[发明专利]一种富营养水体净化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水体改良技术领域，尤其涉及一种富营养水体净化剂及其制备方法。

背景技术

随着我国城市化的不断发展，有机污水污染已成为我国水源富营养化的主要原因之一，对生态环境造成了严重影响。水体富营养化的发生，主要是由于水中的氮、磷等营养元素增多而引起的。由于大部分地区的污水处理设施不完备，部分污水处理未达标甚至未经处理直接排放，同时大量洗衣粉、洗洁精等化工用品的使用，造成污染物超过水体自净能力而引起水体日益恶化，出现水体富营养化现象，破坏水生态环境。

目前，按富营养化污水处理技术可分为活性污泥法、厌氧法、生物膜法等，这些工艺均存在缺点：活性污泥法占地面积大、能耗高、剩余污泥产生量大、对难降解有机污水处理效果差等问题；厌氧法反应器内生物量启动时间较长，出水水质不能满足排放标准，并且厌氧处理无硝化作用并且在低温下动力学速率低；生物膜法出水水质不够理想，剩余污泥量大、负荷低、抗冲击能力差等缺点，难以满足日益严格的污水排放标准。

在众多处理技术中，生物菌剂法在改善水体环境质量、防止水污染方面发挥着重要作用。微生物能够有效吸收、吸附、降解富营养化水体中的污染物，但是在处理过程中，微生物菌体易流失或被其他水体微生物吞噬，严重限制了其降解效率和应用前景。在此基础上提出了固定化微生物技术，主要利用物理或化学方法，将游离的细胞或酶固定在限定的区域中。该技术不仅可以提高限定区域内微生物细胞的浓度，而且能够使微生物保持较高的活性，最重要的是，该技术可以实现细胞或酶的循环使用。传统的固定化方法主要有吸附法、包埋法、交联法和共价结合法等。其中，海藻酸钠包埋法以操作简便、包埋后颗粒强度高、对微生物无毒和传质性能好等优点被广泛利用，但同时它们抗微生物分解性能较差，机械强度低，使用交联剂进行稳定化处理后，活力和传质性能又会下降。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种富营养水体净化剂及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种富营养水体净化剂，通过以下方法制备：

（1）将膨润土用8-10%的硫酸溶液喷淋至湿润后搅拌均匀，陈化6-8小时，再送入回转窑中加热，至温度为300-350℃，1-2小时后取出用冷水急剧冷却后干燥粉碎，得到活化膨润土粉末备用；

（2）将陈茶叶洗净，粉碎至50-60目，烘干至含水量低于15%，将得到的茶粉与壳聚糖按质量比1：2-2.5混合后用超声处理分散均匀，再加热至60-70℃，同时按质量比喷入0.1-0.15%的0.2mol/L氢氧化钠溶液，搅拌均匀后得到改性混合料备用；

（3）将二甘醇和乙二醇按体积比3-4：1充分混合，向混合液中加入总质量5-8%的氯化铁，并不断搅拌至氯化铁完全溶解，此时再加入总质量12-15%的乙酸钠，继续搅拌40-60分钟，将得到的匀质溶液转移至高压反应釜中，将反应釜移至烘箱中，在200-240℃条件下，反应16-24小时，之后自然冷却至室温，并用磁力分离产品，收集后用无水乙醇和清水分别清洗后升温至50-60℃干燥，得到纳米四氧化三铁备用；

（4）将纳米四氧化三铁以90-100mg/L加入到2%海藻酸钠溶液中，超声处理使纳米四氧化三铁颗粒均匀分散在溶液中，再加热至121℃灭菌20-30分钟，待温度降至30℃以下时，向溶液中加入2-3%质量的EM菌剂，搅拌混合均匀后备用；

（5）将步骤1所得活化膨润土粉末和步骤2所得改性混合料按质量比2-3：1混合后送入造粒机中造粒，之后向颗粒表面先喷涂一层步骤4所得混合液，再喷涂一层3%氯化钙溶液，完成后收集静置4-5小时后在30-40℃下干燥，即得本发明净化剂。

所述步骤2中超声处理频率为23-27kHz，处理时间为10-15分钟。

所述步骤3中加入氯化铁后搅拌速率控制在1500转/分以上，以使氯化铁能够充分溶解于混合液中。

所述步骤4中超声处理频率为30-35kHz，超声时间为40-45分钟。

所述富营养水体净化剂的使用方法，根据污染程度按污水重量百分比0.05-0.15%，均匀喷洒于污水中。

本发明的优点是：