本发明涉及水处理处理技术领域，特别是涉及一种用于水处理的矿物助凝剂及其制备方法。
背景技术：
随着工业进步和社会发展，水污染亦日趋严重，成了世界性的头号环境治理难题。日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。据世界权威机构调查，在发展中国家，各类疾病有80％是因为饮用了不卫生的水而传播的，每年因饮用不卫生水至少造成全球2000万人死亡，因此，水污染被称作"世界头号杀手"。
从广义上讲，助凝剂是指凡是不能在某一特定的水处理工艺中单独用作混凝剂但可以与混凝剂配合使用而提高或改善凝聚和絮凝效果的化学药剂。在污水处理领域，助凝剂的作用是辅助混凝剂使污水中的细微悬浮物和胶体物质凝聚在一起变大而沉降，从而达到污水净化的目的。
目前市面上已经有助凝剂这种产品，现有助凝剂主要是聚丙烯酰胺(pam)。聚丙烯酰胺是一种有机高分子产品，其具有用量少、效果稳定等优点；但是聚丙烯酰胺有一个致命的缺点，即具有一定的生物毒性，其毒性来源于成分中的部分有机物质。由于具有毒性，使得聚丙烯酰胺处理后的水中尚有一定的残留，会给后续使用带来一定的安全隐患。另外，聚丙烯酰胺还有一个缺点就是价格贵，一般要1-2万元/吨。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于水处理的矿物助凝剂及其制备方法，不会造成二次污染、安全可靠，价格低廉。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：用于水处理的矿物助凝剂，包括硅酸盐和壳聚糖，硅酸盐和壳聚糖的质量比例为20-50：1。
优选的，所述硅酸盐为海泡石、坡篓石、蛭石或凹凸棒石。
制备本发明所述的用于水处理的矿物助凝剂的方法，包括：
s1.将硅酸盐按照固液比为1：5-10的比例加入水中，形成硅酸盐溶液；
s2.向硅酸盐溶液加入质量百分比为0.1-0.5％的分散剂，以600-1000转/分钟的速度搅拌硅酸盐溶液7-13分钟；
s3.将硅酸盐溶液进行沉降分离，取上部悬浮物；将上部悬浮物进行固液分离，取固体作为中间固体产物；
s4.将壳聚糖加入冰乙酸，壳聚糖与冰乙酸的比例为1-5克：1升，进行搅拌3-5小时后形成第一混合液；
s5.将中间固体产物加入第一混合液，中间固体产物与混合液的比例为1克：5-10毫升，在50～80℃的条件下，以80-100转/分钟的速度搅拌2-4小时后形成第二混合液；
s6.将第二混合液进行固液分离，将固体部分在50～80℃的条件下进行烘干，制得环境矿物助凝剂。
优选的，所述硅酸盐为海泡石、坡篓石、蛭石或凹凸棒石。
优选的，所述分散剂为六偏磷酸钠或氢氧化钠。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中的助凝剂采用天然非金属材料制成，安全无毒、绿色环保，且效果与聚丙烯酰胺相似，成本也差不多，非常适用于水处理处理领域；
(2)本发明中的助凝剂除了助凝作用外，还具有聚丙烯酰胺不具有的脱色效果。
具体实施方式
下面进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例一
在本实施例中，用于水处理的矿物助凝剂包括硅酸盐和壳聚糖，硅酸盐和壳聚糖的质量比例为20：1。
所述硅酸盐为海泡石、坡篓石、蛭石或凹凸棒石。
矿物助凝剂通过以下方法制备，具体包括以下步骤：
将硅酸盐按照固液比为1：5的比例加入水中，形成硅酸盐溶液；向硅酸盐溶液加入质量百分比为0.1％的分散剂，以600转/分钟的速度搅拌硅酸盐溶液7分钟；将硅酸盐溶液进行沉降分离，取上部悬浮物；将上部悬浮物进行固液分离，取固体作为中间固体产物；将壳聚糖加入冰乙酸，壳聚糖与冰乙酸的比例为1克：1升，进行搅拌3小时后形成第一混合液；将中间固体产物加入第一混合液，中间固体产物与混合液的比例为1克：5毫升，在50℃的条件下，以80转/分钟的速度搅拌2小时后形成第二混合液；将第二混合液进行固液分离，将固体部分在50℃的条件下进行烘干，制得环境矿物助凝剂。
所述分散剂为六偏磷酸钠或氢氧化钠。
在工厂污水处理过程中，利用市售产品—pam和本方案产品进行助凝试验。试验污水采自成都市某生活污水处理厂，采集点在二沉池，其结果如表1所示。
表1pam和本方案产品进行助凝试验的试验结果
实施例二
在本实施例中，用于水处理的矿物助凝剂包括硅酸盐和壳聚糖，硅酸盐和壳聚糖的质量比例为30：1。
所述硅酸盐为海泡石、坡篓石、蛭石或凹凸棒石。
