CN113336293A - 一种高效污水处理剂及其制备方法 - Google Patents

一种高效污水处理剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效污水处理剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚合氯化铝10‑20份、酶剂2‑4份、腐植质6‑12份、破乳剂3‑5份、生长刺激剂2‑3份、浮选剂3‑5份、生物营养剂4‑7份、杀菌剂1‑2份、缓腐阻垢剂3‑6份、大豆低聚肽粉0.5‑1份、羧甲基纤维素钠0.8‑1.4份、甲基丙烯酸十二烷基酯1.2‑1.8份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.3‑0.5份、水50‑80份。所述的高效污水处理剂是经过培养液制备、多种原料混合等步骤制取的。本发明的高效污水处理剂具有无毒性、安全、环保等优点，采用本发明的高效污水处理剂处理污水可以有效提高重金属离子去除率。

Description

一种高效污水处理剂及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及污水处理剂制备技术领域，具体涉及一种高效污水处理剂及其制备方法。
【背景技术】
畜禽粪便既是宝贵的有机肥资源，又是严重的污染源，如不经妥善处理即排入环境，将对地表水、地下水、土壤和空气造成严重的污染，并危及畜禽本身和人体健康。养殖废水中还有较高浓度土霉素、磺胺嘧啶，有研究表明，长期较高浓度的抗生素药物排放可能导致养殖场周围水体、土壤等环境受体中此类药物的残留累积，从而对生态环境与人类健康带来潜在危害，对养殖场污水中存在的抗生素进行有效去除是目前水环境污染治理的热点问题之一，目前絮凝剂或者沉淀药剂对抗生素的去除并没有深入研究，特别是分解此类物质存在一定的难度，絮凝剂要去除此类物质，需要综合利用成分的性质来进行解决。另一方面，各饲料厂和养殖场均普遍采用高铜、高铁、高锌等微量元素添加剂，由于这些金属元素的吸收率和利用率都很低易随粪便排出体外进入环境，已成为我国的一大环境公害。
【发明内容】
本发明提供一种高效污水处理剂及其制备方法，以解决如何提高污水重金属离子去除率的技术问题。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种高效污水处理剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚合氯化铝10-20份、酶剂2-4份、腐植质6-12份、破乳剂3-5份、生长刺激剂2-3份、浮选剂3-5份、生物营养剂4-7份、杀菌剂1-2份、缓腐阻垢剂3-6份、大豆低聚肽粉0.5-1份、羧甲基纤维素钠0.8-1.4份、甲基丙烯酸十二烷基酯1.2-1.8份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.3-0.5份、水50-80份。
进一步地，所述的高效污水处理剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚合氯化铝16份、酶剂3份、腐植质10份、破乳剂4份、生长刺激剂2.8份、浮选剂4份、生物营养剂6份、杀菌剂1.3份、缓腐阻垢剂5份、大豆低聚肽粉0.8份、羧甲基纤维素钠1.1份、甲基丙烯酸十二烷基酯1.7份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.4份、水70份。
进一步地，所述酶剂为三酰基甘油酰基水解酶。
进一步地，所述破乳剂由仲辛基酚聚氧乙烯醚、环氧乙烷按重量比为1:3构成。
进一步地，所述生长刺激剂为硝酸铈。
进一步地，所述浮选剂为二甲基双十二烷基硝酸铵。
进一步地，所述生物营养剂由葡萄糖酸钠、乙二酸钾按重量比为2:5构成。
进一步地，所述杀菌剂由丁二醇、邻苯二酚、三辛烷基叔胺按重量比为4:1:7构成。
进一步地，所述缓腐阻垢剂为乙二胺四甲叉膦酸。
本发明还提供一种高效污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将腐植质、生长刺激剂、生物营养剂、水混合均匀，在温度为36-40℃下培养4-5h，制得培养液；
