CN115231682A - 一种水产养殖净水剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及水产养殖的领域，尤其是涉及一种水产养殖净水剂及制备方法。一种水产养殖净水剂，包括以下重量份的原料混合而成：过一硫酸氢钾10‑40份；无水硫酸钠25‑70份；氯化钠5‑15份；表面活性剂5‑10份；发泡剂包括无水柠檬酸5‑15份和碳酸盐2‑6份。净水剂在沉降的过程中，由于碳酸盐分解产生气泡，增加净水剂受到的浮力，因此净水剂的沉降速度降低，由此减小净水剂对池塘水体净化效果不均匀的可能性。通过本申请的制备方法，把发泡剂内嵌在其它原料中混合制成圆柱颗粒状，减小净水剂在空气中受潮的可能性。由于净水剂分解过程中，发泡剂外漏在水体中，在净水剂的临界面上产生气泡，因此增加净水剂受到的浮力。
Description
技术领域
本申请涉及水产养殖的领域，尤其是涉及一种水产养殖净水剂及制备方法。
背景技术
为了方便捕获水产物，人们通常采用水产养殖。然而，在养殖过程中，在池塘中投入的有机肥，以及水产物的粪便和残饵等，这些物质分解产生一些氨氮、亚硝酸盐、沼气等有害物质；池塘中养殖的密度过高，水体自身的降解能力有限，水质经常出现，如黑水、臭水、浓绿水和倒藻等各种情况，会造成池塘水体的富营养化。
为此养殖业主会在池塘水体中投放净水剂，来减轻水体的富营养化。净水剂为粉末状或片状。净水剂能够补充水体中缺乏的氧，同时能够氧化氨氮、亚盐、硫化氢等危害物质，降解倒藻、水华条件下释放的藻毒素，使水质变的更为清爽。
针对上述中的相关技术，在净水剂投入池塘水体时，粉末状的净水剂，净水剂颗粒小，净水剂在外间容易受潮而失去效果；且粉末状的净水剂密度小，由于水的浮力，粉末状的净化机浮在池塘的上层，池塘上层得到较好的净化效果，而中下层净化的效果差。
净水剂为片状，净水剂颗粒大，净水在外界不易受潮，然而片状的净水剂密度大，净水剂在池塘水体中下沉的速度快，池塘下层得到了较好的净化效果，而上中层的净化效果差。
综上所述，现有的净水剂由于自身的密度，净化剂在池塘水体中不能均匀沉降，因此净水剂对池塘水体净化的的效果不均匀。
发明内容
为了减小净水剂对池塘水体净化效果的不均匀性，本申请提供一种一种水产养殖净水剂及制备方法。
第一方面，本申请提供的一种水产养殖净水剂，采用如下的技术方案：
一种水产养殖净水剂，包括以下重量份的原料混合而成：
过一硫酸氢钾10-40份；
无水硫酸钠25-70份；
氯化钠5-15份；
表面活性剂5-10份；
发泡剂，所述发泡剂包括无水柠檬酸5-15份和碳酸盐2-6份。
通过采用上述技术方案，把净水剂投入到池塘水体后，净水剂在沉降的过程中，由于净水剂分解，净水剂中的发泡剂分解产生气体，在净水剂的表面产生气泡，因此增加净水剂受到的浮力，净水剂的沉降速度降低，进而净水剂在沉降的过程中，增加净水剂对净水剂周围水体的净化效果，由此减小净水剂对池塘水体净化效果不均匀的可能性。
净水剂进入池塘水体后，净水剂中过一硫酸氢钾在水体中发生链式反应，不断产生新生态氧、次氯酸、自由羟基和过氧化氢，由于产生的物质可以破坏微生物的结构与氧化有机物、氨氮和亚盐等危害鱼类健康的物质，因此净水剂可以杀死微生物和氧化有害物质，进而减小池塘水体的富营养化，增加水质的清爽效果。
可选的，所述碳酸盐为碳酸银。
