废水处理剂及其制备方法

申请日 2020.08.18

公开（公告）日 2021.01.12

IPC分类号 C02F3/34; C02F1/52

摘要

本发明公开了一种废水处理剂，按照重量百分比计，所述废水处理剂包含以下组分且各组分含量为：活性炭25~30%，纳米微粒10~20%，絮凝剂10~25%，微生物菌2~8%，磷酸二氢锌5~10%，次氯酸1~5%，硅铁共聚物5~10%，柠檬酸1~5%，以及硫酸亚铁1~5%。本发明还公开了一种废水处理剂的制备方法。根据本发明的制备方法得到的废水处理剂具有明显的COD和BOD去除率，效果明显，适于广泛推广。

权利要求书

1.一种废水处理剂，按照重量百分比计，所述废水处理剂包含以下组分且各组分含量为：活性炭25~30%，纳米微粒10~20%，絮凝剂10~25%，微生物菌2~8%，磷酸二氢锌5~10%，次氯酸1~5%，硅铁共聚物5~10%，柠檬酸1~5%，以及硫酸亚铁1~5%。

2.根据权利要求1所述的废水处理剂，其中，按照重量百分比计，所述废水处理剂包含以下组分且各组分含量为：活性炭28%，纳米微粒15%，絮凝剂21%，微生物菌5%，磷酸二氢锌8%，次氯酸3%，硅铁共聚物10%，柠檬酸5%，以及硫酸亚铁5%。

3.根据权利要求1所述的废水处理剂，其中，所述纳米微粒选自纳米三氧化二铝、纳米氮化铝、纳米二氧化钛、纳米贝壳粉、纳米石墨烯、纳米蒙脱石中的任一种或其混合物。

4.根据权利要求1所述的废水处理剂，其中，所述絮凝剂选自硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁中的任一种或其混合物。

5.根据权利要求1所述的废水处理剂，其中，所述絮凝剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁中的任一种或其混合物。

6.根据权利要求1所述的废水处理剂，其中，所述微生物菌是由以下体积百分比的菌种制得的：蒙氏假单胞菌40~60%，水氏黄杆菌20~30%，苍白杆菌20~30%。

7.根据权利要求1所述的废水处理剂，其中，所述硅铁共聚物为硅酸钠和高铁酸盐按照摩尔比为3：2聚合而形成。

8.根据权利要求7所述的废水处理剂，其中，所述高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠。

9.一种制备权利要求1~8中任一项所述的废水处理剂的方法，该方法包括以下步骤：

S1. 制备硅铁共聚物：将硅酸钠和高铁酸盐按照摩尔比为3：2混合均匀得到硅铁共聚物；

S2. 制备微生物菌：将蒙氏假单胞菌、水氏黄杆菌和苍白杆菌按照体积比为 (40~60):(20~30):(20~30)混合均匀，制得微生物菌液混合物；

S3. 将活性炭和纳米微粒按照重量比(25~30):(10~20)的量分散于去离子水中并于超声仪上超声分散20~30 min，然后将反应体系缓慢升温至60~65℃，继续搅拌反应4~6 h，反应完成后，将反应体系进行离心收集下层沉淀物，并用乙醇进行洗涤2~3次，后对其进行真空干燥，粉碎研磨至粒度为100-200目，得混合粉末；

S4. 将步骤S3制备的混合粉末加入到0.1~0.5 M的HCl溶液中，然后在氮气气氛下加入絮凝剂，磷酸二氢锌，次氯酸，柠檬酸以及硫酸亚铁，在45~50℃下搅拌反应20~30 min，降温至室温后逐滴加入浓度为0.1~0.3 M的NaOH溶液调节pH为6~7，然后加入微生物菌液混合物和硅铁共聚物，在氮气气氛下继续搅拌反应40~50min，即可制得废水处理剂。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述步骤S4中所述絮凝剂，磷酸二氢锌，次氯酸，柠檬酸以及硫酸亚铁按照重量比为(10~25):(5~10):(1~5):(1~5):(1~5)。

说明书

一种废水处理剂及其制备方法

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种废水处理剂及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，工业污水、城市废水的大量排放给环境带来了极大的挑战。氨氮和COD主要来源于生活污水和工业废水。不同环境下产生的废水因其氨氮、COD含量、pH值、电导率有较大的差异，导致很难有适用于多个行业的废水处理剂及水处理方法。生活污水中氨氮和COD浓度较低，可通过适当的生化处理达到排放要求。工业废水中氨氮和COD浓度高，来源广泛，不同生产厂排放的废水氨氮含量差异很大。高浓度氨氮废水主要来源于石油化工、有色金属化学冶金、化肥、精细化工、医药化工、肉类加工和养殖等行业。氨氮是引起水体富营养化的一个重要因素，而且其排放量大、毒性强；而COD会造成自然水体水质的恶化，破坏水体平衡。二者均对水环境的危害极大，而且处理难度很大。

现有的水处理剂可分为两类：一是有明确的分子结构式及化合物命名的化学品，是精细化学品的一部分；二是水处理剂复合配方产品(以下简称“复配产品”)，没有明确的分子结构式和化合物名称，而以其用途、性能特点(常冠以牌号)命名的产品。人们常将第一类产品称为特种水处理剂，而将第二类产品称为专用水处理剂。水处理剂在水处理过程中有举足轻重的作用。现有的水处理产品主要包括阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂、清洗剂、预膜剂、螯合剂、分散剂等系列产品，往往需要多个产品配合使用才能使污水得到较好的处理。而目前大多数以复配型的产品为主。

