本发明属于污水处理技术领域，具体涉及污水处理剂及其制备方法。
背景技术：
随着生活水平的提高，用水量的增大，产生的生活污水量也越来越多。如何有效的处理生活污水，降低和减少对环境的污染一直是研究课题。目前，处理生活污水的方法有物理、化学、生物、综合等多种方法。物理方法即通过物理分离作用回收污水中的不溶解的悬浮污染物，过滤、离心分离等。这样的物理方法简单，但只能是做基础处理，处理效果不佳、溶解在水中的污染物得不到处理，效率低。生物处理法是通过微生物的代谢作用使污水中溶解、胶体和悬浮状态的有机污染物转化为稳定的无害物。但该方法设备投资大，运行成本高，而且难以去除重金属离子。因此，多采用化学方法来处理污水，化学方法是通过投放化学试剂，使其与污水中的污染物发生中和、絮凝、氧化还原等反应以达到除去污染物的目的。这种方式处理污水较为彻底，处理后能够达到排放标准，而且对占地面积要求小，效果较为明显，因此被普遍采用。那么化学方法中的污水处理剂的选择、配制这是整个方法的关键。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种生活污水处理剂及其制备方法。本发明的处理剂能有效处理居民生活污水，处理效果好，成本相对较低，性能相对稳定，处理后的污染达到国家规定的污水排放标准。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种生活污水处理剂，其包括以下重量份的原料：聚合三氯化铁12～15份、海泡石20～30份、膨润土20～30份、改性蚕沙基多级孔炭材料5～10份、氢氧化钠10～15份、聚丙烯酰胺12～15份、碳酸钠10～15份、生物基多孔复合材料1～5份。
作为技术方案优选，本发明的生活污水处理剂包括以下重量份的原料：聚合三氯化铁12～15份、海泡石25～30份、膨润土25～30份，氢氧化钠10～12份，聚丙烯酰胺12～15份，碳酸钠10～12份，生物基多孔复合材料3～5份，改性蚕沙基多级孔炭材料5～8份。
作为技术方案优选，本发明的生活污水处理剂包括以下重量份的原料：聚合三氯化铁15份、海泡石25份、膨润土30份，氢氧化钠10份，聚丙烯酰胺15份，碳酸钠10份，生物基多孔复合材料5份，改性蚕沙基多级孔炭材料5份。
作为技术方案优选，所述生物基多孔复合材料的制备是将羧甲基纤维素钠凝胶与均苯三酸溶液按照质量比为1～5：1搅拌混合均匀，然后倒入插有倾斜角度为15°的铜片的模具中，然后放入冷冻干燥机中干燥即可得到生物质多孔复合材料。其中羧甲基纤维素钠凝胶是将羧甲基纤维素钠与水在搅拌状态下混合，即可得到羧甲基纤维素钠凝胶；均苯三酸溶液是将均苯三酸溶于无水乙醇中超声溶解，即可得到均苯三酸溶液。
作为技术方案优选，所述改性蚕沙基多级孔炭材料的制备是原蚕沙与zncl2溶液按照料液比为1：80混合溶胀后冷冻干燥，再将冻干后蚕沙在n2中，在600℃下进行活化扩孔反应2小时，然后再清洗、离心以及烘干后得到蚕沙基多孔炭材料；再将其与硫酸铜溶液按照料液比为1：80振荡混合后离心烘干，再放入等离子体反应器，通入o2，输入电压20v，改性时间10min进行表面改性，改性后清洗，烘干即可得到改性蚕沙基多级孔炭材料。
本发明的生活污水处理剂的制备方法，先按照重量份量取原料，然后将海泡石、碳酸钠、生物基多孔复合材料混合，粉碎，过50～100目，投入容器中，再加入聚丙烯酰胺、聚合三氯化铁继续搅拌混匀10～20分钟，再加入氢氧化钠搅拌混合10～20分钟，控制混合温度小于55℃，最后加入改性蚕沙基多级孔炭材料，搅拌混合均匀，即可得到生活污水处理剂。
