本发明属于水处理领域，涉及一种净水组合物及其制备方法和应用。
背景技术：
水是生命之源，水体污染以及水资源的短缺，迫使人们更加关注水资源的保护，以及对废水的治理。如何使废水达到国家排放标准，是目前亟待解决的问题。
目前在废水处理过程中，常采用加入絮凝剂来处理废水，传统的混凝-沉淀-过滤-消毒四段式水处理工艺已不能应对目前的水污染难题，为此需要研制一种具有聚凝与吸附双重作用的净水剂，以便对水污染进行深度处理。
cn101979328a公开了一种壳聚糖复合凝胶净水剂及其制备方法，所述壳聚糖复合凝胶净水剂是由壳聚糖溶液、纤维素、硅藻土和活性炭制成的凝胶剂；所述的壳聚糖、纤维素、硅藻土和活性炭的质量比为1:1-2.5:2-3.5:3-5。此发明净水剂天然无毒且具有高效吸附及聚凝作用双重功能，能作为水中环境内分泌干扰物污染的深度净化之用，对五氯酚钠的去除率可达98.8％，对ddt的去除率可达96％，实用性较强。然而该发明只公开了该净水剂对废水中特定污染物的去除效果，并未对废水浊度、总磷、cod和bod的去除效果进行说明。
因此，在本领域中期望开发一种对废水浊度、总磷、cod和bod具有较高去除率的净水剂。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种净水组合物及其制备方法和应用。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种净水组合物，所述净水组合物包括如下重量份的组分：
在本发明的净水组合物中，硫酸铁的含量为5-15重量份，例如5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份或15重量份。
在本发明的净水组合物中，活性炭的含量为20-30重量份，例如21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份或30重量份。本发明所述活性炭的颗粒粒度为80目-120目，例如80目、85目、90目、95目、100目、105目、110目、115目或120目。
在本发明的净水组合物中，硅藻土的用量为10-20重量份，例如10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份或20重量份。
在本发明的净水组合物中，所述壳聚糖的含量为10-20重量份，例如10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份或20重量份。
在本发明的净水组合物中，所述二氧化硅的含量为5-10重量份，例如5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份或10重量份。
优选地，所述二氧化硅的粒径为100-200nm，例如100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、160nm、170nm、180nm、190nm或200nm。
在本发明的净水组合物中，硫酸铝的含量为10-20重量份，例如10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份或20重量份。
在本发明的净水组合物中，表面活性剂的用量为2-5重量份，例如2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份、4.5重量份或5重量份。
优选地，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂或阳离子型表面活性剂。
在本发明的净水组合物中，聚丙烯酰胺的用量为40-55重量份，例如40重量份、43重量份、45重量份、48重量份、50重量份、52重量份、54重量份或55重量份。
优选地，所述聚丙烯酰胺为聚乳酸、聚已内酯、聚乳酸-羟基乙酸共聚物或聚氨酯中的任意一种或至少两种的组合，优选聚乳酸-羟基乙酸共聚物。
优选地，所述聚丙烯酰胺的数均分子量为5000-20000，例如5000、7000、9000、10000、12000、14000、18000或20000。
在本发明的净水组合物中，致孔剂的用量为2-8重量份，例如2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份或8重量份。
在本发明中，所述净水组合物的制备方法为：将硫酸铁、活性炭、硅藻土、壳聚糖、二氧化硅、硫酸铝分散于水中，而后加入表面活性剂进行搅拌，之后放入聚丙烯酰胺和致孔剂进行超声，而后除去水，干燥得到所述净水组合物。
在本发明的净水组合物中，硫酸铁是一种高效廉价絮凝剂，具有显著的沉淀重金属及硫化物、脱色、脱臭、除油、杀菌、除磷、降低出水cod及bod等功效；活性炭和硅藻土是一种常规应用的吸附剂，受其本身特性和水中有机物性质等因素的影响，而不能单独有效地去除水中的有机物；硫酸铝作为一种沉淀剂和净水剂用于废水的处理。聚丙烯酰胺在本发明中是发挥稳定净水组合物的作用，对其他组分形成一定的包覆作用，在致孔剂的作用下使得包覆不形成封闭，既保证各组分相互接触，协同发挥作用，又可以形成类似球状的松散组合物，在净水后易于从水中除去，少残留，壳聚糖和二氧化硅具有抗菌性，可以杀灭水中的细菌，并抑制细菌的生长。本发明将这些组分按照一定的配比组合起来获得一种净水组合物。本发明的净水组合物是一种具有高效吸附及聚凝作用双功能的复合净水组合物。