现有技术中关于水处理剂也有相关描述，例如，申请号为CN201710565025.X的中国发明专利公开了一种废水处理剂及其废水处理方法，通过调整缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、絮凝剂的配方，加入辅助药剂，使得废水处理过程容易控制，处理周期短，处理效果明显提高；该废水处理剂由缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、絮凝剂和辅助药剂组成；缓蚀剂包括聚磷酸钠、葡萄糖酸钙、烷基环氧羧酸钠、碘化钾、明胶；阻垢剂包括磷酸三钠、单宁、腐植酸钠、磺酸类共聚物、TH-0100型反渗透阻垢剂；杀菌剂包括高锰酸钾、双十二烷基二甲二苄基氯化锡铵、纳米氧化锌；絮凝剂则包括木质素、壳聚糖、季胺型阳离子淀粉、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硅藻土；辅助药剂包括：聚天冬氨酸和烷基环氧羧酸盐；实验结果发现该废水处理试剂具有良好的效果。

又如申请号为：CN201811610323.7的中国发明专利公开了一种工业废水处理剂、其制备方法及其应用方法，由以下重量份配比的原料制成：活性白土40-50份、煤矸石15-22份、榛子壳活性炭3-7份、活性污泥5-8份、微晶纤维素5-8份、菌剂9-11份、黄腐酸6-10份、改性大灰藓5-9份、聚丙烯酰胺0.5-2份以及水剂700-900份。本发明还公开了一种工业废水处理剂的制备方法及其应用。本发明提供一种工业废水处理剂及其应用，所制得的工业废水处理剂可用于工业废水的调试及突发事故处理，经过废水处理剂处理后废水中的有毒有害物质可大幅下降，使得微生物适应工业废水的能力变强。

现有的污水处理剂所使用的废水处理剂大多数会对环境造成二次污染，另外现有的污水处理药剂价格普遍偏高，阻碍了我国环保事业的发展。基于上述现有技术的启示，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实践经验及专业知识，并积极进行创新性研究，以期构建一种废水处理剂及其制备方法，能够有效改进现有技术。本发明人经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种废水处理剂及其制备方法。本发明的废水处理剂能够有效去除废水中的污染物，且无二次污染；本发明的制备方法简单，易操作，适于工业化生产。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。

本发明提供了一种废水处理剂，按照重量百分比计，所述废水处理剂包含以下组分且各组分含量为：活性炭25~30%，纳米微粒10~20%，絮凝剂10~25%，微生物菌2~8%，磷酸二氢锌5~10%，次氯酸1~5%，硅铁共聚物5~10%，柠檬酸1~5%，以及硫酸亚铁1~5%。

前述的废水处理剂，其中，按照重量百分比计，所述废水处理剂包含以下组分且各组分含量为：活性炭28%，纳米微粒15%，絮凝剂21%，微生物菌5%，磷酸二氢锌8%，次氯酸3%，硅铁共聚物10%，柠檬酸5%，以及硫酸亚铁5%。

前述的废水处理剂，其中，所述纳米微粒选自纳米三氧化二铝、纳米氮化铝、纳米二氧化钛、纳米贝壳粉、纳米石墨烯、纳米蒙脱石中的任一种或其混合物。

前述的废水处理剂，其中，所述絮凝剂选自硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁中的任一种或其混合物。

前述的废水处理剂，其中，所述絮凝剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁中的任一种或其混合物。

前述的废水处理剂，其中，所述微生物菌是由以下体积百分比的菌种制得的：蒙氏假单胞菌40~60%，水氏黄杆菌20~30%，苍白杆菌20~30%。

前述的废水处理剂，其中，所述硅铁共聚物为硅酸钠和高铁酸盐按照摩尔比为3：2聚合而形成。

前述的废水处理剂，其中，所述高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠。

本发明还提供了一种制备废水处理剂的方法，该方法包括以下步骤：

S1. 制备硅铁共聚物：将硅酸钠和高铁酸盐按照摩尔比为3：2混合均匀得到硅铁共聚物；

S2. 制备微生物菌：将蒙氏假单胞菌、水氏黄杆菌和苍白杆菌按照体积比为 (40~60):(20~30):(20~30)混合均匀，制得微生物菌液混合物；

前述的制备方法，其中，所述步骤S4中所述絮凝剂，磷酸二氢锌，次氯酸，柠檬酸以及硫酸亚铁按照重量比为(10~25):(5~10):(1~5):(1~5):(1~5)。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：本发明的废水处理剂，通过上述原料复配，发挥协调作用，不仅能够可持续处理较高浓度的废水，同时使处理后的废水COD、BOD 以及SS含量显著降低，产水可反复循环利用；本发明的废水处理剂整个应用过程无二次污染物产生，解决了工业生产废水的污染问题；本发明的废水处理剂的制备工艺简单，处理效果良好，性能稳定，出水水质好；有效地降低了水处理的成本，具有很好的经济效益和广泛的社会效益。

综上所述，本发明特殊的废水处理剂及其制备方法对废水中污染物处理效果好且无二次污染。其具有上述诸多优点及实用价值，并在同类产品和方法中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在方法上或功能上皆有较大的改进，较现有的产品具有增进的多项功效，更加实用且具有产业的广泛应用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

发明人（黄开龙;江亚超;刘宁;朱继业;范海燕;杨庆;王涛;）