一种富营养水体净化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种富营养水体净化剂及其制备方法，由膨润土、陈茶叶、壳聚糖、氯化铁、EM菌剂等原料制成，本发明专利技术净化剂利用自身的吸附特性及复合微生物菌剂利用自身的降解特性能够有效地去除富营养化污水中的污染物质，够快速分解水体中的氮、磷化合物以及有机物，同时利用多种菌共生的协同作用，生成稳定的水生生态系统，并抑制有害病菌的生成，激活水体中原本具有净化功能的水生生物，进而使水体得以净化，实现了富营养污水的无害化、减量化，具有重要的环境、社会和经济效益。

A kind of eutrophic water purification agent and its preparation method

The invention discloses a eutrophic water purification agent and its preparation method, which is made of bentonite, Chen Chaye, chitosan, iron chloride and EM agent. The purifier can effectively remove the contaminative substance in the eutrophic wastewater using its own adsorption characteristics and the biodegradation characteristics of the compound microorganism agent. It can quickly decompose the nitrogen, phosphorus compound and organic matter in the water body, at the same time, make use of the synergistic effect of various bacteria symbiosis, produce a stable aquatic ecosystem, inhibit the formation of harmful bacteria, activate the aquatic organisms that have the purify function in the water body, and then make the water body purify and realize the eutrophic sewage. Harm and reduction have important environmental, social and economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种富营养水体净化剂及其制备方法
本专利技术涉及水体改良
，尤其涉及一种富营养水体净化剂及其制备方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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，即得本专利技术净化剂。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。本专利技术的优点是：本专利技术选用活化膨润土进行污染物的吸附，结合改性茶粉提供一定量的纤维素，在壳聚糖的协同作用下形成共凝聚物，大量吸附水中污染物质，同时通过优化反应条件制备出结晶度优异、分散性好、规整球状结构的纳米四氧化三铁，利用其巨大的比表面积和优异的生物相容性作为纳米固定化载体，克服了传统海藻酸钠包埋法的弊端，其中极大的长径比和柔性的结构特性点使其容易纠缠团聚，利于复合菌体在其表面进行富集生长，并提高菌种降解酶的诱导和酶活性，增强细胞膜的通透性以及增强酶的热稳性和存储稳定性，大幅增强了菌剂的作用效果，在其生长过程中，能够快速分解水体中的氮、磷化合物以及有机物，同时利用多种菌共生的协同作用，生成稳定的水生生态系统，并抑制有害病菌的生成，激活水体中原本具有净化功能的水生生物，进而使水体得以净化，本专利技术净化剂利用自身的吸附特性及复合微生物菌剂利用自身的降解特性能够有效地去除富营养化污水中的污染物质，实现了富营养污水的无害化、减量化，具有重要的环境、社会和经济效益。具体实施方式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%的硫酸溶液喷淋至湿润后搅拌均匀，陈化6小时，再送入回转窑中加热，至温度为300℃，1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混合后用超声在25kHz下处理10分钟使分散均匀，再加热至60℃，同时按质量比喷入0.1%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3：1充分混合，向混合液中加入总质量5%的氯化铁，并以1500转/分以上速率不断搅拌至氯化铁完全溶解，此时再加入总质量12%的乙酸钠，继续搅拌40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℃条件下，反应16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℃干燥，得到纳米四氧化三铁备用；（4）将纳米四氧化三铁以90mg/L加入到2%海藻酸钠溶液中，在30kHz条件下超声处理40分钟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分钟，待温度降至30℃以下时，向溶液中加入2%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2：1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小时后在30℃下干燥，即得本专利技术净化剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富营养水体净化剂，其特征在于通过以下方法制备：（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，即得本专利技术净化剂。...

【技术特征摘要】
1.一种富营养水体净化剂，其特征在于通过以下方法制备：（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...

【专利技术属性】
技术研发人员：解安庆，
申请(专利权)人：宿州市逢源生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34