本发明的生活污水处理剂的使用方法，按照每1立方米生活污水投入0.1～0.2kg生活污水处理剂,同时启动污水搅拌器10～30分钟，使得生活污水处理剂充分与污水接触之后停止搅拌，让生活污水处理剂与污水发生反应。
本发明的聚合三氯化铁具有良好的絮凝效果，水解速度快，水合作用弱，具有絮凝能力，容易形成矾花，而且密实，沉降速度快，受水温变化影响小，可以满足在流动过程中产生剪切力的要求。聚合三氯化铁能与水中的硫化氢，磷酸盐以及碱性氢氧化物度发生化学反应生成沉淀物，将污水中的硫化物沉淀出来，其形成矾花又可吸附水中难于降解的物质，是高效廉价的絮凝剂。具有明显的沉淀、脱臭、除油、杀菌、除磷、降低出水cod及bod等功效。
聚丙烯酰胺是絮凝剂，可以吸附水中的悬浮颗粒，逐渐形成大的絮团，加快沉淀的速度，而且其具有水溶性聚合物，能很快与水中物质发生絮凝作用。
改性蚕沙基多级孔炭材料不仅具有天然三维褶皱结构并含有大量羧基、羟基和氨基基团等，而且形成高比表面微孔结构，这些微孔结构能吸附生活污水中重金属，而且由于比表面积的增大，吸附量明显增加，同时其含有羧基、羟基和氨基基团，能与污水的中极性基团发生作用，加快污水的处理。
生物基多孔复合材料中形成三维网络互通的多级孔结构，而且具有丰富的纳米孔表面，非常有利于提高对吸附分子的吸附力，同时由于cmc具有大量的羟基官能团，因此材料对污水中的重金属具有明显的吸附力。
本发明中的碳酸钠能分解生活污水中常见的蛋白质、脂肪、淀粉等有机物质，使其较轻的物质悬浮于水面，较重的物质沉淀水底，并能杀灭火中的微生物。
海泡石粉是纯天然、无毒、无味、无石棉、无放射性元素的一种水合镁硅酸盐粘土矿物，具有非金属矿物中最大的比表面积(最高可达900m2/g)和独特的内容孔道结构，是吸附能力最强的粘土矿物。
膨润土(bentonite)是一种以蒙脱石(montmorillonite)为主要成分的粘土矿物。其化学成分为铝硅酸盐，化学式为al2o3·4sio2·3h2o。微观结构的单位晶胞由两个si2o四面体晶片和它们之间夹着的一个al2o或al2oh八面体晶片组成，膨润土具有较强的吸附性和离子交换性。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的生活污水处理剂，加入了两种生物质碳材料，改性蚕沙基多级孔炭材料和生物基多孔复合材料，能明显提高污水中重金属元素的吸附及其他一些极性电子污染物。同时配合传统的絮凝剂、吸附剂，通过原料合理复配，提高对生活污水的处理效率，使得处理后的生活污水cod、bod明显降低，符合国家要求的排放标准。
(2)本发明的生活污水处理剂还能有效地起到缓蚀、阻垢和抑制藻类生长的技术效果，有效减少系统的结垢与腐蚀，降低生产成本，净化污水的同时减少污水处理池的清理工序。
(3)本发明的处理工艺简单，用药量少，处理效果好，性能稳定，出水水质好；有效地降低了水处理的成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
改性蚕沙基多级孔炭材料的预先制备：改性蚕沙基多级孔炭材料的制备是将10kg蚕沙加入400l质量浓度0.50kg/l的zncl2溶液溶胀后冷冻干燥，再将冻干后蚕沙在n2中，在600℃下进行活化扩孔反应2小时，然后再清洗、离心以及烘干后得到蚕沙基多孔炭材料；再将其与0.1mol/l硫酸铜溶液按照料液比为1：40振荡混合后离心烘干，再放入等离子体反应器，通入o2，输入电压20v，改性时间10min进行表面改性，改性后清洗，烘干即可得到改性蚕沙基多级孔炭材料。