通过采用上述技术方案，由于碳酸银中的银离子，与过一硫酸氢钾作用，一方面能逐步产生硫酸根自由基，另一方面能促进体系中的过硫酸根离子维持相对较平缓的速度产生硫酸根自由基，使得硫酸根自由基的利用效率增加，因此能够提高池塘中化学需氧量的去除率。
可选的，发泡剂为核壳结构，无水柠檬酸包裹碳酸盐，以碳酸盐为内核，无水柠檬酸为外壳。
通过采用上述技术方案，由于发泡剂的核壳结构是由无水柠檬酸包裹碳酸盐，空气中水汽需穿透无水柠檬酸层后，润湿无水柠檬酸与碳酸盐之间的界面，才会激发碳酸盐分解产生气体，因此增加发泡剂的防潮效果，净水剂投入水中后，无水柠檬酸可较快的溶解使碳酸盐外露，继而又不影响发泡剂使用。
再者，无水柠檬酸溶于水，使净水剂周围溶液呈酸性，激发碳酸盐分解产生气体，同时在酸性条件下过一硫酸氢钾反应更稳定。
可选的，所述无水柠檬酸的粒径为0.1±0.05mm，所述碳酸盐的粒径为0.1±0.05mm。
通过采用上述技术方案，无水柠檬酸和碳酸盐的粒径较小，增加无水柠檬酸与碳酸银的接触面积，同时便于无水柠檬酸包裹碳酸银。
可选的，所述净水剂原料配比为：
过一硫酸氢钾26份；
无水硫酸钠45份；
氯化钠10份；
表面活性剂8份；
发泡剂，所述发泡剂包括无水柠檬酸为15份和碳酸盐6份。
通过采用上述技术方案，配制好的净水剂，净水剂的净化效果较优。
可选的，所述发泡剂的制备步骤如下：
T1：无水柠檬酸溶解在助溶剂中后与碳酸盐混合均匀成分散液，将分散液进行喷雾干燥，制备成颗粒，得到无水柠檬酸包裹碳酸盐的核壳结构发泡剂。
通过采用上述技术方案，得到核壳结构的净水剂，净水剂净化池塘水体的过程中，先核壳外的无水柠檬酸溶解于水体，使净水剂在溶解时处于酸性条件中，进而增加净水剂稳定的可能性。
可选的，所述助溶剂为乙醚，所述乙醚用量小于80份。
通过采用上述技术方案，由于乙醚易于蒸发，且无水柠檬酸溶于乙醚，而碳酸银不易溶于乙醚，因此便于无水柠檬酸与碳酸银分离，形成核壳结构。
第二方面，本申请提供上述水产养殖净水剂的制备方法，采用如下的技术方案：一种水产养殖净水剂的制备方法，包括以下步骤：
S1混合：取颗粒粒径为3-4mm的过一硫酸氢钾、无水硫酸钠、氯化钠和发泡剂，把原料按比例混合，搅拌8-10min，搅拌的速度为60-80r/min；
S2成型：将搅拌后得到的物料投入压片机的下料器中，挤压成圆柱颗粒状的水产养殖净水剂。
通过采用上述技术方案，把净水剂制成圆柱颗粒状，减小净水剂在空气中受潮的可能性，同时增大净水剂的密度，增加净水剂落入池塘水底的可能性。
再者，由于发泡剂内嵌在其它混合原料中，净水剂分解过程中，净水剂分解使发泡剂外露在水体中，无水柠檬酸溶解于水体中，碳酸银与水体接触，碳酸银在酸性的条件下反应生成气体，在净水剂的临界面上形成气泡，增加净水剂受到的浮力。而非核壳结构的发泡剂，发泡剂产生的气泡在水体中，气泡浮动，不易贴到净水剂的表面，因而达不到较好的浮力效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过在净水剂中加入碳酸盐，净水剂在沉降的过程中，由于碳酸盐分解产生气泡，增加净水剂受到的浮力，因此净水剂的沉降速度降低，由此减小净水剂对池塘水体净化效果不均匀的可能性；
