本发明属于污水处理领域，具体涉及一种用于水产养殖污水处理的天然絮凝剂，还涉及一种上述用于水产养殖污水处理的天然絮凝剂的制备方法。
背景技术：
近年来，集约化水产养殖模式的蓬勃发展在很大程度上满足了人们对水产品的需求，解决了自然渔业资源相对短缺的问题。然而随着水产养殖规模的不断扩大和产量的迅猛增加，一系列生态环境问题逐步显露出来。养殖水体的富营养化、环境恶化、病害蔓延等已经成为制约今后水产养殖业持续健康发展与环境保护的突出问题。对受污染的养殖水体进行修复，已成为社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。
在养殖污水或废水处理中，絮凝是一个不可缺少的工艺过程。长期以来，以铁盐、铝盐及其聚合物为代表的无机絮凝剂和以聚丙烯酰胺及其衍生物为代表的有机高分子絮凝剂，被成功应用于工业废水处理、饮用水净化、污泥脱水、食品加工和发酵工业中。尽管无机絮凝剂和有机絮凝剂具有良好的絮凝效果，而且成本低，但是它们在使用过程中对人体和环境造成了不可忽略的危害和污染。研究表明，铝盐不仅可诱发阿尔茨海默氏病，而且大量使用会导致污泥机械脱水困难；铁盐不仅具有很强的腐蚀性，而且大量使用会增加处理水的色度，影响水质；聚丙烯酰胺是一种强致癌物，具有强烈的神经毒性，而且难以生物降解。这些缺点极大地限制了无机絮凝剂和有机絮凝剂在废水处理中的广泛应用。
因此开发出一种天然无毒、不会带来二次污染的絮凝剂具有重要的生产意义和市场前景。
技术实现要素：
本发明的目的之一是提供一种用于水产养殖污水处理的天然絮凝剂，其天然无毒、不会带来二次污染。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案，一种用于水产养殖污水处理的天然絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取以下重量份数的各组分：米糠33～40份、锯末30～35份、玉米秸秆30～35份、梧桐叶27～35份、红薯秧21～27份、黄瓜秧15～21份、梨花12～17份、鸢尾花10～15份、石榴皮10～15份、菖蒲10～16份、酵母粉2～3份；
(2)将称量好的上述各组分捣碎或粉碎并混合均匀，向混合组分中加入质量相当于混合组分质量的1～1.1倍的纯化水，混合均匀并装入玻璃容器中，密封玻璃容器，130～150rpm、26℃～27℃条件下避光发酵36小时，然后100～110rpm、28℃～30℃条件下避光发酵48小时，将发酵产物过100筛，得发酵液；
(3)将土豆粉研磨成粉状，过80目筛；
(4)将膨润土研磨，并过200目筛；
(5)将发酵液、80目的土豆粉、200目的膨润土以10～12:6～7:1～3的重量比混合，得目标物。
一种上述制备方法所制得的用于水产养殖污水处理的天然絮凝剂，其天然无毒、不会带来二次污染。
本发明的制备方法简单，本发明的各原料组分来源广、成本低廉，而且环保无毒、生物降解率高，因此能避免因絮凝剂的使用而对养殖池塘带来的二次污染。制备方法中，将米糠、锯末、玉米秸秆、梧桐叶、红薯秧、黄瓜秧、梨花、鸢尾花、石榴皮、菖蒲以及酵母粉分别粉碎或捣碎的目的是有利于提高发酵效率。步骤(2)中，130～150rpm、26℃～27℃条件下避光发酵36小时，然后100～110rpm、28℃～30℃条件下避光发酵48小时，其优点是发酵效率高，且发酵所得的发酵产物与土豆粉、膨润土以上述特定比例混合后絮凝效果更好，所得的絮凝剂能有效降低养殖污水中的COD、BOD、悬浮固体，还具有良好的除浊效果。步骤(2)中将发酵产物用100目网筛过滤、去除滤渣的目的是减少滤渣对养殖水环境的污染，避免滤渣对养殖水体中的溶氧的消耗。由于比表面积的大小会对吸附效果产生影响，因此本发明中，200目的膨润土和80目的土豆粉分别形成了不同比表面积的颗粒组团，实验结果表明，将膨润土和土豆粉粉碎至不同的粒径、再以特定比例混合，有利于提高混合物的吸附效果，进而提高本发明所制得的絮凝剂对水产养殖污染物的去除率。此外，本发明步骤(2)所得的发酵液与土豆粉、膨润土以上述特定比例混合后絮凝效果好，有效地发挥了发酵液、土豆粉、膨润土直接协同作用，养殖污水中的COD去除率达86.7～89.4％、BOD去除率达86.2～88.6％、悬浮固体去除率达90.5～92.3％。