生物基多孔复合材料的预先制备：将5kg羧甲基纤维素钠与50l水在搅拌状态下混合，即可得到羧甲基纤维素钠凝胶。将5kg均苯三酸溶于30l无水乙醇中超声溶解，即可得到均苯三酸溶液。然后将羧甲基纤维素钠凝胶与均苯三酸溶液按照质量比为1～5：1搅拌混合均匀，然后倒入插有倾斜角度为15°的铜片的模具中，然后放入-50℃冷冻干燥机中干燥即可得到生物质多孔复合材料。
实施例1
一种生活污水处理剂，原料组成为：聚合三氯化铁15份、海泡石25份、膨润土30份，氢氧化钠10份，聚丙烯酰胺15份，碳酸钠10份，生物基多孔复合材料5份，改性蚕沙基多级孔炭材料5份。先按照原料配比称取原料，然后将海泡石、碳酸钠、生物基多孔复合材料混合，粉碎，过100目，投入容器中，再加入聚丙烯酰胺、聚合三氯化铁继续搅拌混匀20分钟，再加入氢氧化钠搅拌混合15分钟，控制混合温度小于55℃，最后加入改性蚕沙基多级孔炭材料，搅拌混合均匀，即可得到生活污水处理剂。
实施例2
一种生活污水处理剂，原料组成为：聚合三氯化铁12份、海泡石30份、膨润土25份，氢氧化钠12份，聚丙烯酰胺12份，碳酸钠12份，生物基多孔复合材料3份，改性蚕沙基多级孔炭材料8份。先按照原料配比称取原料，然后将海泡石、碳酸钠、生物基多孔复合材料混合，粉碎，过50目，投入容器中，再加入聚丙烯酰胺、聚合三氯化铁继续搅拌混匀15分钟，再加入氢氧化钠搅拌混合20分钟，控制混合温度小于55℃，最后加入改性蚕沙基多级孔炭材料，搅拌混合均匀，即可得到生活污水处理剂。
实施例3
一种生活污水处理剂，原料组成为：聚合三氯化铁13份、海泡石28份、膨润土28份，氢氧化钠10份，聚丙烯酰胺15份，碳酸钠10份，生物基多孔复合材料5份，改性蚕沙基多级孔炭材料6份。先按照原料配比称取原料，然后将海泡石、碳酸钠、生物基多孔复合材料混合，粉碎，过100目，投入容器中，再加入聚丙烯酰胺、聚合三氯化铁继续搅拌混匀10分钟，再加入氢氧化钠搅拌混合20分钟，控制混合温度小于55℃，最后加入改性蚕沙基多级孔炭材料，搅拌混合均匀，即可得到生活污水处理剂。
实施例4
一种生活污水处理剂，原料组成为：聚合三氯化铁15份、海泡石25份、膨润土25份，氢氧化钠15份，聚丙烯酰胺12份，碳酸钠15份，生物基多孔复合材料1份，改性蚕沙基多级孔炭材料10份。先按照原料配比称取原料，然后将海泡石、碳酸钠、生物基多孔复合材料混合，粉碎，过100目，投入容器中，再加入聚丙烯酰胺、聚合三氯化铁继续搅拌混匀10分钟，再加入氢氧化钠搅拌混合20分钟，控制混合温度小于55℃，最后加入改性蚕沙基多级孔炭材料，搅拌混合均匀，即可得到生活污水处理剂。
实施例5
一种生活污水处理剂，原料组成为：聚合三氯化铁12份、海泡石20份、膨润土20份，氢氧化钠10份，聚丙烯酰胺15份，碳酸钠12份，生物基多孔复合材料5份，改性蚕沙基多级孔炭材料5份。先按照原料配比称取原料，然后将海泡石、碳酸钠、生物基多孔复合材料混合，粉碎，过100目，投入容器中，再加入聚丙烯酰胺、聚合三氯化铁继续搅拌混匀15分钟，再加入氢氧化钠搅拌混合15分钟，控制混合温度小于55℃，最后加入改性蚕沙基多级孔炭材料，搅拌混合均匀，即可得到生活污水处理剂。
将实施例1～5制备出来生活污水处理剂按照每1立方米生活污水投入0.1～0.2kg生活污水处理剂,同时启动污水搅拌器10～30分钟，使得生活污水处理剂充分与污水接触之后停止搅拌，让生活污水处理剂与污水反生作用。采用本发明的生活污水处理剂处理之后的污水符合gb18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》。