2.通过设计净水剂核壳结构，由无水柠檬酸包裹碳酸盐，因此增加发泡剂的防潮效果。净水剂投入水中后，无水柠檬酸可较快的溶解使碳酸盐外露，继而又不影响发泡剂使用。无水柠檬酸溶于水后，激发碳酸盐分解产生气体，同时在酸性条件下过一硫酸氢钾反应更稳定；3.通过使用本申请的制备方法，把发泡剂内嵌在其它原料中混合制成圆柱颗粒状，减小净水剂在空气中受潮的可能性，同时增加净水剂落入池塘水底的可能性。由于净水剂分解过程中，发泡剂外漏在水体中，在净水剂的临界面上产生气泡，因此增加净水剂受到的浮力。
具体实施方式
实施例1
一种水产养殖净水剂，包括以下重量份的原料混合而成：
过一硫酸氢钾10kg；
无水硫酸钠25kg；
氯化钠5kg；
表面活性剂5kg；
发泡剂包括无水柠檬酸5kg与碳酸银2kg。
实施例1提供的净水剂原料的制备方法如下：
T1核壳发泡剂的制备：无水柠檬酸加入在40kg乙醚中混合并进行溶解，得到混合液，将混合液与碳酸银混合均匀成分散液，将分散液进行喷雾干燥，制备成颗粒，得到无水柠檬酸包裹碳酸银的核壳结构发泡剂；
S1混合：取颗粒粒径为3-4mm的过一硫酸氢钾、无水硫酸钠、氯化钠和发泡剂，把原料按用量混合，搅拌9min，搅拌的速度为70r/min；
S2成型：将搅拌后得到的物料投入压片机的下料器中，挤压成圆柱颗粒状的水产养殖净水剂。
加入无水柠檬酸的粒径为0.1mm，和碳酸银的粒径为0.1mm。
助溶剂可选用乙醚或氯仿，乙醚或氯仿在核壳发泡剂的制备过程中产生的效果相似，而氯仿的溶解度比乙醚的低，氯仿的分解需要更好的环境，因此助溶剂选用乙醚较优。
实施例2-5
一种水产养殖净水剂，其与实施例1的区别在于原料用量不同。
实施例1-5的原料用量如表1所示。
表1实施例1-5的原料用量
实施例6
与实施例5不同的是，表面活性剂为滑石粉，用量为5.1kg。
实施例7
与实施例5不同的是，表面活性剂为硬脂酸镁与滑石粉，用量为硬脂酸镁4.2kg，滑石粉3.9kg。
实施例8
与实施例5不同的是，发泡剂中的碳酸盐为碳酸氢钠，用量为10.52kg。
对比例
对比例1
一种水产养殖净水剂，其与实施例5的区别在于原料中不包含碳酸银。
其制备方法如下：
S1混合：取颗粒粒径为3-4mm的过一硫酸氢钾、无水硫酸钠、氯化钠和无水柠檬酸，把原料按用量混合，搅拌9min，搅拌的速度为70r/min；
S2成型：将搅拌后得到的物料投入压片机的下料器中，挤压成圆柱颗粒状的水产养殖净水剂。
对比例2
一种水产养殖净水剂，其与实施例5的区别在于净水剂中不包含无水柠檬酸。
其制备方法如下：
S1混合：取颗粒粒径为3-4mm的过一硫酸氢钾、无水硫酸钠、氯化钠和碳酸银，把原料按用量混合，搅拌9min，搅拌的速度为70r/min；
S2成型：将搅拌后得到的物料投入压片机的下料器中，挤压成圆柱颗粒状的水产养殖净水剂。
对比例3
一种水产养殖净水剂，其与实施例5的区别在于净水剂中不包含发泡剂。
其制备方法如下：
S1混合：取颗粒粒径为3-4mm的过一硫酸氢钾、无水硫酸钠和氯化钠，把原料按用量混合，搅拌9min，搅拌的速度为70r/min；
S2成型：将搅拌后得到的物料投入压片机的下料器中，挤压成圆柱颗粒状的水产养殖净水剂。
对比例4
一种水产养殖净水剂，其与实施例5的区别在于净水剂中发泡剂的无水柠檬酸与碳酸银直接混合。
其制备方法如下：
Y1发泡剂制备：使用乙醚溶解无水柠檬酸，得到溶液，将溶液和碳酸银混合，搅拌9min，搅拌的速度为70r/min，把混合物干燥后碾压成粉末；
