本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，涉及一種凈水劑組合物及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
水是生命之源，水體污染以及水資源的短缺，迫使人們更加關(guān)注水資源的保護(hù)，以及對廢水的治理。如何使廢水達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，是目前亟待解決的問題。
目前在廢水處理過程中，常采用加入絮凝劑來處理廢水，傳統(tǒng)的混凝-沉淀-過濾-消毒四段式水處理工藝已不能應(yīng)對目前的水污染難題，為此需要研制一種具有聚凝與吸附雙重作用的凈水劑，以便對水污染進(jìn)行深度處理。
cn101979328a公開了一種殼聚糖復(fù)合凝膠凈水劑及其制備方法，所述殼聚糖復(fù)合凝膠凈水劑是由殼聚糖溶液、纖維素、硅膠和活性炭制成的凝膠劑；所述的殼聚糖、纖維素、硅膠和活性炭的質(zhì)量比為1:1-2.5:2-3.5:3-5。此發(fā)明凈水劑天然無毒且具有高效吸附及聚凝作用雙重功能，能作為水中環(huán)境內(nèi)分泌干擾物污染的深度凈化之用，對五氯酚鈉的去除率可達(dá)98.8％，對ddt的去除率可達(dá)96％，實(shí)用性較強(qiáng)。然而該發(fā)明只公開了該凈水劑對廢水中特定污染物的去除效果，并未對廢水濁度、總磷、cod和bod的去除效果進(jìn)行說明。
因此，在本領(lǐng)域中期望開發(fā)一種對廢水濁度、總磷、cod和bod具有較高去除率的凈水劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種凈水劑組合物及其應(yīng)用。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種凈水劑組合物，所述凈水劑組合物主要包含以凈水劑組合物的重量為100％計(jì)的如下組分：
在本發(fā)明的凈水劑組合物中，殼聚糖的含量為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。
優(yōu)選地，本發(fā)明所述殼聚糖的脫乙酰度大于90％。
在本發(fā)明的凈水劑組合物中，聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇的含量為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。
優(yōu)選地，所述聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇的重均分子量為1萬-5萬，例如1萬、1.3萬、1.5萬、1.8萬、2萬、2.3萬、2.5萬、2.8萬、3萬、3.5萬、3.8萬、4萬、4.3萬、4.5萬、4.8萬或5萬。如果分子量太低則不利于聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇與殼聚糖相互作用來包被形成疏松的核殼結(jié)構(gòu)，不利于凈水劑凈水后的回收，而如果分子量太高，則會(huì)使得形成的核殼結(jié)構(gòu)過于緊實(shí)，不利于發(fā)揮其凈水效果。
在本發(fā)明的凈水劑組合物中，聚合硫酸鐵的含量為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。
在本發(fā)明的凈水劑組合物中，活性炭的含量為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。
本發(fā)明所述活性炭的顆粒粒度為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。
在本發(fā)明的凈水劑組合物中，硫酸鋁的含量為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。
在本發(fā)明的凈水劑組合物中，納米銀顆粒的含量為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。
優(yōu)選地，所述納米銀顆粒的粒徑為50-150納米，例如50納米、55納米、60納米、70納米、80納米、90納米、100納米、110納米、120納米、130納米、140納米或150納米。
在本發(fā)明的凈水劑組合物中，殼聚糖的資源豐富，具有多種生物學(xué)活性，也是一種良好的聚凝劑，并對多種有害有機(jī)物具有良好的吸附作用；聚合硫酸鐵是一種優(yōu)質(zhì)、高效鐵鹽類無機(jī)高分子絮凝劑；氯化鐵是一種高效廉價(jià)絮凝劑，具有顯著的沉淀重金屬及硫化物、脫色、脫臭、除油、殺菌、除磷、降低出水cod及bod等功效；活性炭是一種常規(guī)應(yīng)用的吸附劑，受其本身特性和水中有機(jī)物性質(zhì)等因素的影響，而不能單獨(dú)有效地去除水中的有機(jī)物；硫酸鋁作為一種沉淀劑和凈水劑用于廢水的處理。本發(fā)明將這些組分按照一定的配比組合起來獲得一種凈水劑組合物。本發(fā)明的凈水劑組合物是一種具有高效吸附及聚凝作用雙功能的復(fù)合凈水劑。
在本發(fā)明中聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇與殼聚糖還可以作為包覆材料，在凈水應(yīng)用時(shí)，將其他成分包覆在其內(nèi)部，在水環(huán)境中形成疏松的親水外殼和疏水內(nèi)核的結(jié)構(gòu)，增大顆粒，使得應(yīng)用后的成分更容易沉降出來，有利于回收。
本發(fā)明的凈水劑組合物可用于廢水處理，應(yīng)用于廢水時(shí)投加量為每升廢水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。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明的凈水劑組合物用于廢水處理時(shí)，當(dāng)投加量為200mg/l時(shí)，對廢水濁度去除率可達(dá)99.1％，總磷去除率可達(dá)90％以上，cod的去除率可達(dá)35％以上，bod去除率在80％以上，抑菌率達(dá)到90％以上，凈水后容易從水中回收凈水劑組合物，并且本發(fā)明凈水劑組合物的原料來源豐富，成本低，具有較好的市場應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
