本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种缓释污水处理剂及其制备方法。
背景技术：
氮和磷是生物重要营养源。随着人口的持续增长和人们生活水平的不断提高，生活污水人均排放量持续增加，加之洗涤剂的普遍使用，以及二级生化处理城市污水出水中氮磷含量较高，排入水体后使受纳水体中氮、磷含量增加，蓝、绿藻大量繁殖，水体缺氧并产生毒素，水质恶化。我国淮河流域、太湖、巢湖、滇池等水体富营养化严重，近海岸每年发生的十多起大面积的赤潮，严重影响水生生物和人体健康。大量氮、磷化合物进入水体后加速水体的富营养化进程，降低了水体的经济价值和美学价值，破坏水体生态环境，影响供水水质等；消耗水体中的溶解氧，不利于水体质量的改善以及鱼类的生存；降低氯的消毒效率，大大增加氯的消耗量，同时对人类的健康存在着潜在的危害。
污水中氮的存在形式主要有氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，可通过物理法、化学法和生物法去除。常用的物化方法有氨吹脱法、化学沉淀法、折点加氯法、选择性离子交换法和催化氧化法。污水中磷的存在形态主要是磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷，其去除方法主要有混凝沉淀法、结晶法和生物法。由于生物脱氮除磷被公认为是一种经济、有效和最有发展前途的方法，且生活污水的可生化性好，因此，目前污水脱氮除磷大多采用生物法。
现有自养反硝化技术中硫/石灰石基污水处理剂在使用过程中，通常采用多次加料的方法，操作比较麻烦，采用一次足量添加的方法，致使各元素的释放不均一，对自养菌微生物的生长不利。
技术实现要素：
本发明提出了一种缓释污水处理剂及其制备方法，在污水处理剂中添加缓释材料，缓释材料形成骨架，其他才老均匀分散在骨架材料上，能够使得各种材料缓慢均匀的释放，保证处理效果的均一性与高效性。
实现本发明的技术方案是：一种缓释污水处理剂，包括以下重量份的原料：蛋壳膜10-20份、沸石粉10~12份、硫酸亚铁2~3份、二氧化钛1~2份、氧化钙0.5~1份、氢氧化钠1-5份、缓释材料5-15份、聚丙烯酸树脂5-15份。
所述缓释材料为乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚丙烯酸树脂或醋酸纤维素酯中的任意一种。
所述的缓释污水处理剂的制备方法，步骤如下：
（1）从蛋壳内壁剥离蛋壳膜，用蒸馏水洗涤3次，置于60-90℃烘箱中烘干，粉碎，获得粒度为30目-150目的蛋壳膜碎片；
（2）将步骤（1）中蛋壳膜分散于氢氧化钠溶液中，得到蛋壳膜分散液；
（3）向步骤（2）得到的蛋壳膜分散液中加入改性聚羧酸盐和膦基聚马来酸酐，搅拌3-5h，水洗得到骨架缓释材料；
（4）将聚丙烯酸树脂加入到水中制成润湿剂，向润湿剂中加入沸石粉、硫酸亚铁、二氧化钛、氧化钙及步骤（3）得到的骨架缓释材料，混合均匀烘干得到污水处理剂。
所述步骤（2）中所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1mol/l-1.0mol/l。
所述步骤（4）中润湿剂的固含量为25-30%。
本发明的有益效果是：本发明利用废弃物蛋壳膜，对其进行改性，改性后的蛋壳膜与改性聚羧酸盐和膦基聚马来酸酐形成骨架，利用聚丙烯酸树脂作为润湿剂，将其他材料均匀的附着在骨架材料上，制备的污水处理剂能够缓慢均匀的释放，高效处理污水中的氮磷。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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付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
