本发明涉及水产养殖及河道技术领域，具体涉及一种具有水产养殖及河道除臭及净化水质作用的净化剂及其制备方法。
背景技术：
随着经济发展，生活、生产污水排放日益增加，给环境带来极大压力。污水的排放污染、化肥过的使用导致了重金属污染、高营养负荷导等问题，导致水质无法用于灌溉、水产养殖及愉悦的享受环境。在极端的条件下，藻类大量繁殖可能会对生物产生毒性、降低水产值、低溶解氧和低水透明度等问题。
另外，水质中的ph值也是一个重要的污染相关因素。水体的富营养化会引起ph值下降，而ph值下降不仅会导致硫化物升高，还会导致重金属活性增加，这就导致了骨骼疼痛等疾病的风险增加。
目前大部分有水质处理需求的水产养殖场及河道并未连入污水处理网络，在遇到水质污染时均采用水循环来延缓情况恶化，但是这种方式效果不理想。而如果采用加入化学药剂来解决臭气及污染，虽有一定效果但是化学药剂大多不能与水中生物兼容。而采取抽干重新灌溉等物理治理方式解决臭气及污染问题，成本高，人力物力投入大且影响正常使用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种新的专用于水产养殖及河道除臭净化的净化剂，该净化剂不仅除臭效果好，且与水中生物兼容性好。
本发明同时还提供一种水产养殖及河道除臭净化用的净化剂的制备方法，该方法可以获得的净化剂流动性和稳定性好，并具有优异的除臭效果。
为实现前述发明目的，本发明采用的一种技术方案如下：一种适用于垃圾除臭的净化剂，该净化剂为固液混合物，所述固液混合物的ph为9.5～10.5且其组分包含氢氧化镁、有机酸、悬浮剂、生物菌以及水，所述净化剂中氢氧化镁的质量含量为10～80％，所述悬浮剂的质量含量为0.001～5％，所述生物菌为富养降解菌，且其质量含量为0.001～10％。
优选地，所述净化剂中，氢氧化镁的质量含量低于65％。
优选地，所述净化剂中，悬浮剂的质量含量低于3％。更优选地，所述净化剂中，悬浮剂的质量含量低于2％。
优选地，所述生物菌的质量含量低于3％。
根据本发明的一个具体且优选方面，所述净化剂中，氢氧化镁的质量含量为20％～60％，悬浮剂的质量含量为0.0013％～0.5％，生物菌的质量含量为0.001～1％。
根据本发明的一个优选实施方案，所述悬浮剂为羟丙基甲基纤维素。
根据本发明的另一优选实施方案，所述有机酸为冰醋酸、枸橼酸或二者的组合。
根据本发明，所述有机酸的质量含量优选为0.001％～0.5％，尤其优选为0.04％～0.125％。
根据本发明，所述的生物菌优选包括选自氨氮降解菌、有机磷降解菌、无机磷降解菌种的一种或多种的组合。
优选地，所述的净化剂通过以下方法制备：使氧化镁与水发生水合反应生成氢氧化镁，并在温度为95℃以下时，然后加入悬浮剂和生物菌，混合均匀，即得所述净化剂。
进一步优选地，以全部所述原料的总质量为100％计，各原料的比例为：氧化镁10-60％，有机酸0.04-0.125％，悬浮剂0.0013-0.5％，生物菌0.001-0.5％，以及其他为水。
本发明还提供一种前述净化剂的制备方法，该方法包括：使氧化镁与水发生水合反应生成氢氧化镁，并在温度为95℃以下时，然后加入悬浮剂和生物菌，混合均匀，即得所述净化剂。
进一步优选地，以全部所述原料的总质量为100％计，各原料的比例为：氧化镁10-60％，有机酸0.04-0.125％，悬浮剂0.0013-0.5％，生物菌0.001-0.5％，以及其他为水。
优选地，原料中95％以上的固体颗粒小于等于30微米。
进一步地，首先在反应釜中加入水，一边搅拌一边加入氧化镁，当温度为65～95℃时，加入有机酸，搅拌，之后加入悬浮剂，搅拌，之后加入生物菌，混合均匀，得到净化剂。
本发明还涉及一种上述的净化剂在水产养殖以及河道除臭净化中的应用。
进一步地，应用时，将净化剂均匀喷洒在水产养殖以及河道水面上。
进一步地，净化剂的每周总剂量率为45-150mg/l，具体基于水体总量设定。
进一步地，应用时，直接向需要除臭的水体中加入如本发明前述的净化剂。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优势：
1.本发明的净化剂，投入待处理的水产养殖或河道水体中，ph值能够保持稳定。由于本发明净化剂能够保持ph值稳定，因此最大程度的减少硫化氢的排放，避免氨气的排放。并且由于保持ph值稳定，避免了重金属活性增加，同时防止重金属污染。