S2：将步骤S1制得的培养液用氢氧化钠调节pH为6.8-7.1，加入聚合氯化铝、酶剂、破乳剂、浮选剂、杀菌剂、缓腐阻垢剂、大豆低聚肽粉、羧甲基纤维素钠、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷，在转速为200-300r/min下搅拌15-22min，制得高效污水处理剂。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的大豆低聚肽粉、羧甲基纤维素钠、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷在制备污水处理剂中起到了协同作用，协同提高了重金属离子(铜离子)去除率，这是因为：大豆低聚肽粉具有肽类物质的良好特性，稳定性强且可溶于水，能够与羧甲基纤维素钠络合成丝状络合物，进而提高吸附重金属离子的能力；羧甲基纤维素钠含有多个羟基，具有极强的吸附能力，可以鳌合重金属离子，进而增强处理剂对重金属吸附能力；甲基丙烯酸十二烷基酯，其长烷基侧链具有极强的疏水性，可以通过与大豆低聚肽粉形成多交联点的多孔交联体，进而提高吸附重金属离子的能力；聚醚改性聚二甲基硅氧烷能够改善羧甲基纤维素钠和大豆低聚肽粉的分子间的应力，提高处理剂组分在使用过程中快速分散在污水中，增加吸附能力；本发明在大豆低聚肽粉、羧甲基纤维素钠、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷相互配合下，协同提高了污水中的重金属离子(铜离子)去除率。
(2)采用本发明制得的污水处理剂处理污水，重金属离子(铜离子)去除率达99.1％以上，应用效果好。
(3)本发明的高效污水处理剂具有无毒性、安全、环保等优点，可大力推广应用。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
所述的高效污水处理剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚合氯化铝10-20份、酶剂2-4份、腐植质6-12份、破乳剂3-5份、生长刺激剂2-3份、浮选剂3-5份、生物营养剂4-7份、杀菌剂1-2份、缓腐阻垢剂3-6份、大豆低聚肽粉0.5-1份、羧甲基纤维素钠0.8-1.4份、甲基丙烯酸十二烷基酯1.2-1.8份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.3-0.5份、水50-80份；
所述酶剂为三酰基甘油酰基水解酶；
所述破乳剂由仲辛基酚聚氧乙烯醚、环氧乙烷按重量比为1:3构成；
所述生长刺激剂为硝酸铈；
所述浮选剂为二甲基双十二烷基硝酸铵；
所述生物营养剂由葡萄糖酸钠、乙二酸钾按重量比为2:5构成；
所述杀菌剂由丁二醇、邻苯二酚、三辛烷基叔胺按重量比为4:1:7构成；
所述缓腐阻垢剂为乙二胺四甲叉膦酸；
所述的高效污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将腐植质、生长刺激剂、生物营养剂、水混合均匀，在温度为36-40℃下培养4-5h，制得培养液；
S2：将步骤S1制得的培养液用氢氧化钠调节pH为6.8-7.1，加入聚合氯化铝、酶剂、破乳剂、浮选剂、杀菌剂、缓腐阻垢剂、大豆低聚肽粉、羧甲基纤维素钠、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷，在转速为200-300r/min下搅拌15-22min，制得高效污水处理剂。
下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种高效污水处理剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚合氯化铝11份、酶剂2份、腐植质7份、破乳剂3份、生长刺激剂2份、浮选剂3份、生物营养剂4份、杀菌剂1份、缓腐阻垢剂3份、大豆低聚肽粉0.6份、羧甲基纤维素钠0.8份、甲基丙烯酸十二烷基酯1.3份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.3份、水52份；
所述酶剂为三酰基甘油酰基水解酶；
所述破乳剂由仲辛基酚聚氧乙烯醚、环氧乙烷按重量比为1:3构成；
所述生长刺激剂为硝酸铈；
所述浮选剂为二甲基双十二烷基硝酸铵；
所述生物营养剂由葡萄糖酸钠、乙二酸钾按重量比为2:5构成；
所述杀菌剂由丁二醇、邻苯二酚、三辛烷基叔胺按重量比为4:1:7构成；
所述缓腐阻垢剂为乙二胺四甲叉膦酸；
所述的高效污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将腐植质、生长刺激剂、生物营养剂、水混合均匀，在温度为36℃下培养5h，制得培养液；
S2：将步骤S1制得的培养液用氢氧化钠调节pH为6.8，加入聚合氯化铝、酶剂、破乳剂、浮选剂、杀菌剂、缓腐阻垢剂、大豆低聚肽粉、羧甲基纤维素钠、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷，在转速为200r/min下搅拌22min，制得高效污水处理剂。