一种缓释污水处理剂，包括以下重量份的原料：蛋壳膜10份、沸石粉10份、硫酸亚铁2份、二氧化钛1份、氧化钙0.5份、氢氧化钠1份、乙基纤维素、5份、聚丙烯酸树脂5份。
所述的缓释污水处理剂的制备方法，步骤如下：
（1）从蛋壳内壁剥离蛋壳膜，用蒸馏水洗涤3次，置于60℃烘箱中烘干，粉碎，获得粒度为30目的蛋壳膜碎片；
（2）将步骤（1）中蛋壳膜分散于200ml浓度为0.1mol/l的氢氧化钠溶液中，得到蛋壳膜分散液；
（3）向步骤（2）得到的蛋壳膜分散液中加入改性聚羧酸盐和膦基聚马来酸酐，搅拌3h，水洗得到骨架缓释材料；
（4）将聚丙烯酸树脂加入到水中制成润湿剂，润湿剂的固含量为25%，向润湿剂中加入沸石粉、硫酸亚铁、二氧化钛、氧化钙及步骤（3）得到的骨架缓释材料，混合均匀烘干得到污水处理剂。
实施例2
一种缓释污水处理剂，包括以下重量份的原料：蛋壳膜13份、沸石粉11份、硫酸亚铁2.5份、二氧化钛1.5份、氧化钙0.8份、氢氧化钠3份、羟丙基纤维素8份、聚丙烯酸树脂8。
所述的缓释污水处理剂的制备方法，步骤如下：
（1）从蛋壳内壁剥离蛋壳膜，用蒸馏水洗涤3次，置于70℃烘箱中烘干，粉碎，获得粒度为80目的蛋壳膜碎片；
（2）将步骤（1）中蛋壳膜分散于250ml浓度为0.5mol/l的氢氧化钠溶液中，得到蛋壳膜分散液；
（3）向步骤（2）得到的蛋壳膜分散液中加入改性聚羧酸盐和膦基聚马来酸酐，搅拌4h，水洗得到骨架缓释材料；
（4）将聚丙烯酸树脂加入到水中制成润湿剂，润湿剂的固含量为28%，向润湿剂中加入沸石粉、硫酸亚铁、二氧化钛、氧化钙及步骤（3）得到的骨架缓释材料，混合均匀烘干得到污水处理剂。
实施例3
一种缓释污水处理剂，包括以下重量份的原料：蛋壳膜18份、沸石粉11.5份、硫酸亚铁2.8份、二氧化钛1.8份、氧化钙0.8份、氢氧化钠4份、聚丙烯酸树脂10份、聚丙烯酸树脂12份。
所述的缓释污水处理剂的制备方法，步骤如下：
（1）从蛋壳内壁剥离蛋壳膜，用蒸馏水洗涤3次，置于80℃烘箱中烘干，粉碎，获得粒度为120目的蛋壳膜碎片；
（2）将步骤（1）中蛋壳膜分散于280ml浓度为0.8mol/l的氢氧化钠溶液中，得到蛋壳膜分散液；
（3）向步骤（2）得到的蛋壳膜分散液中加入改性聚羧酸盐和膦基聚马来酸酐，搅拌4.5h，水洗得到骨架缓释材料；
（4）将聚丙烯酸树脂加入到水中制成润湿剂，润湿剂的固含量为30%，向润湿剂中加入沸石粉、硫酸亚铁、二氧化钛、氧化钙及步骤（3）得到的骨架缓释材料，混合均匀烘干得到污水处理剂。
实施例4
一种缓释污水处理剂，包括以下重量份的原料：蛋壳膜20份、沸石粉12份、硫酸亚铁3份、二氧化钛2份、氧化钙1份、氢氧化钠5份、醋酸纤维素酯15份、聚丙烯酸树脂15。
所述的缓释污水处理剂的制备方法，步骤如下：
（1）从蛋壳内壁剥离蛋壳膜，用蒸馏水洗涤3次，置于90℃烘箱中烘干，粉碎，获得粒度为150目的蛋壳膜碎片；
（2）将步骤（1）中蛋壳膜分散于300ml浓度为1.0mol/l的氢氧化钠溶液中，得到蛋壳膜分散液；
（3）向步骤（2）得到的蛋壳膜分散液中加入改性聚羧酸盐和膦基聚马来酸酐，搅拌3-5h，水洗得到骨架缓释材料；
（4）将聚丙烯酸树脂加入到水中制成润湿剂，润湿剂的固含量为30%，向润湿剂中加入沸石粉、硫酸亚铁、二氧化钛、氧化钙及步骤（3）得到的骨架缓释材料，混合均匀烘干得到污水处理剂。
利用上述实施例制备的污水处理剂，对含氨氮、含磷废水进行处理，处理结果见表1。
表1污水处理剂对污水处理效果
从上述结果可以看出，本发明缓释污水处理剂能够缓慢释放其中的有效物质，在第二周的处理效率依然达到90%以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。