本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)水環(huán)境存在的問題主要有三個(gè)方面，其中之一就是水質(zhì)污染。地表水流經(jīng)城市的河段有機(jī)污染較重，城市居民日常生活排放的污水和很多工業(yè)廢水都含有大量的有機(jī)污染物，有的工業(yè)廢水還含有有毒有害的人工合成有機(jī)污染物質(zhì)等，使國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市河流都存在嚴(yán)重的有機(jī)污染，導(dǎo)致城市水源水質(zhì)下降和處理成本增加，對(duì)正在實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來(lái)了嚴(yán)重的負(fù)面影響，嚴(yán)重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的身體健康。
物理法治理河流污染水體主要是指通過截污清淤、環(huán)境調(diào)水和曝氣充氧等技術(shù)進(jìn)行治理。物理法一般只能適用于控制點(diǎn)源污染為主的河流，對(duì)大面積污染的河流難以控制，而且這種方法工程巨大，造價(jià)較高，還可能破壞水生生態(tài)系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種操作方便、效果好的城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑及其制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：鋁礬土14-18份、硅藻土5-7份、玉米桿10-14份；其中，硅藻土與玉米桿的用量比為1：2。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：鋁礬土15-17份、硅藻土5.5-6.5份、玉米桿11-13份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：鋁礬土16份、硅藻土6份、玉米桿12份。
所述的城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將鋁礬土粉碎至180-250目后，與其質(zhì)量的1.6-1.8倍量的粒徑為0.1-0.5mm的聚丙烯球混合，加入其質(zhì)量之和的0.1-0.12倍量的質(zhì)量濃度為3％的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為3-4mm的顆粒；
(2)將所得顆粒置于98-102℃溫度下干燥4h后，放入電阻爐中，先以1-2℃/min的速度升溫至550℃并保溫2h，接著以3-4℃/min的速度升溫至900℃，然后繼續(xù)以5-6℃/min的速度升溫至980-1000℃并保溫30min，隨爐冷卻得到多孔材料；
(3)將多孔材料浸泡在含有納米二氧化鈦1.2-1.4wt.％、氟鋯酸銨0.5-0.65wt.％、醋酸鈉5-7wt.％、檸檬酸三甲酯6-9wt.％的混合水溶液中，以功率為180-200W、頻率為27-28kHz的超聲波處理8-12min，過濾，用清水沖洗兩三遍，得到活化多孔材料；
(4)將硅藻土、玉米桿分別粉碎至120-150目，混合，加入其質(zhì)量之和的3-4倍量的水混合攪拌均勻，得到混合漿體；
(5)將活化多孔材料浸泡在混合漿體中，以功率為320-330W的微波處理至干燥，得到所述的城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的步驟(1)中，聚丙烯球的用量為鋁礬土質(zhì)量的1.7倍，聚乙烯醇水溶液的用量為鋁礬土及聚丙烯球質(zhì)量之和的0.11倍。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的步驟(2)中，先以1℃/min的速度升溫至550℃并保溫2h，接著以3.5℃/min的速度升溫至900℃，然后繼續(xù)以5.5℃/min的速度升溫至995℃并保溫30min。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的步驟(3)中，混合水溶液中含有納米二氧化鈦1.3wt.％、氟鋯酸銨0.56wt.％、醋酸鈉6wt.％、檸檬酸三甲酯8wt.％。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的步驟(3)中，以功率為190W、頻率為28kHz的超聲波處理10min。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的步驟(5)中，以功率為325W的微波處理至干燥。
所述的污水處理劑在制備城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理藥劑方面的應(yīng)用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明以鋁礬土為主體材料，通過聚丙烯球和聚乙烯醇對(duì)鋁礬土進(jìn)行制粒、造孔使其成為多孔材料，然后以含有納米二氧化鈦、氟鋯酸銨、醋酸鈉、檸檬酸三甲酯的混合水溶液對(duì)多孔材料進(jìn)行活化，最后以質(zhì)量比為1：2的硅藻土和玉米桿進(jìn)行包覆，得到一種污水處理劑。只需要將該污水處理劑拋灑到城鄉(xiāng)河流水體中，就能顯著改善城鄉(xiāng)污染河流水體的水質(zhì)。本發(fā)明污水處理劑對(duì)城鄉(xiāng)污染河流水體中的CODMn、氨氮和總氮含量具有顯著的去除效果。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
