本发明涉及一种配方及其制备工艺，尤其涉及一种用于养殖业污水处理的絮凝剂配方及其制备工艺。
背景技术：
养殖业是利用畜禽等已经被人类驯化的动物，或者鹿、麝、狐、貂、水獭、鹌鹑等野生动物的生理机能，通过人工饲养、繁殖，使其将牧草和饲料等植物能转变为动物能，以取得肉、蛋、奶、羊毛、山羊绒、皮张、蚕丝和药材等畜产品的生产部门。
污水，通常指受一定污染的、来自生活和生产的排出水。污水主要有生活污水、工业废水和初期雨水。污水的主要污染物有病原体污染物、耗氧污染物、植物营养物和有毒污染物等。
絮凝剂主要是带有正(负)电性的基团和水中带有负(正)电性的难于分离的一些粒子或者颗粒相互靠近，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或者化学方法分离出来。
现在的养殖业排出的污水很大部分都没有经过处理，在养殖的过程中养殖业污水的产生来自于养殖业种会使用很多化学物质，使用大量的工厂生产的饲料，以及来自于牲畜的粪便尿液，还有消毒除菌的化学物质，单纯地进行排放出去，会造成水体污染，富营养化，危害人体健康，现有对养殖业排出的污水净化很的方法并不普遍，常常会引发进一步的污染，破坏环境，使用效果不好，使用量大的缺点，因此亟需研发一种有利于保护环境、使用效果好、使用量小的用于养殖业污水处理的絮凝剂配方及其制备工艺。
技术实现要素：
(1)要解决的技术问题
本发明为了克服现有除除养殖业排出污水的方法并不普遍常常会引发进一步的污染破坏环境、使用效果不好、使用量大的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种有利于保护环境、使用效果好、使用量小的用于养殖业污水处理的絮凝剂配方及其制备工艺。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种用于养殖业污水处理的絮凝剂配方，由下例百分比的质量组分组成：8～13％聚硅酸铁(PSF)、10～15％甲基丙烯酸、2～8％氯酸盐、1～6％硅烷偶联剂、8～12.5％聚二甲基二烯丙基氯化铵、4～9％纤维素、20～30％聚合氯化铁(PFC)、2～7％助凝剂、7～11％壳聚糖、1～6％中相对分子量聚丙烯酰胺和10.5～15％酱油曲霉，以上各组分的总和为100％。
优选地，氯酸盐为氯酸钠或氯酸钾。
优选地，硅烷偶联剂为γ～氨丙基三乙氧基硅烷。
一种用于养殖业污水处理的絮凝剂制备工艺：
步骤一：按照配方中由下例百分比的质量组分组成：8～13％聚硅酸铁(PSF)、10～15％甲基丙烯酸、2～8％氯酸盐、1～6％硅烷偶联剂、8～12.5％聚二甲基二烯丙基氯化铵、4～9％纤维素、20～30％聚合氯化铁(PFC)、2～7％助凝剂、7～11％壳聚糖、1～6％中相对分子量聚丙烯酰胺和10.5～15％酱油曲霉，以上各组分的总和为100％。先取8～13％聚硅酸铁(PSF)、10～15％甲基丙烯酸、2～8％氯酸盐和20～30％聚合氯化铁(PFC)加入反应釜中进行密闭混合，混合时采用800～1000r/min的搅拌设备进行搅拌2～4min，再采用超声波振动5～7min，超声振动时的超声波频率为25kHz～35kHz，然后在反应釜中内密封反应2～2.5h，密封器内的空气中含氧量为常规大气中的氧气含量。
步骤二：对步骤一中的混合物再加入8～12.5％聚二甲基二烯丙基氯化铵和一半反应量的1～6％中相对分子量聚丙烯酰胺，进行搅拌，搅拌的转速为200～300r/min，持续往密封的反应釜内通氮气15～30min，边搅拌边通氮气，使其充分溶胀，以除去混合液中的氧气并使各组分混合均匀，15～30min搅拌通氮气后，将混合物静置5～10min。
步骤三：将步骤二中的混合物并且进行降温，使其温度为5～8℃，再将另外一半反应量的1～6％中相对分子量聚丙烯酰胺1～5mL/min的速度滴入入到步骤二中的混合物中，缓慢地混合，使用紫外灯辐照，紫外灯功率为1000W，辐照距离40～50cm，辐照时间90～120分钟。
步骤四：使步骤三中的混合物进行升温至25～29℃，再按照纤维素→酱油曲霉→壳聚糖的顺序缓慢滴入4～9％纤维素、10.5～15％酱油曲霉和7～11％壳聚糖至混合物内，在混合时，缓慢进行混合，使用无菌的搅拌杆进行搅拌，搅拌速率保持15～20r/min，搅拌5～7min，混合完毕后，置于25～29℃和室内空气中静置反应3～4h。
步骤五：在步骤四中混合物中加入的1～6％硅烷偶联剂和2～7％助凝剂，进行快速搅拌混合，采用超声波振动4～7s，超声振动时的超声波频率为25kHz～35kHz，混合完毕后，将混合物调试至室温，使用0.1mol/L氢氧化钠进行调试PH值，PH值为7.0～8.5。