实施例2
一种高效污水处理剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚合氯化铝16份、酶剂3份、腐植质10份、破乳剂4份、生长刺激剂2.8份、浮选剂4份、生物营养剂6份、杀菌剂1.3份、缓腐阻垢剂5份、大豆低聚肽粉0.8份、羧甲基纤维素钠1.1份、甲基丙烯酸十二烷基酯1.7份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.4份、水70份；
所述酶剂为三酰基甘油酰基水解酶；
所述破乳剂由仲辛基酚聚氧乙烯醚、环氧乙烷按重量比为1:3构成；
所述生长刺激剂为硝酸铈；
所述浮选剂为二甲基双十二烷基硝酸铵；
所述生物营养剂由葡萄糖酸钠、乙二酸钾按重量比为2:5构成；
所述杀菌剂由丁二醇、邻苯二酚、三辛烷基叔胺按重量比为4:1:7构成；
所述缓腐阻垢剂为乙二胺四甲叉膦酸；
所述的高效污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将腐植质、生长刺激剂、生物营养剂、水混合均匀，在温度为38℃下培养4h，制得培养液；
S2：将步骤S1制得的培养液用氢氧化钠调节pH为7，加入聚合氯化铝、酶剂、破乳剂、浮选剂、杀菌剂、缓腐阻垢剂、大豆低聚肽粉、羧甲基纤维素钠、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷，在转速为300r/min下搅拌16min，制得高效污水处理剂。
实施例3
一种高效污水处理剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚合氯化铝18份、酶剂4份、腐植质11份、破乳剂5份、生长刺激剂3份、浮选剂4份、生物营养剂7份、杀菌剂2份、缓腐阻垢剂6份、大豆低聚肽粉1份、羧甲基纤维素钠1.2份、甲基丙烯酸十二烷基酯1.8份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.5份、水76份；
所述酶剂为三酰基甘油酰基水解酶；
所述破乳剂由仲辛基酚聚氧乙烯醚、环氧乙烷按重量比为1:3构成；
所述生长刺激剂为硝酸铈；
所述浮选剂为二甲基双十二烷基硝酸铵；
所述生物营养剂由葡萄糖酸钠、乙二酸钾按重量比为2:5构成；
所述杀菌剂由丁二醇、邻苯二酚、三辛烷基叔胺按重量比为4:1:7构成；
所述缓腐阻垢剂为乙二胺四甲叉膦酸；
所述的高效污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将腐植质、生长刺激剂、生物营养剂、水混合均匀，在温度为40℃下培养4h，制得培养液；
S2：将步骤S1制得的培养液用氢氧化钠调节pH为6.9，加入聚合氯化铝、酶剂、破乳剂、浮选剂、杀菌剂、缓腐阻垢剂、大豆低聚肽粉、羧甲基纤维素钠、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷，在转速为300r/min下搅拌17min，制得高效污水处理剂。
对比例1
与实施例2的制备污水处理剂工艺基本相同，唯有不同的是制备污水处理剂的原料中缺少大豆低聚肽粉、羧甲基纤维素钠、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
对比例2
与实施例2的制备污水处理剂工艺基本相同，唯有不同的是制备污水处理剂的原料中缺少大豆低聚肽粉。
对比例3
与实施例2的制备污水处理剂工艺基本相同，唯有不同的是制备污水处理剂的原料中缺少羧甲基纤维素钠。
对比例4
与实施例2的制备污水处理剂工艺基本相同，唯有不同的是制备污水处理剂的原料中缺少甲基丙烯酸十二烷基酯。
对比例5
与实施例2的制备污水处理剂工艺基本相同，唯有不同的是制备污水处理剂的原料中缺少聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
采用实施例1-3和对比例1-5制得的污水处理剂对广西某污水进行处理试验，通过原子火焰吸收光谱仪测试重金属(铜离子)离子去除率，结果如下表所示。
Figure BDA0003110737560000091
由上表可知：(1)由实施例1-3的重金属离子(铜离子)去除率数据可见，采用本发明制得的污水处理剂处理广西某污水，重金属离子(铜离子)去除率达99.1％以上，说明采用本发明制得的污水处理剂可以高效去除污水中的重金属离子。