本发明的净水组合物可用于废水处理，应用于废水时投加量为每升废水200-400mg，例如200mg/l、220mg/l、240mg/l、260mg/l、280mg/l、300mg/l、320mg/l、340mg/l、360mg/l、380mg/l或400mg/l。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明的净水组合物用于废水处理时，当投加量为200mg/l时，对废水浊度去除率可达95％以上，总磷去除率可达90％以上，cod的去除率可达34％以上，bod去除率在78％以上，抗菌性达到81％以上，并且本发明净水组合物的原料来源丰富，成本低，具有较好的市场应用前景。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
在本实施例中，净水组合物包括如下重量份的组分：
将壳聚糖、硫酸铁、活性炭、硅藻土、壳聚糖、二氧化硅、硫酸铝分散于水中，而后加入表面活性剂进行搅拌，之后放入聚丙烯酰胺(数均分子量10000)和致孔剂进行超声，而后除去水，干燥得到净水组合物。
实施例2
在本实施例中，净水组合物包括如下重量份的组分：
将壳聚糖、硫酸铁、活性炭、硅藻土、壳聚糖、二氧化硅、硫酸铝分散于水中，而后加入表面活性剂进行搅拌，之后放入聚丙烯酰胺(数均分子量20000)和致孔剂进行超声，而后除去水，干燥得到净水组合物。
实施例3
在本实施例中，净水组合物包括如下重量份的组分：
将壳聚糖、硫酸铁、活性炭、硅藻土、壳聚糖、二氧化硅、硫酸铝分散于水中，而后加入表面活性剂进行搅拌，之后放入聚丙烯酰胺(数均分子量5000)和致孔剂进行超声，而后除去水，干燥得到净水组合物。
实施例4
在本实施例中，净水组合物包括如下重量份的组分：
将壳聚糖、硫酸铁、活性炭、硅藻土、壳聚糖、二氧化硅、硫酸铝分散于水中，而后加入表面活性剂进行搅拌，之后放入聚丙烯酰胺(数均分子量8000)和致孔剂进行超声，而后除去水，干燥得到净水组合物。
实施例5
在本实施例中，净水组合物包括如下重量份的组分：
将壳聚糖、硫酸铁、活性炭、硅藻土、壳聚糖、二氧化硅、硫酸铝分散于水中，而后加入表面活性剂进行搅拌，之后放入聚丙烯酰胺(数均分子量10000)和致孔剂进行超声，而后除去水，干燥得到净水组合物。
对比例1
在该对比例中，所述净水组合物中不加入聚丙烯酰胺，其余原料和原料用量以及制备方法同实施例1。
对比例2
该对比例与实施例1不同的是将聚丙烯酰胺换为聚乳酸，其余原料和原料用量以及制备方法同实施例1。
对比例3
该对比例与实施例1不同的是将聚丙烯酰胺换为聚乳酸-羟基乙酸共聚物，其余原料和原料用量以及制备方法同实施例1。
对比例4
在该对比例中，所述净水组合物中不加入活性炭和硅藻土，其余原料和原料用量以及制备方法同实施例1。
对比例5
在该对比例中，所述净水组合物中不加入硅藻土，活性炭的用量为35重量份，其余原料和原料用量以及制备方法同实施例1。
对比例6
在该对比例中，所述净水组合物中不加入活性炭，硅藻土的用量为35重量份，其余原料和原料用量以及制备方法同实施例1。
对比例7
在该对比例中，所述净水组合物中不加入壳聚糖和二氧化硅，其余原料和原料用量以及制备方法同实施例1。
对比例8
在该对比例中，所述净水组合物中不加入壳聚糖，二氧化硅的用量为21重量份，其余原料和原料用量以及制备方法同实施例1。
对比例9
在该对比例中，所述净水组合物中不加入二氧化硅，壳聚糖的用量为21重量份，其余原料和原料用量以及制备方法同实施例1。
将实施例1-5以及对比例1-9制备的净水组合物用于对废水进行处理，其结果如表1所示。
表1
由表1的结果可知，本发明实施例1-5制备的净水组合物对废水浊度去除率、总磷去除率、cod去除率和bod去除率以及抗菌性均明显高于对比例1-7制备的净水组合物，并且由实施例1与对比例1-7的对比可以看出，在本发明中聚丙烯酰胺的加入对于提高净水组合物的废水处理效果具有提高作用，并且活性炭和硅藻土三者对于废水处理效果的提高具有协同作用，本发明中壳聚糖和二氧化硅对于提高组合物的抗菌性具有协同作用。
因此，本发明的净水组合物，在应用于废水处理时，在较低投加量(200mg/l)下，对废水浊度去除率可达95％以上，总磷去除率可达90％以上，cod的去除率可达34％以上，bod去除率在78％以上，抗菌性达到81％以上，并且本发明净水组合物的原料来源丰富，成本低，具有较好的市场应用前景。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的净水组合物，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。