优选地，助凝剂为海藻酸钠。
优选地，甲基丙烯酸的浓度为2～10mmol/L。
优选地，步骤五的PH值为7.2效果最佳。
一种用于养殖业污水处理的絮凝剂的使用方法：1000方水消耗5～6KG效果最佳。
(3)有益效果
本发明达到了有利于保护环境、使用效果好、使用量小的效果，絮凝剂用量少，方法简单，易于操作，节省成本，絮凝效果好，且能够强烈吸附胶体微粒，通过吸附、桥架、交联作用，从而凝聚。同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了δ电位，使胶体微粒由原来的相斥变为相吸，破坏了胶团稳定性，使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀，沉淀的表面积可达(500～12000)m2/g，极具吸附能力。COD去除率均优于聚合铁，除浊率达99％以上，COD去除率达80％，同时可除去污水中的大部分氨氮和全部磷。投料范围宽，矾花形成时间短且形态粗大易于沉降，可缩短水样在处理系统中的停留时间等，因而提高了系统的处理能力，对处理水的pH值基本无影响。
使用本发明除去养殖业中的污水，可以很好地增加配位络合能力，从而改变絮凝效果，两种以上聚合物之间具有协同增效作用，微生物体或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效，且能自然降解的新型水处理剂。由于微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，最终实现无污染排放。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种用于养殖业污水处理的絮凝剂制备工艺：
步骤一：按照配方中由下例百分比的质量组分组成：11％聚硅酸铁(PSF)、11.5％甲基丙烯酸、6％氯酸盐、3.5％硅烷偶联剂、9.5％聚二甲基二烯丙基氯化铵、7％纤维素、25％聚合氯化铁(PFC)、5％助凝剂、7％壳聚糖、2.5％中相对分子量聚丙烯酰胺和12％酱油曲霉，以上各组分的总和为100％。先取11％聚硅酸铁(PSF)、11.5％甲基丙烯酸、6％氯酸盐和25％聚合氯化铁(PFC)加入反应釜中进行密闭混合，混合时采用800r/min的搅拌设备进行搅拌2min，再采用超声波振动5min，超声振动时的超声波频率为25kHz，然后在反应釜中内密封反应2h，密封器内的空气中含氧量为常规大气中的氧气含量。
步骤二：对步骤一中的混合物再加入9.5％聚二甲基二烯丙基氯化铵和一半反应量的2.5％中相对分子量聚丙烯酰胺，进行搅拌，搅拌的转速为300r/min，持续往密封的反应釜内通氮气30min，边搅拌边通氮气，使其充分溶胀，以除去混合液中的氧气并使各组分混合均匀，30min搅拌通氮气后，将混合物静置10min。步骤三：将步骤二中的混合物并且进行降温，使其温度为5℃，再将另外一半反应量的2.5％中相对分子量聚丙烯酰胺1mL/min的速度滴入入到步骤二中的混合物中，缓慢地混合，使用紫外灯辐照，紫外灯功率为1000W，辐照距离40cm，辐照时间90分钟。
步骤四：使步骤三中的混合物进行升温至29℃，再按照纤维素→酱油曲霉→壳聚糖的顺序缓慢滴入7％纤维素、12％酱油曲霉和7％壳聚糖至混合物内，在混合时，缓慢进行混合，使用无菌的搅拌杆进行搅拌，搅拌速率保持20r/min，搅拌7min，混合完毕后，置于29℃和室内空气中静置反应4h。
步骤五：在步骤四中混合物中加入的3.5％硅烷偶联剂和5％助凝剂，进行快速搅拌混合，采用超声波振动7s，超声振动时的超声波频率为35kHz，混合完毕后，将混合物调试至室温，使用0.1mol/L氢氧7.2。
一种用于养殖业污水处理的絮凝剂的使用方法：1000方水消耗5KG效果最佳。
实施例2
一种用于养殖业污水处理的絮凝剂制备工艺：
步骤一：按照配方中由下例百分比的质量组分组成：10％聚硅酸铁(PSF)、10％甲基丙烯酸、7％氯酸盐、3％硅烷偶联剂、8％聚二甲基二烯丙基氯化铵、4％纤维素、29％聚合氯化铁(PFC)、3％助凝剂、10％壳聚糖、3％中相对分子量聚丙烯酰胺和13％酱油曲霉，以上各组分的总和为100％。先取10％聚硅酸铁(PSF)、10％甲基丙烯酸、7％氯酸盐和29％聚合氯化铁(PFC)加入反应釜中进行密闭混合，混合时采用1000r/min的搅拌设备进行搅拌4min，再采用超声波振动7min，超声振动时的超声波频率为35kHz，然后在反应釜中内密封反应2.5h，密封器内的空气中含氧量为常规大气中的氧气含量。