(2)由实施例2和对比例1-5的重金属离子(铜离子)去除率数据，可以计算得出大豆低聚肽粉、羧甲基纤维素钠、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷一起使用时产生的重金属离子(铜离子)去除率的效果值比大豆低聚肽粉、羧甲基纤维素钠、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷分别单独使用时叠加产生的重金属离子(铜离子)去除率的效果值提高的百分数＝14.9％，该值大于10％，说明了大豆低聚肽粉、羧甲基纤维素钠、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷在制备污水处理剂中起到了协同作用，协同提高了重金属离子(铜离子)去除率，这是因为：
1)大豆低聚肽粉具有肽类物质的良好特性，稳定性强且可溶于水，能够与羧甲基纤维素钠络合成丝状络合物，进而提高吸附重金属离子的能力。
2)羧甲基纤维素钠含有多个羟基，具有极强的吸附能力，可以鳌合重金属离子，进而增强处理剂对重金属吸附能力。
3)甲基丙烯酸十二烷基酯，其长烷基侧链具有极强的疏水性，可以通过与大豆低聚肽粉形成多交联点的多孔交联体，进而提高吸附重金属离子的能力。
4)聚醚改性聚二甲基硅氧烷能够改善羧甲基纤维素钠和大豆低聚肽粉的分子间的应力，提高处理剂组分在使用过程中快速分散在污水中，增加吸附能力。
5)本发明在大豆低聚肽粉、羧甲基纤维素钠、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷相互配合下，协同提高了污水中的重金属离子(铜离子)去除率。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种高效污水处理剂，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：聚合氯化铝10-20份、酶剂2-4份、腐植质6-12份、破乳剂3-5份、生长刺激剂2-3份、浮选剂3-5份、生物营养剂4-7份、杀菌剂1-2份、缓腐阻垢剂3-6份、大豆低聚肽粉0.5-1份、羧甲基纤维素钠0.8-1.4份、甲基丙烯酸十二烷基酯1.2-1.8份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.3-0.5份、水50-80份。
2.根据权利要求1所述的高效污水处理剂，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：聚合氯化铝16份、酶剂3份、腐植质10份、破乳剂4份、生长刺激剂2.8份、浮选剂4份、生物营养剂6份、杀菌剂1.3份、缓腐阻垢剂5份、大豆低聚肽粉0.8份、羧甲基纤维素钠1.1份、甲基丙烯酸十二烷基酯1.7份、聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.4份、水70份。
3.根据权利要求1或2所述的高效污水处理剂，其特征在于，所述酶剂为三酰基甘油酰基水解酶。
4.根据权利要求1或2所述的高效污水处理剂，其特征在于，所述破乳剂由仲辛基酚聚氧乙烯醚、环氧乙烷按重量比为1:3构成。
5.根据权利要求1或2所述的高效污水处理剂，其特征在于，所述生长刺激剂为硝酸铈。
6.根据权利要求1或2所述的高效污水处理剂，其特征在于，所述浮选剂为二甲基双十二烷基硝酸铵。
7.根据权利要求1或2所述的高效污水处理剂，其特征在于，所述生物营养剂由葡萄糖酸钠、乙二酸钾按重量比为2:5构成。
8.根据权利要求1或2所述的高效污水处理剂，其特征在于，所述杀菌剂由丁二醇、邻苯二酚、三辛烷基叔胺按重量比为4:1:7构成。
9.根据权利要求1或2所述的高效污水处理剂，其特征在于，所述缓腐阻垢剂为乙二胺四甲叉膦酸。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的高效污水处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将腐植质、生长刺激剂、生物营养剂、水混合均匀，在温度为36-40℃下培养4-5h，制得培养液；
S2：将步骤S1制得的培养液用氢氧化钠调节pH为6.8-7.1，加入聚合氯化铝、酶剂、破乳剂、浮选剂、杀菌剂、缓腐阻垢剂、大豆低聚肽粉、羧甲基纤维素钠、甲基丙烯酸十二烷基酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷，在转速为200-300r/min下搅拌15-22min，制得高效污水处理剂。
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