本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，涉及一種凈水組合物及其制備方法和應(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(duì)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(duì)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(duì)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、硅藻土和活性炭制成的凝膠劑；所述的殼聚糖、纖維素、硅藻土和活性炭的質(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(duì)五氯酚鈉的去除率可達(dá)98.8％，對(duì)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(duì)廢水中特定污染物的去除效果，并未對(duì)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(duì)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(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種凈水組合物及其制備方法和應(yīng)用。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種凈水組合物，所述凈水組合物包括如下重量份的組分：

在本發(fā)明的凈水組合物中，硫酸鐵的含量為5-15重量份，例如5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份或15重量份。

在本發(fā)明的凈水組合物中，活性炭的含量為20-30重量份，例如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。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)明的凈水組合物中，硅藻土的用量為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)明的凈水組合物中，所述殼聚糖的含量為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)明的凈水組合物中，所述二氧化硅的含量為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，所述二氧化硅的粒徑為100-200nm，例如100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、160nm、170nm、180nm、190nm或200nm。

在本發(fā)明的凈水組合物中，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)明的凈水組合物中，表面活性劑的用量為2-5重量份，例如2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份、4.5重量份或5重量份。

優(yōu)選地，所述表面活性劑為非離子型表面活性劑、陰離子型表面活性劑或陽離子型表面活性劑。

在本發(fā)明的凈水組合物中，聚丙烯酰胺的用量為40-55重量份，例如40重量份、43重量份、45重量份、48重量份、50重量份、52重量份、54重量份或55重量份。

優(yōu)選地，所述聚丙烯酰胺為聚乳酸、聚已內(nèi)酯、聚乳酸-羥基乙酸共聚物或聚氨酯中的任意一種或至少兩種的組合，優(yōu)選聚乳酸-羥基乙酸共聚物。

優(yōu)選地，所述聚丙烯酰胺的數(shù)均分子量為5000-20000，例如5000、7000、9000、10000、12000、14000、18000或20000。

在本發(fā)明的凈水組合物中，致孔劑的用量為2-8重量份，例如2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份或8重量份。

在本發(fā)明中，所述凈水組合物的制備方法為：將硫酸鐵、活性炭、硅藻土、殼聚糖、二氧化硅、硫酸鋁分散于水中，而后加入表面活性劑進(jìn)行攪拌，之后放入聚丙烯酰胺和致孔劑進(jìn)行超聲，而后除去水，干燥得到所述凈水組合物。

在本發(fā)明的凈水組合物中，硫酸鐵是一種高效廉價(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；活性炭和硅藻土是一種常規(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。聚丙烯酰胺在本發(fā)明中是發(fā)揮穩(wěn)定凈水組合物的作用，對(duì)其他組分形成一定的包覆作用，在致孔劑的作用下使得包覆不形成封閉，既保證各組分相互接觸，協(xié)同發(fā)揮作用，又可以形成類似球狀的松散組合物，在凈水后易于從水中除去，少殘留，殼聚糖和二氧化硅具有抗菌性，可以殺滅水中的細(xì)菌，并抑制細(xì)菌的生長。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組合物。本發(fā)明的凈水組合物是一種具有高效吸附及聚凝作用雙功能的復(fù)合凈水組合物。

本發(fā)明的凈水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(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的凈水組合物用于廢水處理時(shí)，當(dāng)投加量為200mg/l時(shí)，對(duì)廢水濁度去除率可達(dá)95％以上，總磷去除率可達(dá)90％以上，cod的去除率可達(dá)34％以上，bod去除率在78％以上，抗菌性達(dá)到81％以上，并且本發(fā)明凈水組合物的原料來源豐富，成本低，具有較好的市場(chǎng)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(duì)本發(fā)明的具體限制。

實(shí)施例1

在本實(shí)施例中，凈水組合物包括如下重量份的組分：

將殼聚糖、硫酸鐵、活性炭、硅藻土、殼聚糖、二氧化硅、硫酸鋁分散于水中，而后加入表面活性劑進(jìn)行攪拌，之后放入聚丙烯酰胺(數(shù)均分子量10000)和致孔劑進(jìn)行超聲，而后除去水，干燥得到凈水組合物。

實(shí)施例2

在本實(shí)施例中，凈水組合物包括如下重量份的組分：

將殼聚糖、硫酸鐵、活性炭、硅藻土、殼聚糖、二氧化硅、硫酸鋁分散于水中，而后加入表面活性劑進(jìn)行攪拌，之后放入聚丙烯酰胺(數(shù)均分子量20000)和致孔劑進(jìn)行超聲，而后除去水，干燥得到凈水組合物。

