一种用于海水净化的絮凝剂及其制备方法与流程

文档序号:12236885阅读:385来源:国知局

本发明属于海水净化技术领域,具体涉及一种用于海水净化的絮凝剂,还涉及一种上述用于海水净化的絮凝剂的制备方法。



背景技术:

沿海城市淡水资源紧缺是当今世界面临的严峻问题,已严重影响到沿海城市和地区经济发展和人民的生活。为了缓解淡水危机,许多城市积极开发新水源替代淡水,如污水资源化、海水和苦咸水直接利用等。中国海岸线漫长,沿海城市众多,海水利用是解决沿海地区淡水资源紧缺的现实选择,海水利用工程越来越受到重视,这也是缓解淡水资源紧缺局面的有效途径。

海水利用工程所用海水一般为近岸海水,由于近岸海域污染的不断加剧,近岸海水必须经过净化预处理后才能使用,其预处理效果直接影响着海水利用工程后续流程的运行工况及运行成本。在海水净化处理中,絮凝是一个不可缺少的工艺过程。长期以来,以铁盐、铝盐及其聚合物为代表的无机絮凝剂和以聚丙烯酰胺及其衍生物为代表的有机高分子絮凝剂,被成功应用于海水净化中。尽管无机絮凝剂和有机絮凝剂具有良好的絮凝效果,而且成本低,但是它们在使用过程中对人体和环境造成了不可忽略的危害和污染。研究表明,铝盐不仅可诱发阿尔茨海默氏病,而且大量使用会导致污泥机械脱水困难;铁盐不仅具有很强的腐蚀性,而且大量使用会增加处理水的色度,影响水质;聚丙烯酰胺是一种强致癌物,具有强烈的神经毒性,而且难以生物降解。这些缺点极大地限制了无机絮凝剂和有机絮凝剂在海水净化中的广泛应用。

因此开发出一种天然无毒、不会带来二次污染的絮凝剂具有重要的生产意义和市场前景。



技术实现要素:

本发明的目的之一是提供一种用于海水净化的絮凝剂,其天然无毒、不会带来二次污染。

为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案,一种用于海水净化的絮凝剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取以下重量份数的各组分:红薯秧40-50份、土豆粉20-30份、玉米粉20-30份、银杏叶15-22份、香蕉皮15-22份、茼蒿12-18份、葫芦10-15份、鹧鸪菜9-15份;

(2)将称量好的红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜分别烘干、密封,放入超低温冰箱中保藏10-15小时;

(3)将红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜从超低温冰箱中取出,研磨或粉碎至100目,并混合均匀;

(4)向粉碎好的红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜中加入重量为红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜总重量的6倍的清水,70-80℃浸泡30-40分钟后,冷却至室温;

(5)将步骤(4)所得的混合物放入超低温冰箱中,-80℃保存6-8小时;

(6)将步骤(4)所得的混合物从超低温冰箱中取出,超声波处理30-40分钟;

(7)将超声波处理后的产物中加入同质量的清水,文火煎煮40-50分钟,得煎煮物;

(8)将煎煮物进行浓缩,浓缩条件为:压力0.03Mpa,温度70℃,浓缩至相对密度为1.21±0.02;

(9)将浓缩产物在烘箱中40-50℃烘干,研磨成粉状,即得。

一种上述制备方法所制得的用于海水净化的絮凝剂,其天然无毒、不会带来二次污染。

本发明的制备方法简单,本发明的各原料组分来源广、成本低廉,而且环保无毒、生物降解率高,因此能避免因絮凝剂的使用而对环境带来的二次污染。步骤(2)中,将红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜烘干是为了方便后续步骤中将红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜更好的粉碎,放入超低温冰箱中-80℃保存可使上述各组分的细胞变脆,进而有利于后续的粉碎步骤,也有利于使上述各组分在后续浸泡步骤中细胞中的成分更充分地浸出,进而更充分地发挥各组分之间的相互作用。步骤(3)的研磨或粉碎操作是为了使红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜中的成分更充分地浸出。步骤(4)中,70-80℃浸泡30-40分钟可有利于使上述各组分充分浸出;步骤(6)的超声波处理可充分混合各组分,进而有利于发挥各组分之间的相互作用;本发明通过步骤(2)至步骤(7)的低温-高温-低温-高温的处理,可充分提取出红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜的成分,所提取的产物絮凝效果好,能有效去除浊度、COD。步骤(8)和步骤(9)的操作是为了使所制得的絮凝剂更方便保存。