步骤二：对步骤一中的混合物再加入8％聚二甲基二烯丙基氯化铵和一半反应量的3％中相对分子量聚丙烯酰胺，进行搅拌，搅拌的转速为200r/min，持续往密封的反应釜内通氮气15min，边搅拌边通氮气，使其充分溶胀，以除去混合液中的氧气并使各组分混合均匀，15min搅拌通氮气后，将混合物静置5min。
步骤三：将步骤二中的混合物并且进行降温，使其温度为8℃，再将另外一半反应量的3％中相对分子量聚丙烯酰胺5mL/min的速度滴入入到步骤二中的混合物中，缓慢地混合，使用紫外灯辐照，紫外灯功率为1000W，辐照距离50cm，辐照时间120分钟。
步骤四：使步骤三中的混合物进行升温至25℃，再按照纤维素→酱油曲霉→壳聚糖的顺序缓慢滴入4％纤维素、13％酱油曲霉和10％壳聚糖至混合物内，在混合时，缓慢进行混合，使用无菌的搅拌杆进行搅拌，搅拌速率保持15r/min，搅拌5min，混合完毕后，置于25℃和室内空气中静置反应3h。
步骤五：在步骤四中混合物中加入的3％硅烷偶联剂和3％助凝剂，进行快速搅拌混合，采用超声波振动7s，超声振动时的超声波频率为35kHz，混合完毕后，将混合物调试至室温，使用0.1mol/L氢氧化钠进行调试PH值，PH值为8.5。
一种用于养殖业污水处理的絮凝剂的使用方法：1000方水消耗6KG效果最佳。
实施例3
一种用于养殖业污水处理的絮凝剂制备工艺：
步骤一：按照配方中由下例百分比的质量组分组成：9％聚硅酸铁(PSF)、11％甲基丙烯酸、8％氯酸盐、2％硅烷偶联剂、9％聚二甲基二烯丙基氯化铵、6％纤维素、28％聚合氯化铁(PFC)、2％助凝剂、9％壳聚糖、2.5％中相对分子量聚丙烯酰胺和13.5％酱油曲霉，以上各组分的总和为100％。先取9％聚硅酸铁(PSF)、11％甲基丙烯酸、8％氯酸盐和28％聚合氯化铁(PFC)加入反应釜中进行密闭混合，混合时采用900r/min的搅拌设备进行搅拌3min，再采用超声波振动6min，超声振动时的超声波频率为30kHz，然后在反应釜中内密封反应2.3h，密封器内的空气中含氧量为常规大气中的氧气含量。
步骤二：对步骤一中的混合物再加入9％聚二甲基二烯丙基氯化铵和一半反应量的2.5％中相对分子量聚丙烯酰胺，进行搅拌，搅拌的转速为250r/min，持续往密封的反应釜内通氮气20min，边搅拌边通氮气，使其充分溶胀，以除去混合液中的氧气并使各组分混合均匀，25min搅拌通氮气后，将混合物静置7min。
步骤三：将步骤二中的混合物并且进行降温，使其温度为7℃，再将另外一半反应量的2.5％中相对分子量聚丙烯酰胺4mL/min的速度滴入入到步骤二中的混合物中，缓慢地混合，使用紫外灯辐照，紫外灯功率为1000W，辐照距离45cm，辐照时间110分钟。
步骤四：使步骤三中的混合物进行升温至27℃，再按照纤维素→酱油曲霉→壳聚糖的顺序缓慢滴入6％纤维素、13.5％酱油曲霉和9％壳聚糖至混合物内，在混合时，缓慢进行混合，使用无菌的搅拌杆进行搅拌，搅拌速率保持17r/min，搅拌6min，混合完毕后，置于27℃和室内空气中静置反应3.5h。
步骤五：在步骤四中混合物中加入的2％硅烷偶联剂和2％助凝剂，进行快速搅拌混合，采用超声波振动5s，超声振动时的超声波频率为30kHz，混合完毕后，将混合物调试至室温，使用0.1mol/L氢氧化钠进行调试PH值，PH值为7.5。
一种用于养殖业污水处理的絮凝剂的使用方法：1000方水消耗5.5KG效果最佳。
实验：
A组为实施例1中制的絮凝剂0.5KG；
B组为实施例2中制的絮凝剂0.5KG；
C组为传统的处理污水的絮凝剂0.5KG。
将A、B、C组的絮凝剂分别投入到未被净化的养殖业污水100方水中，在用相同的时间内对A、B、C组投入的未被净化的养殖业污水中的情况分别记录数据，比如沉淀的面积、除浊率、COD去除率、除磷率、除氨氮率、沉降的时间等，进行的数据记录中得出以下数据：
A、B组的沉淀的面积、除浊率、COD去除率、除磷率、除氨氮率、沉降的时间等数据相差3-13％；
A、B组的沉淀的面积比C组高50-60％，
A、B组的除浊率比C组高44-50％，
A、B组的COD去除率比C组高30-40％，
A、B组的除磷率比C组高50-67％，
A、B组的除氨氮率比C组高52-70％，
A、B组的沉降的时间比C组低55-65％。
使用本发明可以很快速有效地对养殖业污水进行絮凝净化，絮凝剂用量少，方法简单，易于操作，节省成本，絮凝效果好。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。