實(shí)施例3

在本實(shí)施例中，凈水組合物包括如下重量份的組分：

將殼聚糖、硫酸鐵、活性炭、硅藻土、殼聚糖、二氧化硅、硫酸鋁分散于水中，而后加入表面活性劑進(jìn)行攪拌，之后放入聚丙烯酰胺(數(shù)均分子量5000)和致孔劑進(jìn)行超聲，而后除去水，干燥得到凈水組合物。

實(shí)施例4

在本實(shí)施例中，凈水組合物包括如下重量份的組分：

將殼聚糖、硫酸鐵、活性炭、硅藻土、殼聚糖、二氧化硅、硫酸鋁分散于水中，而后加入表面活性劑進(jìn)行攪拌，之后放入聚丙烯酰胺(數(shù)均分子量8000)和致孔劑進(jìn)行超聲，而后除去水，干燥得到凈水組合物。

實(shí)施例5

在本實(shí)施例中，凈水組合物包括如下重量份的組分：

將殼聚糖、硫酸鐵、活性炭、硅藻土、殼聚糖、二氧化硅、硫酸鋁分散于水中，而后加入表面活性劑進(jìn)行攪拌，之后放入聚丙烯酰胺(數(shù)均分子量10000)和致孔劑進(jìn)行超聲，而后除去水，干燥得到凈水組合物。

對(duì)比例1

在該對(duì)比例中，所述凈水組合物中不加入聚丙烯酰胺，其余原料和原料用量以及制備方法同實(shí)施例1。

對(duì)比例2

該對(duì)比例與實(shí)施例1不同的是將聚丙烯酰胺換為聚乳酸，其余原料和原料用量以及制備方法同實(shí)施例1。

對(duì)比例3

該對(duì)比例與實(shí)施例1不同的是將聚丙烯酰胺換為聚乳酸-羥基乙酸共聚物，其余原料和原料用量以及制備方法同實(shí)施例1。

對(duì)比例4

在該對(duì)比例中，所述凈水組合物中不加入活性炭和硅藻土，其余原料和原料用量以及制備方法同實(shí)施例1。

對(duì)比例5

在該對(duì)比例中，所述凈水組合物中不加入硅藻土，活性炭的用量為35重量份，其余原料和原料用量以及制備方法同實(shí)施例1。

對(duì)比例6

在該對(duì)比例中，所述凈水組合物中不加入活性炭，硅藻土的用量為35重量份，其余原料和原料用量以及制備方法同實(shí)施例1。

對(duì)比例7

在該對(duì)比例中，所述凈水組合物中不加入殼聚糖和二氧化硅，其余原料和原料用量以及制備方法同實(shí)施例1。

對(duì)比例8

在該對(duì)比例中，所述凈水組合物中不加入殼聚糖，二氧化硅的用量為21重量份，其余原料和原料用量以及制備方法同實(shí)施例1。

對(duì)比例9

在該對(duì)比例中，所述凈水組合物中不加入二氧化硅，殼聚糖的用量為21重量份，其余原料和原料用量以及制備方法同實(shí)施例1。

將實(shí)施例1-5以及對(duì)比例1-9制備的凈水組合物用于對(duì)廢水進(jìn)行處理，其結(jié)果如表1所示。

表1

由表1的結(jié)果可知，本發(fā)明實(shí)施例1-5制備的凈水組合物對(duì)廢水濁度去除率、總磷去除率、cod去除率和bod去除率以及抗菌性均明顯高于對(duì)比例1-7制備的凈水組合物，并且由實(shí)施例1與對(duì)比例1-7的對(duì)比可以看出，在本發(fā)明中聚丙烯酰胺的加入對(duì)于提高凈水組合物的廢水處理效果具有提高作用，并且活性炭和硅藻土三者對(duì)于廢水處理效果的提高具有協(xié)同作用，本發(fā)明中殼聚糖和二氧化硅對(duì)于提高組合物的抗菌性具有協(xié)同作用。

因此，本發(fā)明的凈水組合物，在應(yīng)用于廢水處理時(shí)，在較低投加量(200mg/l)下，對(duì)廢水濁度去除率可達(dá)95％以上，總磷去除率可達(dá)90％以上，cod的去除率可達(dá)34％以上，bod去除率在78％以上，抗菌性達(dá)到81％以上，并且本發(fā)明凈水組合物的原料來源豐富，成本低，具有較好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

申請(qǐng)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(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)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)。