优选地,步骤(1)中,称取的各组分的重量份数如下:红薯秧40份、土豆粉25份、玉米粉27份、银杏叶19份、香蕉皮15份、茼蒿14份、葫芦15份、鹧鸪菜10份。

优选地,步骤(1)中,称取的各组分的重量份数如下:红薯秧42份、土豆粉27份、玉米粉20份、银杏叶15份、香蕉皮20份、茼蒿12份、葫芦12份、鹧鸪菜15份。

优选地,步骤(1)中,称取的各组分的重量份数如下:红薯秧45份、土豆粉30份、玉米粉22份、银杏叶22份、香蕉皮18份、茼蒿15份、葫芦10份、鹧鸪菜9份。

优选地,步骤(1)中,称取的各组分的重量份数如下:红薯秧48份、土豆粉20份、玉米粉25份、银杏叶20份、香蕉皮22份、茼蒿16份、葫芦10份、鹧鸪菜12份。

优选地,步骤(1)中,称取的各组分的重量份数如下:红薯秧50份、土豆粉22份、玉米粉30份、银杏叶18份、香蕉皮17份、茼蒿18份、葫芦14份、鹧鸪菜9份。

用法用量:将本发明所制得的絮凝剂加入到海水中,根据海水的水质情况,每升海水加入2-5g本发明所制得的絮凝剂,常温下120~150rpm搅拌30-40分钟,静置沉淀3-4小时,将沉降物和海水过滤分离,滤液进入海水利用后续流程,滤出的沉降物可晒干、脱盐后用于农田有机肥。

本发明所制得的絮凝剂使用比较方便。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的制备方法简单,本发明的各原料组分来源广、成本低廉,而且环保无毒、生物降解率高,因此能避免因絮凝剂的使用而对环境带来的二次污染。步骤(2)中,将红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜烘干是为了方便后续步骤中将红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜更好的粉碎,放入超低温冰箱中-80℃保存可使上述各组分的细胞变脆,进而有利于后续的粉碎步骤,也有利于使上述各组分在后续浸泡步骤中细胞中的成分更充分地浸出,进而更充分地发挥各组分之间的相互作用。步骤(3)的研磨或粉碎操作是为了使红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜中的成分更充分地浸出。步骤(4)中,70-80℃浸泡30-40分钟可有利于使上述各组分充分浸出;步骤(6)的超声波处理可充分混合各组分,进而有利于发挥各组分之间的相互作用;本发明通过步骤(2)至步骤(7)的低温-高温-低温-高温的处理,可充分提取出红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜的成分,所提取的产物絮凝效果好,能有效去除浊度、COD。步骤(8)和步骤(9)的操作是为了使所制得的絮凝剂更方便保存。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明,但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。

实施例1

一种用于海水净化的絮凝剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取以下重量份数的各组分:红薯秧40份、土豆粉25份、玉米粉27份、银杏叶19份、香蕉皮15份、茼蒿14份、葫芦15份、鹧鸪菜10份;

(2)将称量好的红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜分别烘干、密封,放入超低温冰箱中保藏10-15小时;

(3)将红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜从超低温冰箱中取出,研磨或粉碎至100目,并混合均匀;

(4)向粉碎好的红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜中加入重量为红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜总重量的6倍的清水,70-80℃浸泡30-40分钟后,冷却至室温;

(5)将步骤(4)所得的混合物放入超低温冰箱中,-80℃保存6-8小时;

(6)将步骤(4)所得的混合物从超低温冰箱中取出,超声波处理30-40分钟;

(7)将超声波处理后的产物中加入同质量的清水,文火煎煮40-50分钟,得煎煮物;

(8)将煎煮物进行浓缩,浓缩条件为:压力0.03Mpa,温度70℃,浓缩至相对密度为1.21±0.02;

(9)将浓缩产物在烘箱中40-50℃烘干,研磨成粉状,即得。

一种上述制备方法所制得的絮凝剂。

用法用量:将本发明所制得的絮凝剂加入到海水中,根据海水的水质情况,每升海水加入2-5g本发明所制得的絮凝剂,常温下120~150rpm搅拌30-40分钟,静置沉淀3-4小时,将沉降物和海水过滤分离,滤液进入海水利用后续流程,滤出的沉降物可晒干、脱盐后用于农田有机肥。

实施例2

一种用于海水净化的絮凝剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取以下重量份数的各组分:红薯秧42份、土豆粉27份、玉米粉20份、银杏叶15份、香蕉皮20份、茼蒿12份、葫芦12份、鹧鸪菜15份;