實(shí)施例1
在本實(shí)施例中，凈水劑組合物包含重量百分比如下的組分：
其中殼聚糖的脫乙酰度大于90％，聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇的重均分子量為2萬，活性炭的顆粒粒度為80目-120目，所述納米銀顆粒的粒徑為50-80納米。
將各組分按照上述重量百分比混合均勻，制得凈水劑組合物。
實(shí)施例2
在本實(shí)施例中，凈水劑組合物包含重量百分比如下的組分：
其中殼聚糖的脫乙酰度大于90％，聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇的重均分子量為3萬，活性炭的顆粒粒度為80目-120目，所述納米銀顆粒的粒徑為70-120納米。
將各組分按照上述重量百分比混合均勻，制得凈水劑組合物。
實(shí)施例3
在本實(shí)施例中，凈水劑組合物包含重量百分比如下的組分：
其中殼聚糖的脫乙酰度大于90％，聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇的重均分子量為5萬，活性炭的顆粒粒度為80目-120目，所述納米銀顆粒的粒徑為50-100納米。
將各組分按照上述重量百分比混合均勻，制得凈水劑組合物。
實(shí)施例4
在本實(shí)施例中，凈水劑組合物包含重量百分比如下的組分：
其中殼聚糖的脫乙酰度大于90％，聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇的重均分子量為3萬，活性炭的顆粒粒度為80目-120目，所述納米銀顆粒的粒徑為100-150納米。
將各組分按照上述重量百分比混合均勻，制得凈水劑組合物。
實(shí)施例5
在本實(shí)施例中，凈水劑組合物包含重量百分比如下的組分：
其中殼聚糖的脫乙酰度大于90％，聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇的重均分子量為3萬，活性炭的顆粒粒度為80目-120目，所述納米銀顆粒的粒徑為70-120納米。
將各組分按照上述重量百分比混合均勻，制得凈水劑組合物。
對比例1
該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于，殼聚糖的用量為3重量份，其余成分的用量均與實(shí)施例1相同，將各組分按照上述重量百分比混合均勻，制得凈水劑組合物。
對比例2
該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于，殼聚糖的用量為13重量份，其余成分的用量均與實(shí)施例1相同，將各組分按照上述重量百分比混合均勻，制得凈水劑組合物。
對比例3
該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于，不使用聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇，其余成分的用量均與實(shí)施例1相同，將各組分按照上述重量百分比混合均勻，制得凈水劑組合物。
對比例4
該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于，聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇的用量為7重量份，其余成分的用量均與實(shí)施例1相同，將各組分按照上述重量百分比混合均勻，制得凈水劑組合物。
對比例5
該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于，聚合硫酸鐵的用量為15重量份，其余成分的用量均與實(shí)施例1相同，將各組分按照上述重量百分比混合均勻，制得凈水劑組合物。
對比例6
該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于，聚合硫酸鐵的用量為25重量份，其余成分的用量均與實(shí)施例1相同，將各組分按照上述重量百分比混合均勻，制得凈水劑組合物。
對比例7
該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于，活性炭的用量為25重量份，其余成分的用量均與實(shí)施例1相同，將各組分按照上述重量百分比混合均勻，制得凈水劑組合物。
對比例8
該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于，硫酸鋁的用量為3重量份，其余成分的用量均與實(shí)施例1相同，將各組分按照上述重量百分比混合均勻，制得凈水劑組合物。
對比例9
該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于，納米銀顆粒的用量為3重量份，其余成分的用量均與實(shí)施例1相同，將各組分按照上述重量百分比混合均勻，制得凈水劑組合物。
對比例10
該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于，聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇的重均分子量為5000，除此之外與實(shí)施例1相同。
對比例11
該對比例與實(shí)施例1不同之處僅在于，聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇的重均分子量為8萬，除此之外與實(shí)施例1相同。
對實(shí)施例1-5以及對比例1-11制備得到的凈水劑的廢水濁度去除率、總磷去除率、cod去除率和bod去除率以及抑菌率進(jìn)行測定，結(jié)果如表1所示，并且記錄凈水劑凈水后的回收難易情況，結(jié)果示于表1中。
表1
由表1的結(jié)果可知，本發(fā)明實(shí)施例1-5制備的凈水劑組合物具有很高的廢水濁度去除率、總磷去除率、cod去除率和bod去除率和抑菌率，而當(dāng)一些組分的用量過大或過小時(shí)，均會(huì)影響凈水劑組合物的凈水效率以及抑菌率，并且如果聚乳酸羥基乙酸-聚乙二醇的重均分子量過小會(huì)使得凈水劑不易從凈水后的水中回收。
申請人聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的凈水劑組合物，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述實(shí)施例才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。