优选地，步骤(1)中，称取的各组分的重量份数如下：米糠34份、锯末32份、玉米秸秆35份、梧桐叶35份、红薯秧26份、黄瓜秧15份、梨花14份、鸢尾花10份、石榴皮12份、菖蒲13份、酵母粉2份。
优选地，步骤(1)中，称取的各组分的重量份数如下：米糠40份、锯末33份、玉米秸秆30份、梧桐叶28份、红薯秧27份、黄瓜秧18份、梨花12份、鸢尾花15份、石榴皮10份、菖蒲16份、酵母粉3份。
优选地，步骤(1)中，称取的各组分的重量份数如下：米糠33份、锯末35份、玉米秸秆33份、梧桐叶33份、红薯秧24份、黄瓜秧21份、梨花14份、鸢尾花13份、石榴皮13份、菖蒲10份、酵母粉2份。
优选地，步骤(1)中，称取的各组分的重量份数如下：米糠37份、锯末30份、玉米秸秆32份、梧桐叶30份、红薯秧21份、黄瓜秧18份、梨花17份、鸢尾花14份、石榴皮15份、菖蒲14份、酵母粉3份。
优选地，步骤(1)中，称取的各组分的重量份数如下：米糠35份、锯末34份、玉米秸秆30份、梧桐叶27份、红薯秧22份、黄瓜秧20份、梨花15份、鸢尾花15份、石榴皮14份、菖蒲15份、酵母粉2份。
优选地，步骤(5)中，发酵液、80目的土豆粉、200目的膨润土以5:3:1的重量比混合。
用法用量：向养殖池塘或污水池中投放本发明的絮凝剂，搅拌20～30分钟后，静置3～4小时即可，投放的絮凝剂与污水的重量比为1:900～1200，具体的投放量可根据水质情况酌情增减。本发明所制得的絮凝剂使用比较方便。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的制备方法简单，本发明的各原料组分来源广、成本低廉，而且环保无毒、生物降解率高，因此能避免因絮凝剂的使用而对养殖池塘带来的二次污染。制备方法中，将米糠、锯末、玉米秸秆、梧桐叶、红薯秧、黄瓜秧、梨花、鸢尾花、石榴皮、菖蒲以及酵母粉分别粉碎或捣碎的目的是有利于提高发酵效率。步骤(2)中，130～150rpm、26℃～27℃条件下避光发酵36小时，然后100～110rpm、28℃～30℃条件下避光发酵48小时，其优点是发酵效率高，且发酵所得的发酵产物与土豆粉、膨润土以上述特定比例混合后絮凝效果更好，所得的絮凝剂能有效降低养殖污水中的COD、BOD、悬浮固体，还具有良好的除浊效果。步骤(2)中将发酵产物用100目网筛过滤、去除滤渣的目的是减少滤渣对养殖水环境的污染，避免滤渣对养殖水体中的溶氧的消耗。由于比表面积的大小会对吸附效果产生影响，因此本发明中，200目的膨润土和80目的土豆粉分别形成了不同比表面积的颗粒组团，实验结果表明，将膨润土和土豆粉粉碎至不同的粒径、再以特定比例混合，有利于提高混合物的吸附效果，进而提高本发明所制得的絮凝剂对水产养殖污染物的去除率。此外，本发明步骤(2)所得的发酵液与土豆粉、膨润土以上述特定比例混合后絮凝效果好，有效地发挥了发酵液、土豆粉、膨润土直接协同作用，养殖污水中的COD去除率达86.7～89.4％、BOD去除率达86.2～88.6％、悬浮固体去除率达90.5～92.3％。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
实施例1