(2)将称量好的红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜分别烘干、密封,放入超低温冰箱中保藏10-15小时;

(3)将红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜从超低温冰箱中取出,研磨或粉碎至100目,并混合均匀;

(4)向粉碎好的红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜中加入重量为红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜总重量的6倍的清水,70-80℃浸泡30-40分钟后,冷却至室温;

(5)将步骤(4)所得的混合物放入超低温冰箱中,-80℃保存6-8小时;

(6)将步骤(4)所得的混合物从超低温冰箱中取出,超声波处理30-40分钟;

(7)将超声波处理后的产物中加入同质量的清水,文火煎煮40-50分钟,得煎煮物;

(8)将煎煮物进行浓缩,浓缩条件为:压力0.03Mpa,温度70℃,浓缩至相对密度为1.21±0.02;

(9)将浓缩产物在烘箱中40-50℃烘干,研磨成粉状,即得。

一种上述制备方法所制得的絮凝剂。

用法用量:将本发明所制得的絮凝剂加入到海水中,根据海水的水质情况,每升海水加入2-5g本发明所制得的絮凝剂,常温下120~150rpm搅拌30-40分钟,静置沉淀3-4小时,将沉降物和海水过滤分离,滤液进入海水利用后续流程,滤出的沉降物可晒干、脱盐后用于农田有机肥。

实施例3

一种用于海水净化的絮凝剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取以下重量份数的各组分:红薯秧45份、土豆粉30份、玉米粉22份、银杏叶22份、香蕉皮18份、茼蒿15份、葫芦10份、鹧鸪菜9份;

(2)将称量好的红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜分别烘干、密封,放入超低温冰箱中保藏10-15小时;

(3)将红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜从超低温冰箱中取出,研磨或粉碎至100目,并混合均匀;

(4)向粉碎好的红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜中加入重量为红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜总重量的6倍的清水,70-80℃浸泡30-40分钟后,冷却至室温;

(5)将步骤(4)所得的混合物放入超低温冰箱中,-80℃保存6-8小时;

(6)将步骤(4)所得的混合物从超低温冰箱中取出,超声波处理30-40分钟;

(7)将超声波处理后的产物中加入同质量的清水,文火煎煮40-50分钟,得煎煮物;

(8)将煎煮物进行浓缩,浓缩条件为:压力0.03Mpa,温度70℃,浓缩至相对密度为1.21±0.02;

(9)将浓缩产物在烘箱中40-50℃烘干,研磨成粉状,即得。

一种上述制备方法所制得的絮凝剂。

用法用量:将本发明所制得的絮凝剂加入到海水中,根据海水的水质情况,每升海水加入2-5g本发明所制得的絮凝剂,常温下120~150rpm搅拌30-40分钟,静置沉淀3-4小时,将沉降物和海水过滤分离,滤液进入海水利用后续流程,滤出的沉降物可晒干、脱盐后用于农田有机肥。

实施例4

一种用于海水净化的絮凝剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取以下重量份数的各组分:红薯秧48份、土豆粉20份、玉米粉25份、银杏叶20份、香蕉皮22份、茼蒿16份、葫芦10份、鹧鸪菜12份;

(2)将称量好的红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜分别烘干、密封,放入超低温冰箱中保藏10-15小时;

(3)将红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜从超低温冰箱中取出,研磨或粉碎至100目,并混合均匀;

(4)向粉碎好的红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜中加入重量为红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜总重量的6倍的清水,70-80℃浸泡30-40分钟后,冷却至室温;

(5)将步骤(4)所得的混合物放入超低温冰箱中,-80℃保存6-8小时;

(6)将步骤(4)所得的混合物从超低温冰箱中取出,超声波处理30-40分钟;

(7)将超声波处理后的产物中加入同质量的清水,文火煎煮40-50分钟,得煎煮物;

(8)将煎煮物进行浓缩,浓缩条件为:压力0.03Mpa,温度70℃,浓缩至相对密度为1.21±0.02;

(9)将浓缩产物在烘箱中40-50℃烘干,研磨成粉状,即得。

一种上述制备方法所制得的絮凝剂。

用法用量:将本发明所制得的絮凝剂加入到海水中,根据海水的水质情况,每升海水加入2-5g本发明所制得的絮凝剂,常温下120~150rpm搅拌30-40分钟,静置沉淀3-4小时,将沉降物和海水过滤分离,滤液进入海水利用后续流程,滤出的沉降物可晒干、脱盐后用于农田有机肥。