2、本发明的净化剂的流动性好，可以直接投入使用，无需现场配制，使用方便。本发明的净化剂在投入污水后其中的氢氧化镁可以稳定地保持悬浮状态。
3、本发明的净化剂中，主要成分氢氧化镁是安全且无害的，与石灰相比不会造成化学烧伤。因此本发明净化剂在生产、运输和使用中安全性高，避免造成安全事故和工伤事故。
具体实施方式
本发明提供的净化剂以氢氧化镁为主要成分，并通过有机酸、悬浮剂的作用，使净化剂获得优异的流动性、存储稳定性和使用稳定性，从而可以方便、安全地获得最佳的除臭效果。通过富养降解微生物菌消化多余的富养份，阻止藻类及悬浮物的增多。
净化剂的组成中，氢氧化镁优选是由氧化镁与水进行原位水合反应制成，并优选在有机酸存在下进行水合反应。
氧化镁水合作用是根据以下反应方程进行的：
mgo(s)+h2o(l)→mg(oh)2(s)
在制备过程中，优选添加有机酸，有机酸可以促进反应，在氧化镁和水的反应中，随着反应的进行，粘稠度会增加，加入有机酸会降低粘稠度并促进反应继续进行。具体有机酸优选为75-98％的冰醋酸、或枸橼酸其他有机酸的一种或多种。
净化剂的一个优选的制备过程包括：1)在反应釜中加入水，一边搅拌一边加入氧化镁，充分反应后当温度降为65-95℃时，加入有机酸，搅拌(例如30分钟)；2)之后加入悬浮剂，搅拌(例如40分钟)；3)之后，在使用前24小时内加入生物菌，最终净化剂ph值为9.5-10.5。
在一些具体且优选实施方式中，以重量百分比计，该净化剂的原料配方包括氧化镁10-60％，有机酸0.04-0.125％，悬浮剂0.0013-0.5％，以及生物菌0.001-0.5％，其他为水；
进一步地，所述氧化镁原料优选氧化镁纯度比例大于90％，二氧化硅低于0.5％。需要说明的是，在实际生产中，氧化镁原料中，不可避免的会存在杂质，杂质包括氧化钙、三氧化二铁、三氧化二铝、二氧化硅中的一种或多种。
净化剂中，悬浮剂的作用为保证最终净化剂在存储中以及投入水体后不沉降，保持悬浮浓度。悬浮剂可以例如是羟丙基甲基纤维素，优选粘度规格在5,000-20,000cp中的一种或多种(可参考http://www.mizudahope.com/content.asp？id＝167)。
净化剂中，生物菌的具体优选是氨氮、磷等富养降解菌群的一种或多种。
进一步地，所述净化剂原料中固体颗粒大小为：95％以上的固体颗粒小于30微米。若原料固体颗粒太大，会影响生产时反应速度；此外成品净化剂使用时是采用水泵通过喷嘴投放，原料颗粒过大，会在成品净化剂中产生杂质，堵塞喷嘴。
本发明实施例的净化剂具有以下特点：
1、净化剂兼容于水产活物，投入待处理的水质中，ph值能够保持稳定。水处理过程中一般会间断投放，根据实验实测，在投放后通常30分钟后ph值将始终稳定在8-9。
2、由于净化剂能够保持ph值稳定，因此最大程度的减少硫化氢的排放。并且由于保持ph值稳定，避免了重金属活性增加，同时防止重金属污染。
3、净化剂能够对水质中悬浮物进行沉淀，并消耗掉多余的富养成分。
4、净化剂能够使底部污泥更加聚集，从而降低必要清理时的难度。
4、净化剂中，主要成分氢氧化镁是安全且无害的，与石灰相比不会造成化学烧伤。因在生产、运输和使用中安全性高，避免造成安全事故和工伤事故。
5、本发明的净化剂组成简单，安全，对水体完全无害，同时，净化剂的制备方法简单，容易实现，具有良好的工业化应用前景。
下面将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。
需要说明的是，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以下各实例中，净化剂浓度为氢氧化镁重量与净化剂重量之比。
实施例1
一种用于河道水质除臭的净化剂，以重量百分比计，采用以下原料通过如下步骤制备得到：1)在反应釜中加入水，一边搅拌一边加入氧化镁，每100份重量份的氧化镁加水200份，充分反应后当温度降为70℃时，2)加入有机酸(75％冰醋酸)0.3份，搅拌30分钟；3)之后加入悬浮剂(羟丙基甲基纤维素，粘度规格为15,000mpa.s)2份，搅拌40分钟；4)之后加入微生菌(氨氮降解菌、有机磷降解菌)1份，搅拌5分钟；最终净化剂浓度为56％，ph值为9.6。对制备的净化剂的净化能力进行测试：
