本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种污水处理的净化材料及其制备工艺。
背景技术：
随着我国经济的快速发展,对湖泊资源的开发、利用规模和速度都大大加强,影响了湖泊的自然进化过程,对湖泊生态系统造成严重的破坏。随着我国社会经济和城市化进程的快速发展,湖泊水环境污染问题日益突出。由于污水流入使湖泊受到污染的现象。当汇入湖泊的污水过多而超过湖水的自净能力时，湖水发生水质的变化，使湖泊环境严重恶化，出现了富营养化、有机污染、湖面萎缩、水量剧减、沼泽化等环境问题。导致湖泊富营养化的污染源、途径非常多,包括城市生活污水、工业废水、污水处理厂排放物、地表径流、农业生产排水、大气干湿沉降等。湖泊富营养化是湖泊污染最常出现的一种状况。富营养化是湖泊水体由于接纳过多的氮、磷等植物营养盐物质、使湖泊生产力水平异常提高的过程,表现为藻类及其他生物异常繁殖,水体透明度和溶解氧含量下降,导致水质恶化,影响了湖泊的供水、养殖和娱乐等功能。水生植物的大量繁殖,还加速湖泊的淤积、沼泽化过程。现有的污水处理，有的采用比较耗费人力物力的物理方法，有的采用污水处理剂进行化学处理，但是成本较高，处理效果也不尽如人意。因此如何妥善的处理污水己经成为关系到子孙后代生存的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种污水处理的净化材料及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种污水处理的净化材料，按照重量份的原料包括：蛭石33-41份、醋酸锰7-15份、柠檬醛3-7份、羧甲基纤维素钠15-25份、瓜尔豆胶5-9份、氟化钠0.5-1.2份。
作为本发明进一步的方案：所述污水处理的净化材料，按照重量份的原料包括：蛭石35-39份、醋酸锰9-13份、柠檬醛4-6份、羧甲基纤维素钠18-22份、瓜尔豆胶6-8份、氟化钠0.7-1份。
作为本发明进一步的方案：所述污水处理的净化材料，按照重量份的原料包括：蛭石37份、醋酸锰11份、柠檬醛5份、羧甲基纤维素钠20份、瓜尔豆胶7份、氟化钠0.8份。
一种污水处理的净化材料的制备工艺，包括以下步骤：
1)将氟化钠与其质量8-9倍的去离子水混合，制得氟化钠溶液；将柠檬醛与其质量16-17倍的乙醇混合，制得柠檬醛溶液；
2)将蛭石粉碎、过100-150目筛，与氟化钠溶液混合，置入反应釜中并在75-80℃的温度下搅拌处理1.1-1.3h，离心分离取沉淀，干燥后再在380-450℃的温度下煅烧2-3h，制得物料a；
3)将瓜尔豆胶与柠檬醛溶液混合，在70-75℃的温度下密封搅拌处理40-45min，制得混合物b；
4)将物料a粉碎、过100目筛，然后与混合物b混合，升温至80-82℃并在该温度下加入醋酸锰，然后在该温度下搅拌至干即得物料b；
5)将物料b与羧甲基纤维素钠混合，并加入羧甲基纤维素钠质量5-6倍的去离子水，搅拌均匀后，超声处理35-45min，然后在70-75℃搅拌至干，然后在350-400℃的温度下煅烧2-3h即得净化材料。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，离心转速为3000r/min，离心时间为10-20min。
作为本发明进一步的方案：步骤3)中，搅拌速度为150-200r/min。
作为本发明进一步的方案：步骤4)中，搅拌速度为100-120r/min。
作为本发明进一步的方案：步骤5)中，超声功率为800w。