实施例5

一种用于海水净化的絮凝剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取以下重量份数的各组分:红薯秧50份、土豆粉22份、玉米粉30份、银杏叶18份、香蕉皮17份、茼蒿18份、葫芦14份、鹧鸪菜9份;

(2)将称量好的红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜分别烘干、密封,放入超低温冰箱中保藏10-15小时;

(3)将红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜从超低温冰箱中取出,研磨或粉碎至100目,并混合均匀;

(4)向粉碎好的红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜中加入重量为红薯秧、土豆粉、玉米粉、银杏叶、香蕉皮、茼蒿、葫芦、鹧鸪菜总重量的6倍的清水,70-80℃浸泡30-40分钟后,冷却至室温;

(5)将步骤(4)所得的混合物放入超低温冰箱中,-80℃保存6-8小时;

(6)将步骤(4)所得的混合物从超低温冰箱中取出,超声波处理30-40分钟;

(7)将超声波处理后的产物中加入同质量的清水,文火煎煮40-50分钟,得煎煮物;

(8)将煎煮物进行浓缩,浓缩条件为:压力0.03Mpa,温度70℃,浓缩至相对密度为1.21±0.02;

(9)将浓缩产物在烘箱中40-50℃烘干,研磨成粉状,即得。

一种上述制备方法所制得的絮凝剂。

用法用量:将本发明所制得的絮凝剂加入到海水中,根据海水的水质情况,每升海水加入2-5g本发明所制得的絮凝剂,常温下120~150rpm搅拌30-40分钟,静置沉淀3-4小时,将沉降物和海水过滤分离,滤液进入海水利用后续流程,滤出的沉降物可晒干、脱盐后用于农田有机肥。

试验结果

为验证本发明实施例1-实施例5所制得的絮凝剂的絮凝效果,进行了如下实验:采集同一地点的近岸海水(取自山东青岛近岸海水),将采集的同一地点的近岸海水分别倒入12个锥形瓶中,每个锥形瓶中倒入1L,将12个锥形瓶平均分成六组,每组两个平行,六组分别为对照组,实验组1、实验组2、实验组3、实验组4、实验组5。各组的处理如下:

对照组:测定其初始海水水质参数后,将装有1L海水的锥形瓶放入摇摆式振荡器中,常温下150rpm震荡摇晃锥形瓶40分钟,静置沉淀3.5小时,将沉降物和海水用100目筛网过滤分离,测定过滤的海水的水质参数。

实验组1:每升海水加入4g本发明实施例1所制得的絮凝剂,将锥形瓶放入摇摆式振荡器中,常温下150rpm震荡摇晃锥形瓶40分钟,静置沉淀3.5小时,将沉降物和海水用100目筛网过滤分离,测定过滤的海水的水质参数。

实验组2:每升海水加入4g本发明实施例2所制得的絮凝剂,将锥形瓶放入摇摆式振荡器中,常温下150rpm震荡摇晃锥形瓶40分钟,静置沉淀3.5小时,将沉降物和海水用100目筛网过滤分离,测定过滤的海水的水质参数。

实验组3:每升海水加入4g本发明实施例3所制得的絮凝剂,将锥形瓶放入摇摆式振荡器中,常温下150rpm震荡摇晃锥形瓶40分钟,静置沉淀3.5小时,将沉降物和海水用100目筛网过滤分离,测定过滤的海水的水质参数。

实验组4:每升海水加入4g本发明实施例4所制得的絮凝剂,将锥形瓶放入摇摆式振荡器中,常温下150rpm震荡摇晃锥形瓶40分钟,静置沉淀3.5小时,将沉降物和海水用100目筛网过滤分离,测定过滤的海水的水质参数。

实验组5:每升海水加入4g本发明实施例5所制得的絮凝剂,将锥形瓶放入摇摆式振荡器中,常温下150rpm震荡摇晃锥形瓶40分钟,静置沉淀3.5小时,将沉降物和海水用100目筛网过滤分离,测定过滤的海水的水质参数。

实验结果见表1-表2:

表1对照组处理前后的水质情况

表2实验组1-实验组5处理后的水质情况

综上,实验结果表明,本发明所制得的絮凝剂不仅天然无毒、不会带来二次污染,而且絮凝效果好,能有效去除浊度、COD。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进应视为本发明的保护范围。

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