污水处理复合药剂。

7.一种权利要求1所述的污水处理复合药剂的应用方法，其特征在于，其应用方式是如下四种：

（1）将所述复合絮凝剂、复合氧化剂、复合酶复配使用，应用于高浓度、高污染、处理难度高的来自工业化工、食品加工、生物制药、电镀行业、养殖、生活排污、医院、矿山、建筑的废水处理及污泥减量化、污泥无害化、污泥资源化利用；

（2）将所述复合絮凝剂、复合氧化剂复配使用，应用于工业化工、养殖废水、景观、湖泊、河道污染治理；

（3）将所述复合氧化剂、复合酶复配使用，应用于一般食品加工业的有机废水处理、屠宰废水处理；

（4）将所述复合絮凝剂、复合酶复配使用，应用于轻度有机废水及化工废水处理。

8.一种污水处理复合药剂，其特征在于，该复合药剂为复合絮凝剂，由以下重量份的原料组成：聚合硫酸铁5-20份、线型高分子聚丙烯酰胺10-30份、60-80目碳化稻壳粉10-30份、羟基乙叉二膦酸2-10份、铝酸钠2-10份、羧甲基淀粉钠5-10份、硅酸钠5-10 份、500-600目膨润土2-10份、100-300目海泡石粉2-10份、葡萄糖酸钠2-5份、纤维素1-5份、壳聚糖1-10份、氢氧化钙1-5份、蒸馏水2-10份。

9.一种污水处理复合药剂，其特征在于，该复合药剂为复合氧化剂，由以下重量份的原料组成：过氧碳酸钠20-48份，过氧化脲50-79份、氨基乙醇磷酸0.5-1.0份、皮考啉酸0.5-1.0份。

10.一种污水处理复合药剂，其特征在于，该复合药剂为复合酶，由以下重量份的原料组成：漆酶30-75份，过氧化氢酶10-25份，淀粉酶5-15份、乙二胺四乙酸二钠5-15份、甘油5-15份。