本發(fā)明實(shí)施例中，一種城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：鋁礬土14份、硅藻土7份、玉米桿14份。
所述的城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將鋁礬土粉碎至180目后，與其質(zhì)量的1.6倍量的粒徑為0.1-0.5mm的聚丙烯球混合，加入其質(zhì)量之和的0.1倍量的質(zhì)量濃度為3％的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為3-4mm的顆粒；
(2)將所得顆粒置于98℃溫度下干燥4h后，放入電阻爐中，先以1℃/min的速度升溫至550℃并保溫2h，接著以3℃/min的速度升溫至900℃，然后繼續(xù)以5℃/min的速度升溫至980℃并保溫30min，隨爐冷卻得到多孔材料；
(3)將多孔材料浸泡在含有納米二氧化鈦1.2wt.％、氟鋯酸銨0.5wt.％、醋酸鈉5wt.％、檸檬酸三甲酯6wt.％的混合水溶液中，以功率為180W、頻率為27kHz的超聲波處理12min，過濾，用清水沖洗兩三遍，得到活化多孔材料；
(4)將硅藻土、玉米桿分別粉碎至120目，混合，加入其質(zhì)量之和的3倍量的水混合攪拌均勻，得到混合漿體；
(5)將活化多孔材料浸泡在混合漿體中，以功率為320W的微波處理至干燥，得到所述的城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑。
實(shí)施例2
本發(fā)明實(shí)施例中，一種城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：鋁礬土18份、硅藻土5份、玉米桿10份。
所述的城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將鋁礬土粉碎至250目后，與其質(zhì)量的1.8倍量的粒徑為0.1-0.5mm的聚丙烯球混合，加入其質(zhì)量之和的0.12倍量的質(zhì)量濃度為3％的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為3-4mm的顆粒；
(2)將所得顆粒置于102℃溫度下干燥4h后，放入電阻爐中，先以2℃/min的速度升溫至550℃并保溫2h，接著以4℃/min的速度升溫至900℃，然后繼續(xù)以6℃/min的速度升溫至1000℃并保溫30min，隨爐冷卻得到多孔材料；
(3)將多孔材料浸泡在含有納米二氧化鈦1.4wt.％、氟鋯酸銨0.65wt.％、醋酸鈉7wt.％、檸檬酸三甲酯9wt.％的混合水溶液中，以功率為200W、頻率為28kHz的超聲波處理8min，過濾，用清水沖洗兩三遍，得到活化多孔材料；
(4)將硅藻土、玉米桿分別粉碎至150目，混合，加入其質(zhì)量之和的3-4倍量的水混合攪拌均勻，得到混合漿體；
(5)將活化多孔材料浸泡在混合漿體中，以功率為330W的微波處理至干燥，得到所述的城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑。
實(shí)施例3
本發(fā)明實(shí)施例中，一種城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：鋁礬土15份、硅藻土6.5份、玉米桿13份。
所述的城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將鋁礬土粉碎至250目后，與其質(zhì)量的1.7倍量的粒徑為0.1-0.5mm的聚丙烯球混合，加入其質(zhì)量之和的0.11倍量的質(zhì)量濃度為3％的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為3-4mm的顆粒；
(2)將所得顆粒置于100℃溫度下干燥4h后，放入電阻爐中，先以1℃/min的速度升溫至550℃并保溫2h，接著以3.5℃/min的速度升溫至900℃，然后繼續(xù)以5.5℃/min的速度升溫至995℃并保溫30min，隨爐冷卻得到多孔材料；
(3)將多孔材料浸泡在含有納米二氧化鈦1.3wt.％、氟鋯酸銨0.56wt.％、醋酸鈉6wt.％、檸檬酸三甲酯8wt.％的混合水溶液中，以功率為190W、頻率為28kHz的超聲波處理10min，過濾，用清水沖洗兩三遍，得到活化多孔材料；
(4)將硅藻土、玉米桿分別粉碎至150目，混合，加入其質(zhì)量之和的3.5倍量的水混合攪拌均勻，得到混合漿體；
(5)將活化多孔材料浸泡在混合漿體中，以功率為325W的微波處理至干燥，得到所述的城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑。
實(shí)施例4
本發(fā)明實(shí)施例中，一種城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：鋁礬土17份、硅藻土5.5份、玉米桿11份。