一种用于水产养殖污水处理的天然絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取以下重量份数的各组分：米糠34份、锯末32份、玉米秸秆35份、梧桐叶35份、红薯秧26份、黄瓜秧15份、梨花14份、鸢尾花10份、石榴皮12份、菖蒲13份、酵母粉2份；
(2)将称量好的上述各组分捣碎或粉碎并混合均匀，向混合组分中加入与混合组分等质量的纯化水，混合均匀并装入玻璃容器中，密封玻璃容器，130～150rpm、26℃～27℃条件下避光发酵36小时，然后100～110rpm、28℃～30℃条件下避光发酵48小时，将发酵产物过100筛，得发酵液；
(3)将土豆粉研磨成粉状，过80目筛；
(4)将膨润土研磨，并过200目筛；
(5)将发酵液、80目的土豆粉、200目的膨润土以10:6:1的重量比混合，得目标物。
一种上述制备方法所制得的絮凝剂。
用法用量：向养殖池塘或污水池中投放本发明的絮凝剂，搅拌20～30分钟后，静置3～4小时即可，投放的絮凝剂与污水的重量比为1:900～1200，具体的投放量可根据水质情况酌情增减。
实施例2
一种用于水产养殖污水处理的天然絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取以下重量份数的各组分：米糠40份、锯末33份、玉米秸秆30份、梧桐叶28份、红薯秧27份、黄瓜秧18份、梨花12份、鸢尾花15份、石榴皮10份、菖蒲16份、酵母粉3份；
(2)将称量好的上述各组分捣碎或粉碎并混合均匀，向混合组分中加入质量相当于混合组分质量的1.1倍的纯化水，混合均匀并装入玻璃容器中，密封玻璃容器，130～150rpm、26℃～27℃条件下避光发酵36小时，然后100～110rpm、28℃～30℃条件下避光发酵48小时，将发酵产物过100筛，得发酵液；
(3)将土豆粉研磨成粉状，过80目筛；
(4)将膨润土研磨，并过200目筛；
(5)将发酵液、80目的土豆粉、200目的膨润土以12:7:2的重量比混合，得目标物。
一种上述制备方法所制得的絮凝剂。
用法用量：向养殖池塘或污水池中投放本发明的絮凝剂，搅拌20～30分钟后，静置3～4小时即可，投放的絮凝剂与污水的重量比为1:900～1200，具体的投放量可根据水质情况酌情增减。
实施例3
一种用于水产养殖污水处理的天然絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取以下重量份数的各组分：米糠33份、锯末35份、玉米秸秆33份、梧桐叶33份、红薯秧24份、黄瓜秧21份、梨花14份、鸢尾花13份、石榴皮13份、菖蒲10份、酵母粉2份；
(2)将称量好的上述各组分捣碎或粉碎并混合均匀，向混合组分中加入质量相当于混合组分质量的1.1倍的纯化水，混合均匀并装入玻璃容器中，密封玻璃容器，130～150rpm、26℃～27℃条件下避光发酵36小时，然后100～110rpm、28℃～30℃条件下避光发酵48小时，将发酵产物过100筛，得发酵液；
(3)将土豆粉研磨成粉状，过80目筛；
(4)将膨润土研磨，并过200目筛；
(5)将发酵液、80目的土豆粉、200目的膨润土以11:6:3的重量比混合，得目标物。
一种上述制备方法所制得的絮凝剂。
用法用量：向养殖池塘或污水池中投放本发明的絮凝剂，搅拌20～30分钟后，静置3～4小时即可，投放的絮凝剂与污水的重量比为1:900～1200，具体的投放量可根据水质情况酌情增减。
实施例4
一种用于水产养殖污水处理的天然絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取以下重量份数的各组分：米糠37份、锯末30份、玉米秸秆32份、梧桐叶30份、红薯秧21份、黄瓜秧18份、梨花17份、鸢尾花14份、石榴皮15份、菖蒲14份、酵母粉3份；