S1混合：取颗粒粒径为3-4mm的过一硫酸氢钾、无水硫酸钠、氯化钠和发泡剂，把原料按用量混合，搅拌9min，搅拌的速度为70r/min；
S2成型：将搅拌后得到的物料投入压片机的下料器中，挤压成圆柱颗粒状的水产养殖净水剂。
实施例9
一种水产养殖净水剂，其与实施例5的区别在于制备方法不同。
其制备方法如下：
S1混合：取颗粒粒径为3-4mm的过一硫酸氢钾、无水硫酸钠、氯化钠、无水柠檬酸和碳酸银，把原料按用量混合，搅拌9min，搅拌的速度为70r/min；
S2成型：将搅拌后得到的物料投入压片机的下料器中，挤压成圆柱颗粒状的水产养殖净水剂。
性能检测
针对本申请实施例1-9和对比例1-4的净水剂，进行如下的性能测试。
选取直径为20cm，高度为2.1m的圆柱容器，在容器中加入水，加入水在容器内的高度为2m。
将待测样品从液面中心释放，测量净水剂从落入容器内的水到沉降到容器内底部所用的时间，计算净水剂沉降速度，每种待测样品均测量20次并计算净水剂沉降的平均速度，测试结果以净水剂沉降的平均速度表示。
加净水剂前和加净水剂后，对待测样品的各项指标进行检测，具体检测方法参照GB/T11914重铬酸钾法测定水产养殖水质的COD，GB/T7481水杨酸分光光度法测定水产养殖水质的氨氮。
实施例1-9和对比例1-4的测试结果表如下。
表2净水剂沉降速度检测数据表
以下结合表2提供的检测数据，详细说明本申请。
其中实施例1-7、实施例9和对比例1-3的净水剂颗粒在经过沉降后均有余量沉降于容器底部；对比例4在下沉1.25-1.32m后完全崩散，且在1.41-1.56m处完全溶解，故对比例4的平均沉降速度仅计算下沉1m内的速度。
实施例8的净水剂颗粒在下沉1.42-1.50m后完全崩散，沉降于容器底部后缓慢溶解完。
实施例1-5与对比例1可知，实施例1-5的平均沉降速度明显小于对比例1，且实施例1-5和对比例1的净水剂均能够下沉至2m；实施例1-5中化学需氧量与氨氮的去除优于对比例1，结果显示，实施例1-5中的碳酸银作用于过一硫酸氢钾，能有效的去除检测样品中的化学需氧量；
再者对比实施例1-5与对比例2，实施例1-5的平均沉降速度明显小于对比例2，且实施例1-5和对比例2的净水剂均能够下沉至2m；
实施例1-5的平均沉降速度明显小于对比例3，且实施例1-5和对比例3的净水剂均能够下沉至2m；
综上所述，本申请中碳酸盐和无水柠檬酸两者复配方可形成的发泡剂，本申请中发泡剂以颗粒物的形状嵌在净水剂内，但发泡剂不接触水激发时不发泡，投入水中后根据净水剂其他成分溶解情况，发泡剂颗粒物逐步/多颗为一批的与水接触并激活发泡，为净水剂提供特定量的浮力——净水剂保持下沉，同时下沉速度减缓，最终使净水剂下沉时间增加，有充足的时间在水体的中层溶解扩散，对中层水体进行净化，实现水体上中下充分的净化。
另外碳酸盐为碳酸银，能提高净化剂对化学需氧量的去除率；且单一的碳酸盐或单一的无水柠檬酸是无法做到稳定间歇的发泡，提高特定量的浮力。
实施例1-5与对比例4对比考察了净水剂中发泡剂结构为核壳结构影响。结果发现，对比例4中的发泡剂为碳酸盐和无水柠檬酸直接混合得到，投入水中后，发泡剂与水接触面积大，且一接触就直接发泡，产生气泡较快，净水剂易崩散，溶解快，无法实现下层水体的净化。
因此实施例1-5中净水剂中发泡剂为核壳结构，有无水柠檬酸包覆碳酸盐形成的颗粒物，嵌于净水剂内，受无水柠檬酸保护，水体需先溶解无水柠檬酸方可激活碳酸盐发泡，延后了发泡时间，使得气泡产生方式为间歇性产生，减少发泡对净水剂整体强度的破坏，使得净水剂可下沉至下层水体中进行净化。