矿物助凝剂通过以下方法制备，具体包括以下步骤：
将硅酸盐按照固液比为1：6的比例加入水中，形成硅酸盐溶液；向硅酸盐溶液加入质量百分比为0.2％的分散剂，以700转/分钟的速度搅拌硅酸盐溶液8分钟；将硅酸盐溶液进行沉降分离，取上部悬浮物；将上部悬浮物进行固液分离，取固体作为中间固体产物；将壳聚糖加入冰乙酸，壳聚糖与冰乙酸的比例为2克：1升，进行搅拌3.5小时后形成第一混合液；将中间固体产物加入第一混合液，中间固体产物与混合液的比例为1克：6毫升，在60℃的条件下，以85转/分钟的速度搅拌2.5小时后形成第二混合液；将第二混合液进行固液分离，将固体部分在60℃的条件下进行烘干，制得环境矿物助凝剂。
所述分散剂为六偏磷酸钠或氢氧化钠。
在工厂污水处理过程中，利用市售产品—pam和本方案产品进行助凝试验。试验污水采自资阳市仁寿县某纸厂，采集点在二沉池，其结果如表2所示。
表2pam和本方案产品进行助凝试验的试验结果
实施例三
在本实施例中，用于水处理的矿物助凝剂包括硅酸盐和壳聚糖，硅酸盐和壳聚糖的质量比例为39：1。
所述硅酸盐为海泡石、坡篓石、蛭石或凹凸棒石。
矿物助凝剂通过以下方法制备，具体包括以下步骤：
将硅酸盐按照固液比为1：7的比例加入水中，形成硅酸盐溶液；向硅酸盐溶液加入质量百分比为0.3％的分散剂，以800转/分钟的速度搅拌硅酸盐溶液9分钟；将硅酸盐溶液进行沉降分离，取上部悬浮物；将上部悬浮物进行固液分离，取固体作为中间固体产物；将壳聚糖加入冰乙酸，壳聚糖与冰乙酸的比例为3克：1升，进行搅拌4小时后形成第一混合液；将中间固体产物加入第一混合液，中间固体产物与混合液的比例为1克：7毫升，在70℃的条件下，以90转/分钟的速度搅拌3小时后形成第二混合液；将第二混合液进行固液分离，将固体部分在70℃的条件下进行烘干，制得环境矿物助凝剂。
所述分散剂为六偏磷酸钠或氢氧化钠。
在工厂污水处理过程中，利用市售产品—pam和本方案产品进行助凝试验。试验污水采自成都邛崃市某酒厂，采集点在二沉池，其结果如表3所示。
表3pam和本方案产品进行助凝试验的试验结果
实施例四
在本实施例中，用于水处理的矿物助凝剂包括硅酸盐和壳聚糖，硅酸盐和壳聚糖的质量比例为45：1。
所述硅酸盐为海泡石、坡篓石、蛭石或凹凸棒石。
矿物助凝剂通过以下方法制备，具体包括以下步骤：
将硅酸盐按照固液比为1：8的比例加入水中，形成硅酸盐溶液；向硅酸盐溶液加入质量百分比为0.4％的分散剂，以900转/分钟的速度搅拌硅酸盐溶液10分钟；将硅酸盐溶液进行沉降分离，取上部悬浮物；将上部悬浮物进行固液分离，取固体作为中间固体产物；将壳聚糖加入冰乙酸，壳聚糖与冰乙酸的比例为4克：1升，进行搅拌4.5小时后形成第一混合液；将中间固体产物加入第一混合液，中间固体产物与混合液的比例为1克：9毫升，在75℃的条件下，以95转/分钟的速度搅拌3.5小时后形成第二混合液；将第二混合液进行固液分离，将固体部分在75℃的条件下进行烘干，制得环境矿物助凝剂。
所述分散剂为六偏磷酸钠或氢氧化钠。
在工厂污水处理过程中，利用市售产品—pam和本方案产品进行助凝试验。试验污水采自绵阳市梓潼县某果品加工厂，采集点在二沉池，其结果如表4所示。
表4pam和本方案产品进行助凝试验的试验结果
实施例五
在本实施例中，用于水处理的矿物助凝剂包括硅酸盐和壳聚糖，硅酸盐和壳聚糖的质量比例为50：1。
所述硅酸盐为海泡石、坡篓石、蛭石或凹凸棒石。
矿物助凝剂通过以下方法制备，具体包括以下步骤：
将硅酸盐按照固液比为1：10的比例加入水中，形成硅酸盐溶液；向硅酸盐溶液加入质量百分比为0.5％的分散剂，以1000转/分钟的速度搅拌硅酸盐溶液13分钟；将硅酸盐溶液进行沉降分离，取上部悬浮物；将上部悬浮物进行固液分离，取固体作为中间固体产物；将壳聚糖加入冰乙酸，壳聚糖与冰乙酸的比例为5克：1升，进行搅拌5小时后形成第一混合液；将中间固体产物加入第一混合液，中间固体产物与混合液的比例为1克：10毫升，在80℃的条件下，以100转/分钟的速度搅拌4小时后形成第二混合液；将第二混合液进行固液分离，将固体部分在80℃的条件下进行烘干，制得环境矿物助凝剂。
所述分散剂为六偏磷酸钠或氢氧化钠。
在工厂污水处理过程中，利用市售产品—pam和本方案产品进行助凝试验。试验污水采自德阳市某钢结构加工厂，采集点在二沉池，其结果如表5所示。
表5pam和本方案产品进行助凝试验的试验结果
尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。