将制备的净化剂用于上海宝山区罗店镇小西张茜泾河道内，一周总剂量率基于水体总量以45-150mg/l的不同速率每天进行表面均匀喷洒，对水质ph、浑浊度、总磷及色度进行监测。净化剂投放前，水质ph值为7.61、浑浊度为250、总磷0.81ppm、总氮3.14ppm及色度浑浊呈现棕色及绿色之间，投放后4周内水质ph值为8.01、浑浊度为20、总磷0.15ppm、总氮0.7ppm及色度清澈。
实施例2
一种用于河道水质除臭的净化剂，以重量百分比计，采用以下原料通过如下步骤制备得到：1)在反应釜中加入水，一边搅拌一边加入氧化镁，每100份重量份的氧化镁加水250份，充分反应后当温度降为70℃时，2)加入有机酸(75％冰醋酸)0.3份，搅拌30分钟；3)之后加入悬浮剂(羟丙基甲基纤维素，粘度规格为15,000mpa.s)2份，搅拌40分钟；4)之后加入微生菌(氨氮降解菌、有机磷降解菌)1份，搅拌5分钟，最终净化剂浓度为48％，ph值为9.6。
将制备的净化剂用于上海宝山区罗店镇小西张茜泾河道内，每周总剂量率以45-65mg/l的不同速率每天进行表面均匀喷洒，在对水质ph、浑浊度、总磷及色度进行监测。净化剂投放前，水质ph值为7.61、浑浊度为500、总磷1.57ppm、总氮6.14ppm及色度浑浊呈现绿色，投放后4周内水质ph值为8、浑浊度为75、总磷0.3ppm、总氮1.1ppm及色度浅绿色。
实施例3
一种用于河道水质除臭的净化剂，以重量百分比计，采用以下原料通过如下步骤制备得到：1)在反应釜中加入水，一边搅拌一边加入氧化镁，每100份重量份的氧化镁加水150份，充分反应后当温度降为70℃时，2)加入有机酸(75％冰醋酸)0.3份，搅拌30分钟；3)之后加入悬浮剂(羟丙基甲基纤维素，粘度规格为15,000mpa.s)2份，搅拌40分钟；4)之后加入微生菌(氨氮降解菌、有机磷降解菌)1份，搅拌5分钟，最终净化剂浓度为59％，ph值为9.9。
将制备的净化剂用于河道内，每周总剂量率以45-65mg/l的不同速率每天进行表面均匀喷洒，在对水质ph、浑浊度、总磷及色度进行监测。净化剂投放前，水质ph值为7.61、浑浊度为125、总磷0.13ppm、总氮1.6ppm及色度浑浊呈现轻度混浊，投放后4周内水质ph值为8.2、浑浊度为10、总磷0.06ppm、总氮0.5ppm及色度清澈。
实施例4
一种用于水产养殖场水质除臭的净化剂，以重量百分比计，采用以下原料通过如下步骤制备得到：1)在反应釜中加入水，一边搅拌一边加入氧化镁，每100份重量份的氧化镁加水150份，充分反应后当温度降为70℃时，2)加入有机酸(75％冰醋酸)0.3份，搅拌30分钟；3)之后加入悬浮剂(羟丙基甲基纤维素，粘度规格为15,000mpa.s)2份，搅拌40分钟；4)之后加入微生菌(氨氮降解菌、有机磷降解菌)1份，搅拌5分钟，最终净化剂浓度为58％，ph值为9.9。
将制备的净化剂用于山东威海德明水产养殖场内，每周总剂量率以45-65mg/l的不同速率每天进行表面均匀喷洒，在对水质ph、浑浊度、总磷及色度进行监测。净化剂投放前，水质ph值为6.9、氨氮为0.97ppm、亚硝酸盐3～12周呈增长趋势，第12周时达到0.5ppm、悬浮物为87ppm、及色度浑浊呈现轻度混浊，投放后12周内水质ph值为8、氨氮为0.4ppm，亚硝酸盐3～12周呈平稳状态，第12周时仍为0、悬浮物为29ppm、及色度清澈。
对比例1
本例提供一种用于污水除臭的净化剂，其制备基本同实施例1，不同的是，不添加悬浮剂和絮凝剂。所制备的新鲜净化剂呈现较为粘稠浆液形态，流速缓慢，且在放置21天后出现明显沉淀现象，经搅拌后还原至粘稠浆液形态。该净化剂流动性差，投放难度太大，无法使用。
对比例2
本例提供一种用于污水除臭的净化剂，其制备基本同实施例1，不同的是，不添加有机酸。新鲜制备的净化剂呈现浆液形态，流速较为正常，放置1天后出现明显沉淀现象，但经搅拌后还原至浆液形态。放置21天后出现明显沉淀现象，呈固体形态难以搅拌。该净化剂只能在制备完成后沉淀前即使用，否则无法使用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。