所述的城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑的制備方法，與實(shí)施例3相同。
實(shí)施例5
本發(fā)明實(shí)施例中，一種城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：鋁礬土16份、硅藻土6份、玉米桿12份。
所述的城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑的制備方法，與實(shí)施例3相同。
對(duì)比例1
在實(shí)施例5的基礎(chǔ)上，以硅藻土取代玉米桿，其余與實(shí)施例5完全相同。
對(duì)比例2
在實(shí)施例5的基礎(chǔ)上，以玉米桿取代硅藻土，其余與實(shí)施例5完全相同。
對(duì)比例3
一種城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：鋁礬土16份、硅藻土6份、玉米桿12份。
所述的城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將鋁礬土粉碎至250目后，與其質(zhì)量的1.7倍量的粒徑為0.1-0.5mm的聚丙烯球混合，加入其質(zhì)量之和的0.11倍量的質(zhì)量濃度為3％的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為3-4mm的顆粒；
(2)將所得顆粒置于100℃溫度下干燥4h后，放入電阻爐中，先以1℃/min的速度升溫至550℃并保溫2h，接著以3.5℃/min的速度升溫至900℃，然后繼續(xù)以5.5℃/min的速度升溫至995℃并保溫30min，隨爐冷卻得到多孔材料；
(3)將硅藻土、玉米桿分別粉碎至150目，混合，加入其質(zhì)量之和的3.5倍量的水混合攪拌均勻，得到混合漿體；
(4)將多孔材料浸泡在混合漿體中，以功率為325W的微波處理至干燥，得到所述的城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑。
對(duì)比例4
一種城鄉(xiāng)污染河流治理用污水處理劑，為鋁礬土；其制備方法，包括以下步驟：
(1)將鋁礬土粉碎至250目后，與其質(zhì)量的1.7倍量的粒徑為0.1-0.5mm的聚丙烯球混合，加入其質(zhì)量之和的0.11倍量的質(zhì)量濃度為3％的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為3-4mm的顆粒；
(2)將所得顆粒置于100℃溫度下干燥4h后，放入電阻爐中，先以1℃/min的速度升溫至550℃并保溫2h，接著以3.5℃/min的速度升溫至900℃，然后繼續(xù)以5.5℃/min的速度升溫至995℃并保溫30min，隨爐冷卻得到多孔材料。
以江蘇省蘇州市城鄉(xiāng)結(jié)合部某一半封閉河流為對(duì)象，采用國(guó)際規(guī)定的相關(guān)方法測(cè)得水體的CODMn、氨氮、總氮含量分別為17.6mg/L、8.7mg/L、12.4mg/L，接著按照1g污水處理劑/m3水的用量，分別將實(shí)施例1-5以及對(duì)比例1-4制得的污水處理劑均勻拋灑在半封閉河流的對(duì)應(yīng)一段(各污水處理劑處理的河流段之間相互不影響)，3天后重新測(cè)定水體的CODMn、氨氮、總氮含量，然后再次拋灑相同份量的污水處理劑，4天后(即第一次拋灑后7天)重新測(cè)定水體的CODMn、氨氮、總氮含量，所測(cè)得的水質(zhì)參數(shù)如表1所示。
表1各例處理的河流的水質(zhì)參數(shù)變化情況(mg/L)
由表1可以看出：拋灑了實(shí)施例1-5的污水處理劑的河流中的CODMn、氨氮、總氮含量變化比較平穩(wěn)，第一次拋灑3天后均有一定程度的下降，第二次拋灑4天后下降非常顯著，說(shuō)明拋灑的污水處理劑對(duì)河流水體中的CODMn和氨氮具有顯著的去除效果，且對(duì)水體總氮含量的去除有著顯著的效果；對(duì)比實(shí)施例5和對(duì)比例1-2，本發(fā)明中采用質(zhì)量比為1：2的硅藻土和玉米桿的組合處理城鄉(xiāng)污染河流污水的效果明顯優(yōu)于采用單一的硅藻土或者單一的玉米桿；對(duì)比實(shí)施例5和對(duì)比例3，本發(fā)明中采用經(jīng)過混合水溶液活化的鋁礬土處理城鄉(xiāng)污染河流污水的效果明顯優(yōu)于未經(jīng)過混合水溶液活化的鋁礬土；對(duì)比實(shí)施例5和對(duì)比例4，本發(fā)明采用經(jīng)過混合水溶液活化的鋁礬土以及質(zhì)量比為1：2的硅藻土和玉米桿的組合處理城鄉(xiāng)污染河流污水的效果顯著優(yōu)于僅采用未經(jīng)過混合水溶液活化的鋁礬土這一種物質(zhì)的處理效果，從而說(shuō)明本發(fā)明中的鋁礬土的處理工藝、質(zhì)量比為1：2的硅藻土和玉米桿的組分對(duì)于污水處理劑的最終效果起著關(guān)鍵性作用，本發(fā)明是在鋁礬土的處理工藝、固定配比的硅藻土和玉米桿的共同作用下才具有的顯著改善城鄉(xiāng)污染河流水體的水質(zhì)的效果。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。