(2)将称量好的上述各组分捣碎或粉碎并混合均匀，向混合组分中加入与混合组分等质量的纯化水，混合均匀并装入玻璃容器中，密封玻璃容器，130～150rpm、26℃～27℃条件下避光发酵36小时，然后100～110rpm、28℃～30℃条件下避光发酵48小时，将发酵产物过100筛，得发酵液；
(3)将土豆粉研磨成粉状，过80目筛；
(4)将膨润土研磨，并过200目筛；
(5)将发酵液、80目的土豆粉、200目的膨润土以5:3:1的重量比混合，得目标物。
一种上述制备方法所制得的絮凝剂。
用法用量：向养殖池塘或污水池中投放本发明的絮凝剂，搅拌20～30分钟后，静置3～4小时即可，投放的絮凝剂与污水的重量比为1:900～1200，具体的投放量可根据水质情况酌情增减。
实施例5
一种用于水产养殖污水处理的天然絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取以下重量份数的各组分：米糠35份、锯末34份、玉米秸秆30份、梧桐叶27份、红薯秧22份、黄瓜秧20份、梨花15份、鸢尾花15份、石榴皮14份、菖蒲15份、酵母粉2份；
(2)将称量好的上述各组分捣碎或粉碎并混合均匀，向混合组分中加入与混合组分等质量的纯化水，混合均匀并装入玻璃容器中，密封玻璃容器，130～150rpm、26℃～27℃条件下避光发酵36小时，然后100～110rpm、28℃～30℃条件下避光发酵48小时，将发酵产物过100筛，得发酵液；
(3)将土豆粉研磨成粉状，过80目筛；
(4)将膨润土研磨，并过200目筛；
(5)将发酵液、80目的土豆粉、200目的膨润土以12:7:3的重量比混合，得目标物。
一种上述制备方法所制得的絮凝剂。
用法用量：向养殖池塘或污水池中投放本发明的絮凝剂，搅拌20～30分钟后，静置3～4小时即可，投放的絮凝剂与污水的重量比为1:900～1200，具体的投放量可根据水质情况酌情增减。
试验结果
实验于2015年7月于青岛田横某养殖场中进行。分别测定处理前后的海水的COD、BOD、悬浮物，并计算COD、BOD、悬浮物去除率，实验结果见表1：
表1实施例1-实施例5的絮凝剂对水产养殖污染的去除率
综上，实验结果表明，本发明的制备方法简单，本发明的各原料组分来源广、成本低廉，而且环保无毒、生物降解率高，因此能避免因絮凝剂的使用而对养殖池塘带来的二次污染。制备方法中，将米糠、锯末、玉米秸秆、梧桐叶、红薯秧、黄瓜秧、梨花、鸢尾花、石榴皮、菖蒲以及酵母粉分别粉碎或捣碎的目的是有利于提高发酵效率。步骤(2)中，130～150rpm、26℃～27℃条件下避光发酵36小时，然后100～110rpm、28℃～30℃条件下避光发酵48小时，其优点是发酵效率高，且发酵所得的发酵产物与土豆粉、膨润土以上述特定比例混合后絮凝效果更好，所得的絮凝剂能有效降低养殖污水中的COD、BOD、悬浮固体，还具有良好的除浊效果。步骤(2)中将发酵产物用100目网筛过滤、去除滤渣的目的是减少滤渣对养殖水环境的污染，避免滤渣对养殖水体中的溶氧的消耗。由于比表面积的大小会对吸附效果产生影响，因此本发明中，200目的膨润土和80目的土豆粉分别形成了不同比表面积的颗粒组团，实验结果表明，将膨润土和土豆粉粉碎至不同的粒径、再以特定比例混合，有利于提高混合物的吸附效果，进而提高本发明所制得的絮凝剂对水产养殖污染物的去除率。此外，本发明步骤(2)所得的发酵液与土豆粉、膨润土以上述特定比例混合后絮凝效果好，有效地发挥了发酵液、土豆粉、膨润土直接协同作用，养殖污水中的COD去除率达86.7～89.4％、BOD去除率达86.2～88.6％、悬浮固体去除率达90.5～92.3％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本发明的保护范围。