本申请研发过程中除实施例1-5外还有其他实验组，其中实施例5是所有实验组中相对较优的组，故独立取出。
实施例8中考察了等物质的量的不同碳酸盐对净水剂平均沉降速度的影响。结果发现，与实施例5相比，实施例8的净水剂颗粒在下沉完全崩散，崩散后发泡完全的剩余物质沉降于底部，其崩散前沉降速度小于实施例5，崩散后沉降速度大于实施例5，最终实施例8的平均沉降速度大于实施例5净水剂的平均沉降速度，本发明人认为由于碳酸氢钠比碳酸银在酸性条件下溶解的速度快，产生大量的气泡，减小净水剂的沉将速度，且使净水剂崩散，崩散后无再发泡，故下沉较快。
实施例5与实施例9对比可知，实施例9平均沉降速度大于实施例5，本申请发明人通过额外的多次实验观察发现，实施例9相当的一部分的气泡是直接产生于净水剂周围的水体中，而非如实施例5直接产生于净水剂表面，实施例9的气泡产生浮力还需要重新吸附于净水剂表面，故而相同量的发泡剂，实施例9提供的实际有效浮力不如实施例5，故本申请发泡剂为核壳结构还可提高发泡剂产生浮力的有效利用，以较少的发泡剂实现上中下水体充分净化的目的。
对实施例1-9采用上述的检测方式后，结果显示，净水剂的平均沉降速度为1.915-3.421cm/s。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种水产养殖净水剂，其特征在于，包括以下重量份的原料混合而成：
过一硫酸氢钾10-40份；
无水硫酸钠25-70份；
氯化钠5-15份；
表面活性剂5-10份；
发泡剂，所述发泡剂包括无水柠檬酸5-15份和碳酸盐2-6份。
2.根据权利要求1所述的一种水产养殖净水剂，其特征在于：所述碳酸盐为碳酸银。
3.根据权利要求1所述的一种水产养殖净水剂，其特征在于：所述发泡剂为核壳结构，所述无水柠檬酸包裹所述碳酸盐，所述以碳酸盐为内核，所述无水柠檬酸为外壳。
4.根据权利要求3所述的一种水产养殖净水剂，其特征在于：所述无水柠檬酸的粒径为0.1±0.05mm，所述碳酸盐的粒径为0.1±0.05mm。
5.根据权利要求4所述的一种水产养殖净水剂，其特征在于：所述净水剂原料配比为：
过一硫酸氢钾26份；
无水硫酸钠45份；
氯化钠10份；
表面活性剂8份；
发泡剂，所述发泡剂包括无水柠檬酸为15份和碳酸盐6份。
6.根据权利要求5所述的一种水产养殖净水剂，其特征在于：所述发泡剂的制备步骤如下：
T1：无水柠檬酸溶解在助溶剂中后与碳酸盐混合均匀成分散液，将分散液进行喷雾干燥，制备成颗粒，得到无水柠檬酸包裹碳酸盐的核壳结构发泡剂。
7.根据权利要求6所述的一种水产养殖净水剂，其特征在于：所述助溶剂为乙醚，所述乙醚用量小于80份。
8.一种权利要求1-7任一项水产养殖净水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1混合：取颗粒粒径为3-4mm的过一硫酸氢钾、无水硫酸钠、氯化钠和发泡剂，把原料按比例混合，搅拌8-10min，搅拌的速度为60-80r/min；
S2成型：将搅拌后得到的物料投入压片机的下料器中，挤压成圆柱颗粒状的水产养殖净水剂。
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