本发明另一目的是提供所述净化材料在污水处理中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用上述原料以及上述工艺制得的净化材料，可以显著降低污染水体的生化需氧量、化学需氧量、高锰酸盐指数、总磷、总氮，还能有效降低水体中的氟化物、镉、砷等重金属和有毒物质。本发明工艺简单，生产成本低，无需额外的设备投资，处理污水速度快，效果好，环保无毒等优点，产品稳定性能好，安全性高，适于工业化生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种污水处理的净化材料，包括以下原料：蛭石33kg、醋酸锰7kg、柠檬醛3kg、羧甲基纤维素钠15kg、瓜尔豆胶5kg、氟化钠0.5kg。
将氟化钠与其质量8-9倍的去离子水混合，制得氟化钠溶液；将柠檬醛与其质量16倍的乙醇混合，制得柠檬醛溶液。将蛭石粉碎、过100目筛，与氟化钠溶液混合，置入反应釜中并在75℃的温度下搅拌处理1.1h，离心分离取沉淀，干燥后再在380℃的温度下煅烧2h，制得物料a；其中离心转速为3000r/min，离心时间为10min。将瓜尔豆胶与柠檬醛溶液混合，在70℃的温度下密封搅拌处理40min，搅拌速度为150r/min，制得混合物b。将物料a粉碎、过100目筛，然后与混合物b混合，升温至80℃并在该温度下加入醋酸锰，然后在该温度下搅拌至干即得物料b，搅拌速度为100r/min。将物料b与羧甲基纤维素钠混合，并加入羧甲基纤维素钠质量5倍的去离子水，搅拌均匀后，超声处理35min，超声功率为800w，然后在70℃搅拌至干，然后在350℃的温度下煅烧2h即得净化材料。
实施例2
本发明实施例中，一种污水处理的净化材料，包括以下原料：蛭石41kg、醋酸锰15kg、柠檬醛7kg、羧甲基纤维素钠25kg、瓜尔豆胶9kg、氟化钠1.2kg。
将氟化钠与其质量8-9倍的去离子水混合，制得氟化钠溶液；将柠檬醛与其质量17倍的乙醇混合，制得柠檬醛溶液。将蛭石粉碎、过150目筛，与氟化钠溶液混合，置入反应釜中并在80℃的温度下搅拌处理1.3h，离心分离取沉淀，干燥后再在450℃的温度下煅烧3h，制得物料a；其中离心转速为3000r/min，离心时间为20min。将瓜尔豆胶与柠檬醛溶液混合，在75℃的温度下密封搅拌处理45min，搅拌速度为200r/min，制得混合物b。将物料a粉碎、过100目筛，然后与混合物b混合，升温至82℃并在该温度下加入醋酸锰，然后在该温度下搅拌至干即得物料b，搅拌速度为120r/min。将物料b与羧甲基纤维素钠混合，并加入羧甲基纤维素钠质量6倍的去离子水，搅拌均匀后，超声处理45min，超声功率为800w，然后在75℃搅拌至干，然后在400℃的温度下煅烧3h即得净化材料。
实施例3
本发明实施例中，一种污水处理的净化材料，包括以下原料：蛭石35kg、醋酸锰9kg、柠檬醛4kg、羧甲基纤维素钠18kg、瓜尔豆胶6kg、氟化钠0.7kg。
将氟化钠与其质量8.5倍的去离子水混合，制得氟化钠溶液；将柠檬醛与其质量17倍的乙醇混合，制得柠檬醛溶液。将蛭石粉碎、过120目筛，与氟化钠溶液混合，置入反应釜中并在78℃的温度下搅拌处理1.2h，离心分离取沉淀，干燥后再在400℃的温度下煅烧3h，制得物料a；其中离心转速为3000r/min，离心时间为20min。将瓜尔豆胶与柠檬醛溶液混合，在72℃的温度下密封搅拌处理45min，搅拌速度为200r/min，制得混合物b。将物料a粉碎、过100目筛，然后与混合物b混合，升温至82℃并在该温度下加入醋酸锰，然后在该温度下搅拌至干即得物料b，搅拌速度为120r/min。将物料b与羧甲基纤维素钠混合，并加入羧甲基纤维素钠质量6倍的去离子水，搅拌均匀后，超声处理40min，超声功率为800w，然后在75℃搅拌至干，然后在380℃的温度下煅烧3h即得净化材料。
实施例4
本发明实施例中，一种污水处理的净化材料，包括以下原料：蛭石39kg、醋酸锰13kg、柠檬醛6kg、羧甲基纤维素钠22kg、瓜尔豆胶8kg、氟化钠1kg。
将氟化钠与其质量8.5倍的去离子水混合，制得氟化钠溶液；将柠檬醛与其质量17倍的乙醇混合，制得柠檬醛溶液。将蛭石粉碎、过120目筛，与氟化钠溶液混合，置入反应釜中并在78℃的温度下搅拌处理1.2h，离心分离取沉淀，干燥后再在400℃的温度下煅烧3h，制得物料a；其中离心转速为3000r/min，离心时间为20min。将瓜尔豆胶与柠檬醛溶液混合，在72℃的温度下密封搅拌处理45min，搅拌速度为200r/min，制得混合物b。将物料a粉碎、过100目筛，然后与混合物b混合，升温至82℃并在该温度下加入醋酸锰，然后在该温度下搅拌至干即得物料b，搅拌速度为120r/min。将物料b与羧甲基纤维素钠混合，并加入羧甲基纤维素钠质量6倍的去离子水，搅拌均匀后，超声处理40min，超声功率为800w，然后在75℃搅拌至干，然后在380℃的温度下煅烧3h即得净化材料。
实施例5
本发明实施例中，一种污水处理的净化材料，包括以下原料：蛭石37kg、醋酸锰11kg、柠檬醛5kg、羧甲基纤维素钠20kg、瓜尔豆胶7kg、氟化钠0.8kg。
将氟化钠与其质量8.5倍的去离子水混合，制得氟化钠溶液；将柠檬醛与其质量17倍的乙醇混合，制得柠檬醛溶液。将蛭石粉碎、过120目筛，与氟化钠溶液混合，置入反应釜中并在78℃的温度下搅拌处理1.2h，离心分离取沉淀，干燥后再在400℃的温度下煅烧3h，制得物料a；其中离心转速为3000r/min，离心时间为20min。将瓜尔豆胶与柠檬醛溶液混合，在72℃的温度下密封搅拌处理45min，搅拌速度为200r/min，制得混合物b。将物料a粉碎、过100目筛，然后与混合物b混合，升温至82℃并在该温度下加入醋酸锰，然后在该温度下搅拌至干即得物料b，搅拌速度为120r/min。将物料b与羧甲基纤维素钠混合，并加入羧甲基纤维素钠质量6倍的去离子水，搅拌均匀后，超声处理40min，超声功率为800w，然后在75℃搅拌至干，然后在380℃的温度下煅烧3h即得净化材料。
对比例1
除不含有醋酸锰、氟化钠，其配方及制备过程与实施例5一致。
对比例2
仅含有蛭石、醋酸锰、氟化钠，其制备过程与实施例5一致。
对比例3
将各原料直接混合，添加实施例5中所加的乙醇与去离子水，在75℃搅拌至干，然后在380℃的温度下煅烧3h即得净化材料。其原料量与实施例5一致。
采用本发明的净化材料做了如下应用试验：
实施例6利用实施例5的净化材料改善湖泊水质：
安徽巢湖某部分水域，面积约1600m2，平均水深约5m，村民的生活污水通过污水口未经处理直接排入水域内，水域内水体黑臭，水质极差。气温稍高时，即出现蓝藻。将该水域划分为四等份，分别采用实施例5与对比例1-3的净化材料对该水域的水体进行了处理，共投净化材料25公斤(约合10-20g/立方污水)。将净化材料与污染水体充分混合，静置0.2-0.6小时后，水体中比重大的污染物质凝聚沉降，比重轻的污染物质上浮水面，在很短时间内实现了固液分离。处理后的水体透明度显著增加，水质得到显著改善。
处理前后水质变化情况见表1，将处理后水体的检测结果与地表水质量标准比较可见，处理后水体的绝大部分指标达到了地表水ⅳ类标准。
表1处理前后水质变化情况
从表1中数据得出，采用上述实施例中的原料及制备工艺制得的净化材料可以显著降低污染水体的生化需氧量、化学需氧量和高锰酸盐指数，去除率分别达到98.1％,97.5％和97.8％，可以明显降低水体中的总磷，去除率达98.6％；对水体中的总氮也有一定的去除效果，去除率78.0％。经过本发明净化材料处理后水体的透明度显著增加，处理前水域水体的透明度几乎为0，处理后水体的透明度超过了1.5m。本发明净化材料还能有效降低水体中的氟化物，镉、砷等重金属和有毒物质。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。